双锯片径切板制材圆锯机在生产中的操作应用

东莞家具行业

随着家具行业的火热，带动了木工机械设备的发展。而木工机械行业在制作家具的过程中，最常使用的设备就是双锯片径切板制材圆锯机。使用双锯片径切板制材圆锯机可以减少制取径切板，大大提高了木材的使用率。下面，就让我们具体的来看看，双锯片径切板制材圆锯机在生产中的操作是如何的吧。

采用径向下锯法制材时，首先将原木沿径向锯切成中心对称的3-6块扇形材，然后再对每块扇形材按照径切板横截面的纹理要求和尺寸规格进程锯剖，由于锯切的径切板斜棱较大，需要齐边处理，限制了出材率的提高。径向下锯法锯解工艺复杂，对于大径级的原木需要采用多种类型锯机相互配合才能完成加工，如：扇形材开料圆锯机、夹紧装置经过改造的跑车及带锯，轻型框锯机或双轴多锯片圆锯机，再剖锯和裁边锯等。采用扇形裁开料圆锯机锯切钱需要将原木从两端夹紧，锯切过程中原木需要经过多次的转动，给锯切操作带来了很多阿的不便。生产效率低，板材的尺寸精度也较低。

星型下锯法与径向下锯法有点类似，主要用于锯切小径级原木，能制取具有矩形和三角形截面的锯材，矩形截面板材为标准的径切板，三角形截面材可通过胶拼获得径切板。

采用梯形下锯法时，首先根据原木直径、原木的髓心位置以及板材的尺寸规格，确定最佳的下锯图，其径切板的出材率高于径向下锯法。梯形下锯法锯解工艺简单，原木横截面的锯口为水平和垂直，锯切过程中原木被固定不需翻转，所需设备少，仅通过双锯片圆锯机就可以完成锯切，锯切效率高，板材的尺寸精度高。

为此，笔者根据梯形下锯法的要求专门设计了双锯片径切板制材圆锯机。

双锯片

双锯片梯形下锯法的锯切原理

圆锯片相互垂直成直角状态布置，水平锯片和垂直锯片沿木材长度方向前后错开布置，并可分别调整两锯片，使其切削部分的边缘在原木横截面上的投影刚好相交于一点。两只圆锯片可以相对于原木在三维坐标方向实现直线进给活动。将原木横断面设置为XY坐标平面，X轴始终保持水平，Y轴垂直向上，原木轴线设置为Z轴。先使两锯片同步移动到下锯图指示的位置（X、Y轴进给），然后使锯片相对于原木沿轴向（Z轴）进给，一次进给完成一块板材的锯切。按照由右到左、有上而下的梯形下锯法，实现对整根原木的锯切。

双锯片圆锯机的主要结构设计

将圆锯片直接安装于电机的主轴上，形成锯切头。水平锯切头和垂直锯切头构成锯切装置的主要部分，均由锯片实现在X、Y、Z轴向的进给运动，原木在锯切过程中保持固定不动，锯切时稳定性好，有利于提高板材的表面质量。双锯片圆锯机主要由移动式锯切装置、原木装夹装置、液压系统以及控制系统等组成。

锯切原木直径范围为150mm～160mm；锯切原木最大长度为6000mm；锯切径切板的最大宽度为250mm移动锯架的进给速度为5～35mm/min。

移动式锯切装置

移动式锯切装置主要由锯架1、水平锯切头组件2、垂直锯切头组件3、锯切头升降机构4、锯架往复运动机构5等组成，如图2所示。
锯架1采用型钢焊接而成，锯架的底部设置有4只滚轮6,通过这些滚轮整个锯架支承在原木装夹装置的两根导轨上，以便实现往复运动。

水平锯切头组件2包括水平圆锯片、主电机、滑座、水平导轨、伺服电机、滚珠丝杠副等。圆锯片直接安装在主电机轴上，主电机安装在滑座上，滑座支撑在水平轨道上，由伺服电机通过滚珠丝杠副驱动，实现X轴方向的进给。垂直锯切头组件3的结构组成与水平锯切头组件2基本相同，同样由伺服电机通过滚珠丝杠副驱动，实现X轴方向的进给。两锯切头组件可分别实现X轴方向的进给，也可以实现X轴方向的同步进给。垂直锯切头组件上具有调节丝杠7，以调节其高度。

水平锯切头组件2与垂直锯切头组件3连接成整体，支撑在垂直轨道8上，由锯切头升降机构4上的伺服电机通过链传动9和两垂直滚珠丝杠副10驱动，实现Y轴方向的进给。

锯架往复运动机构5由减速电机通过链传动11驱动转轴12，转轴11的两端分别固定安装有一只链轮13,，链条14绕过链轮13和导向轮15,链条14的两端固定在原木装夹装置的机架上。由于链条14不作回转运动，因此当链轮13转动时，整个锯切装置就会沿原木装夹装置上的导轨移动，从而实现锯切。锯架往复移动的速度可根据原木的硬度等因素通过变频进行调节。

采用梯形下锯法时，水平圆锯片在同一高度位置沿水平方向总的进给位移量一般都大于原木的直径。为保证锯片在水平方向的进给不受影响，水平圆锯片的装夹不能采用传统的双面夹盘装夹方式，而是采用了既不影响进给又装卸方便的单面装夹方式。水平圆锯片上开有中心孔，在外侧圆盘上开有多个沿圆周方向均匀分布锥形沉孔，通过沉头螺钉将水平圆锯片固定到法兰盘上，然后再将法兰盘通过内六角螺钉固定到主电机轴上。因此，圆锯片的外侧表面上没有凸出物保持为一个平面，不影响锯片的进给，同时更换锯片的速度也较快。

而垂直圆锯片在同一水平位置沿垂直方向总的进给量均不会超过的最大锯切深度，为方便加工制造，可以采用双面夹盘的装夹方式。

原木装夹装置

原木装夹装置的作用是固定原木。由于原木存在一定的尖削度，为了保证径切板的质量和出材率，对原木夹紧之前需要对其进行水平对中调整和原木轴线水平状态调整，以使原木轴线方向与移动式锯切装置的运动方向一致。为此，原木装夹装置主要由两套原木水平对中机构1、两套原木顶升机构2和七套原木夹紧机构3和机架4组成，三种机构全部安装机架4上。

机架4由矩形钢管焊接而成，两侧焊接由导轨，供锯切装置往复移动。中间区域为原木装夹区，右端为锯切装置切削开始区，左端为锯切装置切削结束区。装夹时原木尽量靠近左端放置，同时原木的小径端放在右端。

原木水平对中机构的作用是在夹紧原木之前将其横断面中心调整到夹紧装置的中央位置，其工作原理如图4所示。该机构主要由托杆1、摆杆2、油缸3、油缸支座4、摆杆支座5以及同步机构6组成。摆杆支座5和油缸支座4固定在机架上。由于托杆1、两摆杆2、摆杆支座5构成了平行四连杆机构，因此当油缸3推动摆杆2绕摆杆支座5的支点移动时，托杆1作平行移动。同步机构6为曲柄连杆滑块机构，两侧的连杆共用一只滑块，在垂直导向滑槽中上下移动。如果一侧的摆杆先摆动，滑块就会移动，滑块又通过连杆带动另一侧的摆杆摆动，从而实现两侧摆杆的同步动作。由于同步机构6的作用，两侧的托杆1也就能实现同步平行移动，从而将原木举起，实现了原木的对中调整。两托杆与原木的接触而所组成的夹角为90°。夹紧装置上共有两套对中机构，能同时将原木在两个断面实现了水平方向的对中调整，从而保证了原木轴线在水平面内的投影处于夹紧装置的中心位置，然后油缸反向动作将原木放下。如果原木的外形比较理想，呈圆柱状，经过对中机构调整后，即可将其夹紧进行锯切。

如果原木的外形尖削度较大，还需要在垂直方向进行调整，将原木轴线调整到水平状态，否则会影响径切板的质量。为此，设置了原木顶升机构，如图5所示。该机构由顶板1、顶板的垂直导向机构2、油缸3以及油缸支座4组成。该机构设置在原木装夹区的原木小径端，为适应不同的原木长度，共设有两套顶升机构。当油缸3驱动顶板1向上运动时，将原木小径端逐渐顶起，直到原木轴线水平为止，然后将原木夹紧。原木小径端的抬升高度不能太大，否则会影响到对原木饿夹紧。为此，要求原木的尖削度不能太大，其大小头的直径之差最好不超过50mm。

原木水平对中调整和原木轴线水平状态调整可同步进行，经过调整之后，即可对原木进行夹紧。

原木夹紧机构的作用就是牢牢地将原木夹紧，确保在锯切过程中原木不发生位移。该机构主要由于卡爪1、卡爪轨道2、摆杆3、油缸4、摆杆支座5以及供摆杆支座上下移动导向座6等组成，如图6所示。卡爪轨道2和导向座6固定在机架上，卡爪1沿卡爪轨道2水平移动。当油缸4的活塞杆伸出时，摆杆3就会绕支座5上的支点摆动，从而带动卡爪1沿轨道2向外侧移动，使卡爪张开；反之，卡爪闭合。由于摆杆3在摆动过程中，摆杆支座5的垂直位置是变化的。当卡爪完全闭合和完全张开时，摆杆支座5的位置最高；而当摆杆摆至垂直状态时，摆杆支座5的位置最低。为了适应这种变化，摆杆支座5需要能随着摆杆的摆动而垂直升降，摆杆支座5通过两只导向销支承在导向座6上。在原木装夹装置上共设置有七套原木夹紧机构。

结论

1）双锯片径切板制材圆锯机采用梯形下锯法对原木进行锯切。两只圆锯片相互垂直呈直角状态，并且两锯片的切削部分边缘在原木横断面上的投影刚好相交于一点，水平锯片和垂直锯片沿木材长度方向前后错开布置。两只圆锯片相对于原木在三维坐标方向实现直线进给运动，一次进给完成一块板材的锯切。

2）锯切装置中的水平锯切头和垂直锯切头水平方向和垂直方向的进给均采用伺服驱动控制；原木装夹装置除固定原木之外，还能对原木进行水平对中调整和原木轴线水平状态调整，夹紧和调整机构均采用液压驱动；机床的操作调整方便可靠。www.jiajuluntan.com

3）锯切过程中，原木被夹紧固定不动，无需翻转，一次装夹即可完成对整根原木的锯切；锯切过程稳定性好，效率高，锯切精度较高，径切板出板率高。

通过双锯片径切板制材圆锯机制作出的家具不仅干缩率小、尺寸稳定、不易变形以及不易开裂等等优点。因此，在制作家具中被广泛使用。

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