本实用新型专利技术涉及一种木材/竹材刨切试验装置，可以满足木材/竹材刨切试验研究中所涉及的多种影响因素的调节。木方/竹方由夹具夹持处于刀架的上方，由伺服电机驱动垂直升降，刀架往返运动水平运动由油缸驱动。木方/竹方由夹具可以旋转，调节木方/竹方纤维方向与刨切运动方向之间的夹角，可以实现横向刨切和纵向刨切。刀架可以绕刨刀刀刃中点的垂直线旋转，调节刨刀刀刃与刨切运动方向之间的夹角，可以实现直角刨切和斜角刨切。通过程序可以调整刨切厚度，通过液压系统中的调速阀可以调整切削速度。通过更换不同角度的刀具可以考查刀具角度对刨切性能的影响。在刀架和油缸之间安装有压力传感器，可以实现切削力的同步测量与采集。
【技术实现步骤摘要】
一种木材/竹材刨切试验装置
本技术是一种木材/竹材刨切试验装置，属于木材科学与
技术介绍
对木材或竹材进行切削试验研究是木材科学与技术专业领域的基础研究，对木材或竹材的机械加工技术的具有指导意义。目前，由于天然林资源匮乏，优质的大径级木材越来越少，木材加工领域主要靠开发利用人工林小径材以及竹材来满足木（竹）质制品的市场需求。在木（竹）质制品制造过程中，薄板的需量较大。通常，先将小径材或竹材制作成大断面的胶合木方/竹方，然后再通过锯切或刨切的方法制作成薄板。由于刨切没有切屑损失，木材利用率比较高，在生产中得到较多的应用，同时也促进了新型刨切机的研制。对于木材/竹材集成材的刨切分为横向刨切和纵向刨切两种。根据木材切削的经典理论，木材直角自由切削分为纵向切削、横向切削和端向切削。纵向切削是指刀刃垂直于纤维方向，刀具在纤维平面内平行于纤维长度方向运动的切削。横向切削是指刀刃平行于纤维方向，刀具在纤维平面内垂直于纤维方向运动的切削。端向切削是指刀刃垂直于纤维方向，刀具在垂直于纤维的平面内运动的切削。在刨切薄板的生产实践中，为减少实际的切削角，降低薄板背面裂隙，采用较小的切削角度。但是，切削角太小，会降低刀刃的强度，影响刀具的使用寿命。因此，都采用斜角切削，即刀刃与刀具的运动方向不垂直，成一定的斜角。同时，为减少冲击，刨切时刀刃与胶合木方/竹方的长度方向不平行，成一定的角度，使刀刃逐渐切入木材。但是，由于缺少必要木材或竹材刨切的基础研究，在生产中存在着刨切工艺参数难以掌握和控制，刨切机设计不够合理和完善等问题。由于目前生产用的大型刨切机的结构参数均是固定的，无法调节，因而对木材/竹材刨切试验研究的手段不足，缺少一种能够调节刀刃以及木方/竹方与刨切运动方向的角度、切削运动速度、切削厚度等多种影响因素以及同步测量切削力的木材或竹材进行刨切试验研究的装置。
技术实现思路
本技术提出的是一种木材/竹材刨切试验装置，其目的在于为了解决木材/竹材刨切试验研究中存在的手段不足的问题，提供了一种小型多功能的木材/竹材刨切试验装置，能调节刀刃相对于刨切运动方向的角度、木方/竹方纤维方向相对于刨切运动方向的角度、木方/竹方的纤维方向与刀刃之间的夹角、切削厚度、切削速度、刨刀标注角度、压尺的压榨率，可以实现横向刨切、纵向刨切，并且能同步测量切削力，满足木材/竹材刨切试验研究中多种因素试验的需要。本技术的技术解决方案：一种木材/竹材刨切试验装置,其特征是包括底座（1）、水平滚动导轨（2）、立柱（3）、垂直滚动导轨（4）、横梁（5）、横梁滚动滑块（6）、伺服电机安装架（7）、伺服电机（8）、联轴节（9）、滚珠丝杠组件（10）、木方/竹方夹具（11）、刨刀组件（12）、压尺组件（13）、刀架（15）、刀架底座滑块（14）、刀架底座（16）、压力传感器支架（17）、油缸活塞杆耳座（18）、油缸（19）、油缸后缸盖支座（20），油缸安装座（21）、压力传感器固定螺栓（22）、压力传感器（23）、压板（24）、盖形螺母（25）、螺栓轴（26）、刀架固定螺栓组件（27）；其中立柱（3）、水平滚动导轨（2）、油缸安装座（21）固定安装在底座（1）上，垂直滚动导轨（4）固定安装在立柱（3）上；伺服电机（8）通过伺服电机安装架（7）固定在立柱的上端，滚珠丝杠组件（10）的两端通过支座安装在立柱（3）上，滚珠丝杠组件（10）的螺母座安装在横梁（5）上，木方/竹方夹具（11）安装在横梁（5）的下方；油缸（19）的后端通过油缸后缸盖支座（20）安装在油缸安装座（21）上，油缸（19）的前端通过油缸活塞杆耳座（18）与压力传感器支架（17）、螺栓轴（26）与刀架底座（16）相连；横梁（5）通过横梁滚动滑块（6）支撑在垂直滚动导轨（4）上，由伺服电机（8）通过滚珠丝杠组件（10）带动沿垂直滚动导轨4作升降运动；刨刀组件（12）和压尺组件（13）安装刀架（15）上，刨刀的前刀面与压尺的前面相互垂直，刨刀的刀刃始终处在压尺前面的延伸面上，刀刃的位置是固定的，压尺与刨刀前刀面之间的距离可调节；刀架（15）安装在刀架底座（16）上，刀架底座（16）通过刀架底座滑块（14）支撑在水平滚动导轨（2）上，刀架底座（16）由油缸（19）通过油缸活塞杆耳座（18）、压力传感器支架（17）、压力传感器（23）、压板（24）、盖形螺母（25）推动前移；当油缸（19）的活塞杆缩回时，通过油缸活塞杆耳座（18）、压力传感器支架（17）、螺栓轴（26），将刀架底座（16）拉回；刀架（15）在油缸（19）的驱动下沿水平滚动导轨组件（2）作水平往返运动，木方/竹方由夹具（11）夹持处于刀架（15）的上方。本技术的有益效果：1）可以方便地调节刨刀刀刃相对于刨切运动方向的角度、木方/竹方纤维方向相对于刨切运动方向的角度、木方/竹方的纤维方向与刀刃之间的夹角、切削厚度、切削速度、刨刀标注角度、压尺的压榨率，可以实现横向刨切、纵向刨切，并且能同步测量切削力，能够满足木材/竹材刨切试验研究中多种因素试验的需要。附图说明附图1是木材/竹材刨切试验装置正视图。附图2是木材/竹材刨切试验装置俯视图。附图3是木材/竹材刨切试验装置侧视图。附图4是木材/竹材刨切试验装置刀架旋转调节示意图。附图5是木材/竹材刨切试验装置木方/竹方旋转调节示意图。附图6是刀架底座图。附图7是刨刀的标注角度图。附图8是刨刀在前刀面研磨增加楔角后标注角度图。附图9是压力传感器的安装图。图中，1是底座、2是水平滚动导轨、3是立柱、4是垂直滚动导轨、5是横梁、6是横梁滚动滑块、7是伺服电机安装架、8是伺服电机、9是联轴节、10是滚珠丝杠组件、11是木方/竹方夹具、12是刨刀组件、13是压尺组件、14是刀架底座滑块、15是刀架、16是刀架底座、17是压力传感器支架、18是油活塞杆耳座、19是油缸、20是油缸后缸盖支座、21是油缸安装座、22是压力传感器固定螺栓、23是压力传感器、24是压板、25是盖形螺母、26是螺栓轴、27是刀架固定螺栓组件、α是刨刀标注后角、β是刨刀标注楔角、γ是刨刀标注前角、δ是刨刀标注切削角、θ是刨刀刀刃相对于刨切运动方向的角度、φ是木方/竹方的纤维方向与刀刃之间的夹角、ε是木方/竹方纤维方向相对于刨切运动方向的角度。具体实施方式一种木材/竹材刨切试验装置,包括底座（1）、水平滚动导轨（2）、立柱（3）、垂直滚动导轨（4）、横梁（5）、横梁滚动滑块（6）、伺服电机安装架（7）、伺服电机（8）、联轴节（9）、滚珠丝杠组件（10）、木方/竹方夹具（11）、刨刀组件（12）、压尺组件（13）、刀架（15）、刀架底座滑块（14）、刀架底座（16）、压力传感器支架（17）、油缸活塞杆耳座（18）、油缸（19）、油缸后缸盖支座（20），油缸安装座（21）、压力传感器固定螺栓（22）、压力传感器（23）、压板（24）、盖形螺母（25）、螺栓轴（26）、刀架固定螺栓组件（27）；其中立柱（3）、水平滚动导轨（2）、油缸安装座（21）固定安装在底座（1）上，垂直滚动导轨（4）固定安装在立柱（3）上；伺服电机（8）通过伺服电机安装架（7）固定在立柱的上端，滚珠丝杠组件（10）的两端通过支座安装在立柱（本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种木材/竹材刨切试验装置,其特征是包括底座（1）、水平滚动导轨（2）、立柱（3）、垂直滚动导轨（4）、横梁（5）、横梁滚动滑块（6）、伺服电机安装架（7）、伺服电机（8）、联轴节（9）、滚珠丝杠组件（10）、木方/竹方夹具（11）、刨刀组件（12）、压尺组件（13）、刀架（15）、刀架底座滑块（14）、刀架底座（16）、压力传感器支架（17）、油缸活塞杆耳座（18）、油缸（19）、油缸后缸盖支座（20），油缸安装座（21）、压力传感器固定螺栓（22）、压力传感器（23）、压板（24）、盖形螺母（25）、螺栓轴（26）、刀架固定螺栓组件（27）；其中立柱（3）、水平滚动导轨（2）、油缸安装座（21）固定安装在底座（1）上，垂直滚动导轨（4）固定安装在立柱（3）上；伺服电机（8）通过伺服电机安装架（7）固定在立柱的上端，滚珠丝杠组件（10）的两端通过支座安装在立柱（3）上，滚珠丝杠组件（10）的螺母座安装在横梁（5）上，木方/竹方夹具（11）安装在横梁（5）的下方；油缸（19）的后端通过油缸后缸盖支座（20）安装在油缸安装座（21）上，油缸（19）的前端通过油缸活塞杆耳座（18）与压力传感器支架（17）、螺栓轴（26）与刀架底座（16）相连；横梁（5）通过横梁滚动滑块（6）支撑在垂直滚动导轨（4）上，由伺服电机（8）通过滚珠丝杠组件（10）带动沿垂直滚动导轨（4）作升降运动；刨刀组件（12）和压尺组件（13）安装刀架（15）上，刨刀的前刀面与压尺的前面相互垂直，刨刀的刀刃始终处在压尺前面的延伸面上，刀刃的位置是固定的，压尺与刨刀前刀面之间的距离可调节；刀架（15）安装在刀架底座（16）上，刀架底座（16）通过刀架底座滑块（14）支撑在水平滚动导轨（2）上，刀架底座（16）由油缸（19）通过油缸活塞杆耳座（18）、压力传感器支架（17）、压力传感器（23）、压板（24）、盖形螺母（25）推动前移；当油缸（19）的活塞杆缩回时，通过油缸活塞杆耳座（18）、压力传感器支架（17）、螺栓轴（26），将刀架底座（16）拉回；刀架（15）在油缸（19）的驱动下沿水平滚动导轨（2）作水平往返运动，木方/竹方由夹具（11）夹持处于刀架（15）的上方。...
【技术特征摘要】
1.一种木材/竹材刨切试验装置,其特征是包括底座（1）、水平滚动导轨（2）、立柱（3）、垂直滚动导轨（4）、横梁（5）、横梁滚动滑块（6）、伺服电机安装架（7）、伺服电机（8）、联轴节（9）、滚珠丝杠组件（10）、木方/竹方夹具（11）、刨刀组件（12）、压尺组件（13）、刀架（15）、刀架底座滑块（14）、刀架底座（16）、压力传感器支架（17）、油缸活塞杆耳座（18）、油缸（19）、油缸后缸盖支座（20），油缸安装座（21）、压力传感器固定螺栓（22）、压力传感器（23）、压板（24）、盖形螺母（25）、螺栓轴（26）、刀架固定螺栓组件（27）；其中立柱（3）、水平滚动导轨（2）、油缸安装座（21）固定安装在底座（1）上，垂直滚动导轨（4）固定安装在立柱（3）上；伺服电机（8）通过伺服电机安装架（7）固定在立柱的上端，滚珠丝杠组件（10）的两端通过支座安装在立柱（3）上，滚珠丝杠组件（10）的螺母座安装在横梁（5）上，木方/竹方夹具（11）安装在横梁（5）的下方；油缸（19）的后端通过油缸后缸盖支座（20）安装在油缸安装座（21）上，油缸（19）的前端通过油缸活塞杆耳座（18）与压力传感器支架（17）、螺栓轴（26）与刀架底座（16）相连；横梁（5）通过横梁滚动滑块（6）支撑在垂直滚动导轨（4）上，由伺服电机（8）通过滚珠丝杠组件（10）带动沿垂直滚动导轨（4）作升降运动；刨刀组件（12）和压尺组件（13）安装刀架（15）上，刨刀的前刀面与压尺的前面相互垂直，刨刀的刀刃始终处在压尺前面的延伸面上，刀刃的位置是固定的，压尺与刨刀前刀面之间的距离可调节；刀架（15）安装在刀架底座（16）上，刀架底座（16）通过刀架底座滑块（14）支撑在水平滚动导轨（2）上，刀架底座（16）由油缸（19）通过油缸活塞杆耳座（18）、压力传感器支架（17）、压力传感器（23）、压板（24）、盖形螺母（25）推动前移；当油缸（19）的活塞杆缩回时，通过油缸活塞杆耳座（18）、压力传感器支架（17）、螺栓轴（26），将刀架底座（16）拉回；刀架（15）在油缸（19）的驱动下沿水平滚动导轨（2）作水平往返运动，木方/竹方由夹具（11）...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宝金，邓敏思，蔡依彤，高鹏飞，付德文，郑忠成，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32
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