小径木多界面加工关键装备技术应用案例查看源代码讨论查看历史

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小径木多界面加工关键装备技术应用案例面对森林资源的匮乏和木材需求量的不断增长，加之国家天然林资源的保护政策的实施，我国制材工业的原料结构已经发生了根本性的转变。从传统的天然林木材为主，转变为以人工速生林为主；从传统的大径级原木为主，转变为中、小径级木材为主。较天然林木材以及大径级原木而言，小径木存在生长应力大、纹理特性不明显、变形大、制材出材率低等不足。此类缺陷加大了小径木的利用难度，使其应用范围受到极大限制，严重影响小径木的利用价值。目前，小径木的制材、应用形式比较单一，通常直接对小径级进行削片、弦切以及剖分等加工，制成简单的工艺木片、板方材等，使其使用价值低廉，利用形式不够丰富，产品附加值低。

一、应用场景

针对小径材形状各异，加工难度大问题，研究小径材多界面加工关键技术，进行小径木自动上料、多界面圆锯剖分、自动分选、多界面指接集成关键技术的研究。具体是采用多圆锯数控采集，智能八点定位，激光划线，5片同时剖分的方法，实现小径木的标准化初加工。指接拼板是利用原木剖分材沿着木纤维平行方向，在厚度、宽度和长度方向指接而成的木材制品。利用小径木弧面指接加工工艺不但提升拼板的强度，而且拓宽小径级木材利用范围、提高小径木的出材率。正反纵向拼接消除了小径木纵向生长应力，同时，形成有规律变化的天然纹理，从而使小径木达到多界面应用，具有小材大用、利用率高、设计自由、多功能性等特点。

通过对小径材的高效利用可使该领域技术产业得到大幅增值，将大幅推动相关产业的升级，经济发展空间巨大。同时新技术的开发推动我国木材加工智能化装备发展，为其他产业提供借鉴，另外还可以通过新技术使得小径木开发效率大幅增强，效率更高，能够有效提高我国的林业经济产值，为国家生产的同时节约木材成本，保护国家的生态环境，符合我国的经济发展趋势。同时解决我国天然木材短缺问题，能够有效地保护我国的木材面积，保证我国生态环境的可持续发展及更为有效的开发。

该技术2020年在牡丹江中大木工机械有限公司展开木屋结构材设备研发应用。

二、主要解决的问题

以小径木为研究对象，推动我国小径材智能化装备发展，进而提升小径级木材综合价值，解决我国目前天然木材匮乏的问题。

三、技术要点

从小径材数控加工在线出材率的数学描述理论进行研究。对理想小径木进行数学建模，并建立小径木数控多界面指接加工的数学描述。求出小径木多界面指接加工的综合出材率、理论出材率和指接后的精确理论材积，并探讨小径级木材径级对出材率变化规律的影响理论。研究小径材多界面加工的加工工艺，优化小径材多界面加工的关键工艺参数，进而提升小径级木材综合价值。

探索出新的小径材加工工艺，实现小径木圆智能化自动定心对剖结构，圆锯动态调整，多界面指接集成，实现小径级木材的高效综合利用。对小径材多界面加工生产线理论设计及模型的建立，形成小径材多界面加工生产线数控系统，完善小径材多界面加工的关键工艺参数。

四、应用成效

1.推动我国小径材智能化装备发展，进而提升小径级木材综合价值，解决我国目前天然木材匮乏的问题。

2.针对小径材形状各异，加工难度大问题，研究小径材多界面加工关键技术，进行小径木自动上料、多界面圆锯剖分、自动分选、多界面指接集成关键技术的研究。

3.探索出新的小径材加工工艺，实现小径木圆智能化自动定心对剖结构，圆锯动态调整，多界面指接集成，实现小径级木材的高效综合利用。

4.项目研究成果应用于牡丹江中大木工机械有限公司木屋结构材指设备的研发。

五、适用范围

适用于小径材指接集成材和木结构用材。