摘要:详细分析了无卡轴旋切机的工作原理，推导了旋切过程中刀刃进给速度与围木直径的数学模型，同时 得出旋切时间的近似计算式。从辛可知，旋切过程中刀刃进给速度必须按一定规律变化才能保证旋切机正常工作= 建立了旋切机恒线速旋切的运动轨迹模型，推导出旋切机恒线速旋切时间的精确计算式.并在此基础上提出了旋切 时间简便的近似计算式。这些研究结果均可用于指导设计和进行实际生产:

关键词：无卡轴旋切机；刀刃变速进给；恒线速旋切；运动轨迹；旋切时间

1无卡轴旋切机的工作原理

如图丨所示,驱动辊丨、2和乐尺辊3逆时针旋转， 固定在刀刃上的旋切刀片以速度Vfmm/min)进给。当 驱动辊1、2和压尺辊3以恒定的转速旋转时.驱动圆 木以转速n(r/min_)旋转，圆木的转速n(r/min>是变化 的。假设驱动辊与圆木间无相对滑动，那么圆木表面的 线速度恒定。因此，为了旋切出厚度m均匀的单板，要 求刀刃进给速度V在旋切过程中必须以■•定的规律连

收稿日期:2005~09-26
续变化。

2无卡轴旋切机刀刃的变速进给模型

设驱动辊1、2和压尺辊3的直径均为d、半径为r、 转速为noU/miii);旋切单板的厚度为驱动辊 1、2间的中心距为a(mm);刀刃进给速度为V(mm/m.in)。

假设驱动辊与圆木间无相对滑动，而驱动辊1、2 固定不动，则在旋切过程中，圆木一方面绕其中心旋 转，另一方面在压尺辊3的作用下又向驱动辊
图1旋切机旋切系统简图

中心平面移动。

圆木与驱动辊表面线速度相同，即：

Dxn=dxno

在旋切过程中，当驱动辊转速no(r/min)不变时，圆 木的转速n(r/min)随圆木直径的不断变小而变大。

旋切圆木时，旋切刀刃在驱动辊1、2的对称中心 面上，圆木旋切刀刃的水平坐标为：

崎+VIMTW

x=^+-~/(D+d)2-a2

两边对时间t求导数，可求得旋切点的水平运动速

度：

式(1冲负号表示V的方向与坐标轴的方向相反。. 为保证旋切单板的厚度，要求刀刃的进给速度V 应满足式(1)。

将以上参数代入式(i)进行仿真，可得刀刃进给速 度V随圆木直径D的变化曲线，如图2所示。

从图2可看出，在d、a、m确定的情况下，刀刃进给 速度V与圆木直径D有关，在旋切过程中D越来越小， V随之越来越大。m值越大，旋切机的刀刃进给速度变 化越快。与V对应旋切时间t的近似计算如下：

图3刀刃进给速度随时间的变化曲线

由图3可看出，在d、a、no、m确定的情况下，刀刃进 给速度V随时间t的推移逐渐增大。m越大旋切机的刀 刃进给速度增大的越快，用的时间越少。

3旋切机恒线速旋切的运动轨迹模型

旋切机恒线速旋切时，主轴转速恒定，而圆木作变 速■f’旋切机的运动轨迹理论上不是阿基米德蠍驗U旦 压尺辊每旋转一周，刀刃的进给量是相等的，即：