小徑木多界面加工關鍵裝備技術應用案例

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小徑木多界面加工關鍵裝備技術應用案例面對森林資源的匱乏和木材需求量的不斷增長，加之國家天然林資源的保護政策的實施，我國制材工業的原料結構已經發生了根本性的轉變。從傳統的天然林木材為主，轉變為以人工速生林為主；從傳統的大徑級原木為主，轉變為中、小徑級木材為主。較天然林木材以及大徑級原木而言，小徑木存在生長應力大、紋理特性不明顯、變形大、制材出材率低等不足。此類缺陷加大了小徑木的利用難度，使其應用範圍受到極大限制，嚴重影響小徑木的利用價值。目前，小徑木的制材、應用形式比較單一，通常直接對小徑級進行削片、弦切以及剖分等加工，製成簡單的工藝木片、板方材等，使其使用價值低廉，利用形式不夠豐富，產品附加值低。

目錄

一、應用場景

針對小徑材形狀各異，加工難度大問題，研究小徑材多界面加工關鍵技術，進行小徑木自動上料、多界面圓鋸剖分、自動分選、多界面指接集成關鍵技術的研究。具體是採用多圓鋸數控採集，智能八點定位，激光劃線，5片同時剖分的方法，實現小徑木的標準化初加工。指接拼板是利用原木剖分材沿着木纖維平行方向，在厚度、寬度和長度方向指接而成的木材製品。利用小徑木弧面指接加工工藝不但提升拼板的強度，而且拓寬小徑級木材利用範圍、提高小徑木的出材率。正反縱向拼接消除了小徑木縱向生長應力，同時，形成有規律變化的天然紋理，從而使小徑木達到多界面應用，具有小材大用、利用率高、設計自由、多功能性等特點。

通過對小徑材的高效利用可使該領域技術產業得到大幅增值，將大幅推動相關產業的升級，經濟發展空間巨大。同時新技術的開發推動我國木材加工智能化裝備發展，為其他產業提供借鑑，另外還可以通過新技術使得小徑木開發效率大幅增強，效率更高，能夠有效提高我國的林業經濟產值，為國家生產的同時節約木材成本，保護國家的生態環境，符合我國的經濟發展趨勢。同時解決我國天然木材短缺問題，能夠有效地保護我國的木材面積，保證我國生態環境的可持續發展及更為有效的開發。

該技術2020年在牡丹江中大木工機械有限公司展開木屋結構材設備研發應用。

二、主要解決的問題

以小徑木為研究對象，推動我國小徑材智能化裝備發展，進而提升小徑級木材綜合價值，解決我國目前天然木材匱乏的問題。

三、技術要點

從小徑材數控加工在線出材率的數學描述理論進行研究。對理想小徑木進行數學建模，並建立小徑木數控多界面指接加工的數學描述。求出小徑木多界面指接加工的綜合出材率、理論出材率和指接後的精確理論材積，並探討小徑級木材徑級對出材率變化規律的影響理論。研究小徑材多界面加工的加工工藝，優化小徑材多界面加工的關鍵工藝參數，進而提升小徑級木材綜合價值。

探索出新的小徑材加工工藝，實現小徑木圓智能化自動定心對剖結構，圓鋸動態調整，多界面指接集成，實現小徑級木材的高效綜合利用。對小徑材多界面加工生產線理論設計及模型的建立，形成小徑材多界面加工生產線數控系統，完善小徑材多界面加工的關鍵工藝參數。

四、應用成效

1.推動我國小徑材智能化裝備發展，進而提升小徑級木材綜合價值，解決我國目前天然木材匱乏的問題。

2.針對小徑材形狀各異，加工難度大問題，研究小徑材多界面加工關鍵技術，進行小徑木自動上料、多界面圓鋸剖分、自動分選、多界面指接集成關鍵技術的研究。

3.探索出新的小徑材加工工藝，實現小徑木圓智能化自動定心對剖結構，圓鋸動態調整，多界面指接集成，實現小徑級木材的高效綜合利用。

4.項目研究成果應用於牡丹江中大木工機械有限公司木屋結構材指設備的研發。

五、適用範圍

適用於小徑材指接集成材和木結構用材。