木制品自動(dòng)化加工電氣工程技術(shù)應(yīng)用

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21世紀(jì)是電子信息時(shí)代，利用電子技術(shù)完成自我升級(jí)已成為各行業(yè)的共識(shí)，木制品加工行業(yè)也不例外。據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，配置了CNC系統(tǒng)的機(jī)床是國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代數(shù)控加工設(shè)備中的主流，新技術(shù)時(shí)代已然來(lái)臨，面對(duì)這一新形式，唯有不斷學(xué)習(xí)才能跟緊潮流?！赌局破窋?shù)控銑加工技術(shù)》一書(shū)，由擁有多年木材加工經(jīng)驗(yàn)的兩位學(xué)者聯(lián)手編著，詳細(xì)講解了電氣工程應(yīng)用到木材加工行業(yè)的新形態(tài)，以幫助業(yè)界同仁或在校師生學(xué)習(xí)新技術(shù)為目的。該書(shū)共分6章，1）緒論；2）計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（CNC系統(tǒng)）；3）數(shù)控加工工藝；4）數(shù)控編程；5）數(shù)控機(jī)床的加工操作；6）數(shù)控機(jī)床的維修。數(shù)控機(jī)床由控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)及機(jī)床主體共三部分組成，目前，大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床是由CNC系統(tǒng)進(jìn)行控制。

CNC系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)數(shù)控（Computernumericalcontrol）的簡(jiǎn)稱，即通過(guò)計(jì)算機(jī)的編程程序?qū)C(jī)床進(jìn)行數(shù)字邏輯控制。相較于普通機(jī)床，CNC系統(tǒng)在對(duì)機(jī)床的控制方面優(yōu)勢(shì)顯著。CNC系統(tǒng)最突出的特點(diǎn)是靈活性，編程人員面對(duì)不同的控制要求，只要相應(yīng)改變軟件的各項(xiàng)程序就能實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)功能。以木材容易吸水這項(xiàng)特性為例，對(duì)木制品進(jìn)行切削加工時(shí)，對(duì)含水率不同的原料，應(yīng)及時(shí)調(diào)整機(jī)床的切削性能；即便是同一塊木材，對(duì)其進(jìn)行多面雕刻時(shí)，各個(gè)切削面所產(chǎn)生的切削阻力與表面質(zhì)量也存有差異，但木制品數(shù)控加工機(jī)床通過(guò)軟件編程能夠較好地應(yīng)對(duì)此類問(wèn)題，使加工出的木質(zhì)零件具有一定精密性與復(fù)雜性。現(xiàn)代CNC系統(tǒng)由硬件與軟件兩部分構(gòu)成，其對(duì)應(yīng)的硬件部分為模塊結(jié)構(gòu)，接口電路也相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，意味著工廠可以在車床、銑床、鉆床、加工中心等各類數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用同一種CNC系統(tǒng)，便利性大大增加，可見(jiàn)“通用性”是其第二特點(diǎn)。CNC系統(tǒng)的加工程序應(yīng)在進(jìn)行自動(dòng)化操作之前一次性輸入至計(jì)算機(jī)，經(jīng)由程序校檢合格后方可被調(diào)用。既可以避免傳統(tǒng)的紙帶輸入機(jī)發(fā)生故障而引起的零件程序錯(cuò)誤，又可以通過(guò)附加的軟件功能降低硬件使用量，提升系統(tǒng)的可靠性。在此基礎(chǔ)上，數(shù)控機(jī)床對(duì)木制品加工的靈活性及生產(chǎn)效率皆高于普通機(jī)床。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)機(jī)床的凈切削時(shí)間與總切削時(shí)間的占比率為15%~20%，而CNC數(shù)控機(jī)床的占比率高達(dá)65%~70%，效率提高了5~10倍。

CNC系統(tǒng)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)邏輯進(jìn)行演算，可以實(shí)現(xiàn)更多復(fù)雜的數(shù)控功能。如拋物線插補(bǔ)、螺旋線插補(bǔ)，也可以在加工過(guò)程中對(duì)圖形進(jìn)行模擬、甚至對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)等，正是由于多樣化數(shù)控功能的實(shí)現(xiàn)，這類機(jī)床有能力加工出更為細(xì)膩的木制品輪廓表面。以書(shū)中圖例來(lái)看，通過(guò)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的木質(zhì)家具，在造型上富于變化，如傳統(tǒng)機(jī)床生產(chǎn)的木靠椅椅背多為規(guī)則長(zhǎng)方形，而數(shù)控機(jī)床制備的椅背可以呈寬波浪形，還可在椅背面板雕刻美觀的紋樣。CNC系統(tǒng)還具備方便維修、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化等優(yōu)勢(shì)?；蛟S隨著時(shí)代的進(jìn)步，未來(lái)會(huì)衍生出更多的新技術(shù)，但這些新技術(shù)只要是建立在編程系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，便隨時(shí)能夠通過(guò)新軟件補(bǔ)充至CNC系統(tǒng)，從而延長(zhǎng)CNC系統(tǒng)的存續(xù)性。無(wú)論是手工雕刻的木制品還是自動(dòng)化程序下生產(chǎn)的木制品，唯有融入匠心，才能使作品真正靈動(dòng)起來(lái)。該書(shū)還介紹了CNC系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)以及專業(yè)的編程教學(xué)，若能將此技術(shù)與我國(guó)傳統(tǒng)木雕工藝相融合，必將為木制品加工界開(kāi)辟出前景更為廣闊的未來(lái)之路。

作者：蔡振興 潘紅娜 單位：江西工程學(xué)院