摘要:介绍了机械式木材旋切机的工作原理，以及该旋切机旋切单板参数的确定。并着重论述了该旋切机 凸轮进给机构的设计。按照设计的凸轮进给机构，木段利用率高，可节省大量木材，满足实际生产加工需要，应用
前景十分广阔。

关键词:旋切机V单板参数；凸轮机构

中图分类号： 文献标识码:A

1机械式木材旋切机工作原理

机械式木材旋切机工作原理与普通木材旋切机不同。 旋切时，蒸煮过的木段经进料器卡在两个进料辊筒和压头之 间，木段由转动的辊筒带动做旋转主运动，同时辊筒的直线 运动推动木段相对刀具做进给运动。旋切过程中刀具只做 切削运动，不做进给运动。旋切工作原理如图1所示。这种 旋切方式的特点是木段由进料辊筒和压头定位，无需卡轴， 装夹不受旋切木段心材质量的影响，可降低旋切木段直径， 从而提高木材利用率。该旋切机还可旋切小径木材，并且机 床结构简单，制造成本低，有利推广。由于刀具无需进给运 动，易实现振动切削，降低切削功率，减小机床功率损耗。
▲图1旋切工作原理图
2旋切单板参数确定

2.1旋切木段直径

机械式木材旋切机可作为普通旋切机的配套设备或专 门利用小径木材加工单板的设备使用。普通木材旋切机旋 切的木段最终直径多为150mm，而采用机械式木材旋切机 进行再加工可至50mm。另外，现在采伐的森林资源有相当 一部分是次生林、人工林，原木径级较小，多数在200mm左 右，因此，可把机械式木材旋切机旋切木段的最大直径定为 220mm。

2.2旋切单板厚度

机械式木材旋切机作为普通旋切机的配套设备使用时，
旋切的木段多为心材，材质较差，旋切的单板不能太薄，以防 断裂。同时，也不能过厚，以避免因旋切过程中单板弯曲曲 率太大引起挤皱、撕裂等现象。一般旋切单板厚度多定为1 〜4. 5mm，用作胶合板的芯板和细木工板的背板以及卫生 筷、雪糕柄等用。根据单板用途，单板厚度参数系列定为1、 1.5、2、2，5、3、3.5、4、4.5，也可以根据不同需要设计制作适 当传动比挂轮，旋切1〜4.5mm间不同厚度的单板。

2.3旋切单板长度

如图1所示，木段以线速度Z；或角速度CU作旋转运动， 同时受进料辊筒驱动，其轴线相对刀具做直线进给运动。切 削轨迹成螺旋线，近似于阿基米德螺旋线，其极坐标方程式 为：
 R  a) Ztz
R- 木段向径(mm)
令一 一极角（rad)
e 一旋切单板厚度(mm)
V 一木段旋转线速度(m/s)
CU 一木段旋转角速度(md/s)

由此可知，当木段径向变化范围和板厚一定时，则木段 旋转弧度一定，其对应旋切单板长度L为：

设w为旋切单板长度对应的木段旋转圈数， 由公式(2)得：

取径向变化范围为25〜110mm，其对应于不同旋转厚 度木段转过圈数n为：

由公式(4)和(3)得出不同旋切单板厚度的木段所应转

过的圈数n和单板长度如表1所示.

3机械式旋切机凸轮进给机构的设计

3.1凸轮进给机构及与主运动间传动比确定
3.2盘状进给凸轮设计

由于该凸轮进给机构在旋切一个循环内需要完成连续 进给和快速退回的运动，因此其凸轮机构滚子从动杆的运动 规律为等速运动规律，如图3所示，即在0°〜315°范围内实 现连续进给，行程为85mm，315°〜345°范围内快速退回； 345°〜360°范围内从动杆不动（缓冲段L采用凸轮进给机 构，设计出的凸轮轮廓形状如图4所示^

旋切机工作示意图 为获得表面光滑、厚度均匀、无裂纹的旋切单板，要求木 段旋转主运动和其相对刀具的轴线移动进给运动保持严格 的定比传动关系，并且运动连续、平稳。旋切结束后进给辊 筒应快速退回，以加工下一段木材。为此采用图2所示结 构。旋切时，凸轮转动推动顶杆带动进料辊筒支架沿斜滑道 移动，由于上下进料辊筒支架移动的斜滑道对称木段轴线与 刀具形成的平面，故进料辊筒可推动木材沿水平面相对刀具 进给。凸轮转动一圈，完成一段木材的旋切，弹簧带动进料 辊筒沿斜滑道复位，进入下一木段加工位置，至此完成一个 加工循环。由于木材回转轴线、顶杆位移中心及凸轮回转中 心处于同一水平面上，因此盘状凸轮的径向变化位置即为进 给量，与旋切木段的径向变化量相同，即为= 110-25 = 85mm

4结论

经实际生产使用证明，该旋切机旋切的单板表面光滑、 厚度均匀、裂纹小。按照本文设计的凸轮进给机构，木段利 用率高，可节省大量木材，降低了制造成本，效果良好，满足 实际生产加工需要，应用前景十分广阔，值