CN108556077B - 一种木丝杆连续加工方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种木丝杆连续加工方法与装置。用专用组合刀具同步沿着类田径跑道形状运动轨迹单向连续快速运动，木材沿水平方向连续水平进给，采用立体网格式循序解剖法使专用组合刀具对木材切削加工；装置包括刀具循序切削机构和木材进给驱动机构，设有上下主轴：下主轴两端安装固定链轮，上主轴两端安装空套链轮，空套链轮与固定链轮间输送链连接；刀架组合件固定在输送链上，刀架组合件上装有组合刀具，刀架组合件包括刀具支座和U形支架；带动木材水平移动到出料口区域，组合刀具经过出料口区域对木材从边缘开始进行局部边缘切削。本发明能连续加工木材获得木丝杆，减轻刀具往复直线运动间歇加工木丝杆振动影响，成倍提高木丝杆单元的加工效率。

Description

一种木丝杆连续加工方法与装置

技术领域

本发明涉及一种杆状重组木单元，尤其是涉及了一种木丝杆连续加工方法与装置。

背景技术

现有木丝杆加工装置中，木料驱动机构驱动单件木料间歇进给，同时通过曲柄连杆机构和导向杆装置，带动组合刀具实现往复直线运动，间歇性的非连续切削木料加工出木丝杆，生产效率低，设备易受振动影响使用效果。因此，现有技术中，缺少了一种能连续加工木丝杆的装置。

发明内容

针对上述技术存在的问题和不足，本发明的目的在于提供了一种木丝杆连续加工方法与装置，连续高效地将小径木、枝丫材、废旧木材等加工成一种长径比大，横截面形状为矩形、梯形或三角形，粗细形态均匀，整体形如火柴杆的四棱柱或三棱柱的木丝杆。

本发明采用的技术方案是：

一、一种木丝杆单元连续加工方法

使用加工木丝杆的专用组合刀具，使专用组合刀具沿着在竖直面设置的类田径跑道形状运动轨迹，所有专用组合刀具同步沿着在竖直面设置的类田径跑道形状运动轨迹单向连续快速运动，类田径跑道形状运动轨迹布置于竖直铅锤平面，同时将沿纤维纵向截成等距的木材按纵向竖直摆放同时沿水平方向朝着专用组合刀具单向连续快速运动区域连续水平进给，具体是将木材向专用组合刀具沿类田径跑道形状运动轨迹中的垂直向下直线运动区域连续进给，采用立体网格式循序解剖法使专用组合刀具对木材进行切削加工，将木材加工成木丝杆。

所述的立体网格式循序解剖法：将木材看作多个单独沿木纤维纵向的细长长方体杆状的木丝杆单元沿垂直于木纤维纵向无缝叠加而构成的立体网格，将木材沿垂直于木纤维纵向的截面作为横截面，沿水平进给方向划分木材的横截面，把木材的横截面沿垂直于水平进给方向的水平方向分成m个相互平行的条形区域，条形区域平行于水平进给方向，m≥1；专用组合刀具中沿类田径跑道形状运动轨迹的经过方向均匀布置n把刀具组，n≥1，同时每把刀具组中沿垂直于水平进给方向的水平方向分为m把刀具，使得m个条形区域对应于刀具组中m把刀具走过的类田径跑道形状运动轨迹，水平横向各相邻运动轨迹上的刀具呈阶梯状布置，专用组合刀具中共m×n把刀具，通过m×n把刀具沿类田径跑道形状运动轨迹次序加工成了有序和循环的解剖分离木丝杆单元的加工过程。

二、一种木丝杆连续加工装置

本发明包括刀具循序切削机构和木材进给驱动机构。

所述的刀具循序切削机构中设有上下平行布置的上主轴和下主轴：下主轴两端安装一对大小相等、平行上主轴和下主轴轴心线方向且齿或槽一一对应对齐的固定链轮；上主轴两端安装一对空套链轮，上主轴两端的空套链轮分别与下主轴两端的固定链轮上下对齐且大小相同，同一端的空套链轮与固定链轮之间通过输送链连接形成链传动，两端组成一对传动链轮组件；在上主轴和下主轴的中部、上述一对传动链轮组件之间设有支承模板，支承模板呈腰形结构，支承模板外周面中间开有一圈沿周向类田径跑道形状的导向凹槽，支承模板腰形结构直线段部分的外周面两边缘均设有直板凸缘，两直板凸缘之间形成通道凹槽，支承模板腰形结构的上半圆部分圆心处开有腰形槽，上主轴穿过腰形槽地与支承模板固定安装；支承模板腰形结构的下半圆部分圆心处开有圆形通孔，下主轴套装穿过圆形通孔；支承模板腰形结构的中部开有两个第一支撑轴孔，一对模板支撑轴穿过两个第一支撑轴孔后与支承模板固定连接，它的两端头部固定在机架上，使得通过模板支撑轴将支承模板固定于机架上；支承模板端面边缘开有沿周向布置的端面环形凹槽。

多个刀架组合件间隔均匀地固定在输送链上，每个刀架组合件上安装有组合刀具，相邻刀架组合件之间沿输送链周向布置三块密封挡板，三块密封挡板分别为前密封挡板、中密封挡板和后密封挡板。

所述的刀架组合件包括固定连接在一起的刀具支座和U形支架以及安装于刀具支座上的导向轴承及其轴承轴、安装于U形支架上的支撑轴承及其支撑销轴；刀具支座内端面平行于下主轴/上主轴的两端部与输送链的整体式外链板固定连接，刀具支座内端面中部在沿输送链周向的两端均固定两个平行设置的凸筋，两个平行设置的凸筋之间形成矩形凹槽，导向轴承安装在矩形凹槽中并通过轴承轴支撑连接在两个凸筋的轴销孔上，刀具支座通过导向轴承沿支承模板外周面中间周向的类田径跑道形状的导向凹槽导向运动；刀具支座沿输送链周向两端的凸筋之间形成横槽，U形支架中部开有定位凹槽，U形支架的定位凹槽嵌入刀具支座的横槽内，U形支架中部用固定螺钉固定在刀具支座内端面中部；U形支架两支臂的端部开有第二支撑轴孔，第二支撑轴孔处通过小螺钉固定有一对对称布置的支撑销轴，支撑销轴内端部嵌装于支承模板的端面环形凹槽中，端面环形凹槽和U形支架支臂的端部之间的支撑销轴上套装有支撑轴承，U形支架两支臂通过支撑销轴内端部凸出支撑轴承的部分和支撑轴承沿端面环形凹槽导向运动作环形运转；刀具支座外端面沿周向的两侧均设有凸条，两侧的两个凸条之间形成刀具定位槽，组合刀具安装在刀具定位槽中，从而使得刀架组合件通过输送链带动导向轴承导向沿支承模板外周面周向类田径跑道形状的运动轨迹运转运动。

所述的输送链主要由整体式外链板和内链板组合件通过链条销轴连接而成。

所述的刀架组合件以连续的数个为一组，一组的数个刀架组合件上所安装的组合刀具相同而安装位置不同。

所述的组合刀具随刀具定位槽不同位置安装，来对木材不同表面位置进行切削加工。

所述的下主轴一端端部同轴固定安装有大皮带轮，大皮带轮通过皮带与小皮带轮连接，小皮带轮与安装在机架上的驱动电机输出端连接。

所述的木材进给驱动机构包括两个水平布置且上下对应平行布置的输送链组件，每个输送链组件包括在木材进料口布置的主动轴、在木材出料口布置的从动轴、弯板输送链和进料驱动链板，主动轴和从动轴的中部两端均同轴固定套装有一对小链轮且在平行主动轴/从动轴轴心线方向齿或槽一一对应对齐，从动轴两端的小链轮与主动轴两端的小链轮在沿输送链组件输送方向对齐；从动轴两端的小链轮和主动轴两端的小链轮之间通过一对弯板输送链连接，一对弯板输送链的水平横向弯板之间用螺钉固定安装一组进料驱动链板，进料驱动链板与木材接触部位有尖齿；两个输送链组件的主动轴同一侧轴端均装有齿轮，在两个齿轮之间安装有一对上下平行布置且相互啮合的空套齿轮，一对空套齿轮上下分别与主动轴同一端的齿轮啮合；两个输送链组件中的一个输送链组件的主动轴另一轴端经联轴器与安装在外部机架上的电机输出轴联接。

每个空套齿轮内部套装有齿轮支承轴承，齿轮支承轴承内圈套装在各自的齿轮支撑轴上，齿轮支撑轴固定在箱体上，使得空套齿轮通过齿轮支撑轴支撑安装于箱体上。

所述的木材进给驱动机构还包括在木材进料口设置一组上下平行且固定在箱体上的进料口限位板以及在木材出料口设置一组上下平行且固定在箱体上的出料口支承板，上下的进料口限位板之间进料部位的间距等于木材的长度L，上下的出料口支承板之间出料部位的间距等于木材的长度L；位于上方的进料口限位板和出料口支承板与木材接触的底面高于上方输送链组件与木材接触的进料驱动链板的齿尖，位于下方的进料口限位板和出料口支承板的与木材接触的底面水平布置且低于下方输送链组件与木材接触的进料驱动链板的齿尖。

本发明具有的有益效果是：

本发明能连续加工木材获得木丝杆，减轻刀具往复直线运动间歇加工木丝杆所产生的振动影响，成倍提高木丝杆单元的加工效率和自动化水平。

附图说明

图1是本发明实施例的整体示意图。

图2是图1的B-B剖面视图和D向局部视图。

图3是图2中I处的局部放大图。

图4是图1的C-C剖面视图。

图5是图1的A-A剖面图。

图6是支承模板的三视图。

图7是图6的E-E剖面视图。

图8是刀具支座组合件的三视图，图8(a)为刀具支座组合件的仰视图，图8(b)为图8(a)的左视图，图8(c)为刀具支座组合件的侧视半剖图。

图9是图8的F向视图。

图10是图1实施例中安装在输送链上刀架组合件布局示意图，图10(a)~图10 (f)分别为输送链上的六个刀架组合件的组合刀具布置图。

图11是待加工木材横截面各组合刀具有序循环加工木丝杆的区域布局示意图。

图12是整体式外链板的三视图，图12(a)为整体式外链板的正视图，图12(b)为整体式外链板的侧视剖视图，图12(c)为整体式外链板的俯视图。

图13是整体式外链板与内链板组合件的装配结构示意图。

图14是从径向角度看支撑轴承28和导向轴承36菱形对称布置结构示意图。

图中：1、组合刀具，2、输送链，3、下主轴，4、机架，5、空套链轮，6、固定链轮，7、圆螺母，8、模板支撑轴，9、上主轴，10、弯板输送链，11、进料驱动链板，12、从动轴，13、箱体，14、进料口限位板，15、出料口支承板，16、木材，17、前密封挡板，18、中密封挡板，19、后密封挡板，20、联接螺钉，21、驱动电机，22、小皮带轮，23、皮带，24、大皮带轮，25、刀具支座，26、U形支架，27、支撑销轴，28、支撑轴承，29、小螺钉，30、整体式外链板，31、支承轴承，32、滚动轴承，33、支承模板，34、轴用弹性挡圈，35、轴承轴，36、导向轴承，37、主动轴，38、小链轮，40、滚动轴承，41、螺钉，42、联轴器，43、电机，44、齿轮，45、空套齿轮，46、齿轮支承轴承，47、齿轮支撑轴，48、通道凹槽，49、导向凹槽，50、直板凸缘，51、圆形通孔，52、腰形槽，53、第一支撑轴孔，54、端面环形凹槽，55、凸缘支撑面，56、固定螺钉，57、第二支撑轴孔，58、轴销孔，59、刀具定位槽，60、矩形凹槽，61、联接孔，62、刀具安装孔，63、链板销轴孔，64、螺纹孔，65、内链板组合件，66、链条销轴，67、凸筋，68、横槽，69、定位凹槽，70、凸条。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，包括刀具循序切削机构和木材进给驱动机构，图1右半部分为刀具循序切削机构，图1左半部分为木材进给驱动机构。

刀具循序切削机构中设有上下平行布置的上主轴9和下主轴3：如图2所示，下主轴3两端安装一对大小相等、平行上主轴9和下主轴3轴心线方向且齿或槽一一对应对齐的固定链轮6，固定链轮6外侧的上主轴9和下主轴3两端套装有一对滚动轴承32，滚动轴承32外圈固定在机架4上，使得上主轴9和下主轴3均通过滚动轴承32水平支撑安装在机架4上，下主轴3一端端部同轴固定安装有大皮带轮24，大皮带轮24通过皮带23与小皮带轮22连接，小皮带轮22与安装在机架4上的驱动电机21输出端连接；上主轴9两端安装一对空套链轮5，空套链轮5内部装有支承轴承31，其内圈套装在上主轴9上，上主轴9两端的空套链轮5分别与下主轴3两端的固定链轮6上下对齐且大小相同，同一端的空套链轮5与固定链轮6之间通过输送链2连接形成链传动，组成一对传动链轮组件。

如图13所示，输送链2主要由整体式外链板30和内链板组合件65通过链条销轴66连接而成，整体式外链板30开有用于安装链条销轴66的链板销轴孔63和用于连接安装前密封挡板17、中密封挡板18、后密封挡板19及刀具支座25的螺纹孔64，整体式外链板30两个链板销轴孔63的中心距等于链条节距p，如图12（a）~(c)，内链板组合件65两头通过链条销轴66分别连接在相邻整体式外链板30的链板销轴孔63处，如图1、图4和图13。两端输送链2张紧后，由于下主轴3两端一对固定链轮6在轴心线方向齿或槽一一对应对齐，使得两端输送链2上的整体式外链板30在水平横向（平行下主轴3轴心线）一一对应且对齐，如图2。

如图2、图4所示，上主轴9和下主轴3共同套装于支承模板33中，支承模板33位于上主轴9和下主轴3两端的两组传动链轮组件之间，支承模板33是一个外缘轮廓近似田径跑道形状对称于几何中心O且前后对称于E-E剖面的板块状零件。如图6和图7所示，支承模板33呈腰形结构，支承模板33外周面中间开有一圈沿周向的类田径跑道形状导向凹槽49，支承模板33腰形结构直线段部分的外周面两边缘均设有直板凸缘50，直板凸缘50为平键形状，两直板凸缘50之间形成通道凹槽48，导向凹槽49位于通道凹槽48中间并下沉设置；如图6、图2所示，支承模板33腰形结构的上半圆部分圆心处开有腰形槽52，上主轴9穿设腰形槽52安装，上主轴9两端头部位于机架4上，上主轴9在腰形槽52中上下活动并用一对圆螺母7两边固定位置，使得通过调整上主轴9与下主轴3的间距来调整输送链2的张紧度，上主轴9与支承模板33固定后，上主轴9两端头部固定在机架4上；支承模板33腰形结构的下半圆部分圆心处开有圆形通孔51，下主轴3穿过圆形通孔51且不与支承模板33接触；如图4、图6所示，支承模板33腰形结构的中部开有两个第一支撑轴孔53，一对模板支撑轴8穿过两个第一支撑轴孔53与支承模板33固定连接，它的两端头部固定在机架4上，使得通过模板支撑轴8将支承模板33固定于机架4上；支承模板33端面边缘开有沿周向布置的端面环形凹槽54，端面环形凹槽54用于容纳支撑销轴27头部凸出支撑轴承28的部分，防止运转过程中相互摩擦与碰撞，如图2、图3和图6所示。

如图1、图2和图4所示，六个刀架组合件间隔均匀地固定在输送链2上，每个刀架组合件上安装有组合刀具1，相邻刀架组合件之间沿输送链周向布置三块密封挡板，三块密封挡板分别为前密封挡板17、中密封挡板18和后密封挡板19，每块密封挡板连接在两端的输送链2上，密封挡板阻挡切削加工过程中产生的木屑灰尘粘附在支承模板33表面上。

如图8、图12、图1、图2，刀架组合件包括固定连接在一起的刀具支座25和U形支架26以及安装于刀具支座25上的导向轴承36及其轴承轴35、安装于U形支架26上的支撑轴承28及其支撑销轴27。如图4，刀具支座25内端面沿平行于下主轴3/上主轴9的两端部与两端输送链2的整体式外链板30固定连接；如图8(a)~(c)，刀具支座25内端面中部在沿输送链2周向的两端均固定两个平行设置的凸筋67，两个平行设置的凸筋67之间形成矩形凹槽60，导向轴承36安装在矩形凹槽60中并通过轴承轴35支撑连接在两个凸筋67的轴销孔58上，轴承轴35一端设有轴用弹性挡圈34，轴用弹性挡圈34卡在凸筋67外侧面防止轴承轴35轴向移动，如图4所示；刀具支座25通过导向轴承36沿支承模板33外周面类田径跑道形状的环形导向凹槽49导向运动。

如图2、图3、图4和图8所示，刀具支座25沿输送链2周向两端的凸筋67之间形成横槽68，U形支架26中部开有上下对称的定位凹槽69，U形支架26的定位凹槽69嵌入刀具支座25的横槽68内实现U形支架26和刀具支座25的精确定位，U形支架26中部用固定螺钉56固定在刀具支座25内端面中部，通过刀具支座25和各密封挡板纵向两端8个联接孔61以及输送链2水平横向对齐的一对整体式外链板30上的8个螺纹孔64，用联接螺钉20把刀具支座25和各密封挡板联接固定在一对输送链2上。

如图2、图3、图6和图8，U形支架26两支臂的端部开有第二支撑轴孔57，第二支撑轴孔57处通过小螺钉29固定有一对对称布置的支撑销轴27，支撑销轴27内端部凸出支撑轴承28的部分嵌装于支承模板33的端面环形凹槽54中，端面环形凹槽54和U形支架26支臂的端部之间的支撑销轴27上套装有支撑轴承28并用轴用弹性挡圈34卡住防止支撑轴承28轴向移动，U形支架26两支臂通过支撑销轴27内端部凸出支撑轴承28的部分和支撑轴承28沿端面环形凹槽54受导向运动作环形运转；刀具支座25外端面沿周向的两侧均设有凸条70，两侧的两个凸条70之间形成刀具定位槽59，组合刀具1安装在刀具定位槽59中，不同的刀架组合件具有水平横向位置尺寸不同的刀具定位槽59，用于安装加工木材16不同区域的组合刀具1；如图9，对称于刀具定位槽59中心有4个刀具安装孔62，组合刀具1用联接螺钉20穿过刀具安装孔62固定在刀具支座25的刀具定位槽59中，从而使得刀架组合件通过输送链2带动导向轴承36导向沿支承模板33外周面周向类田径跑道形状的运动轨迹运转运动。

如图8和图9所示，导向轴承36和支撑轴承28的回转轴心线在空间互相平行，如图14，U形支架26的两个支撑轴承28和刀具支座25的两个导向轴承36从径向视角看去呈菱形对称布置。

如图6和图4所示，刀架组合件在运转过程中各对导向轴承36的外圈始终贴着导向凹槽49的底面滚动，如图7，当刀架组合件运转到支承模板33腰形结构的直线段部位时，U形支架26两支臂对称布置的支撑轴承28外圈同时紧贴着直板凸缘50的内侧面即凸缘支撑面55滚动，这样通过空间菱形对称布置的导向轴承36和支撑轴承28与其接触面的共同作用，刀架组合件承受直线切削加工过程切削阻力对刀具产生的倾覆力矩。运转过程中，通道凹槽48可以容纳平行凸筋67及其轴承轴35通过，避免与支承模板33发生摩擦碰撞。

六个刀架组合件以连续的三个为一组，一组的三个刀架组合件上所安装的组合刀具1在水平横向随刀具定位槽59的位置尺寸不同而安装位置不同。不同安装位置上的组合刀具1来对木材16表面不同位置区域进行切削加工。

如图1和图5，木材进给驱动机构包括两个水平布置且上下对应平行布置的输送链组件，每个输送链组件包括在木材进料口布置的主动轴37、在木材出料口布置的从动轴12、弯板输送链10和进料驱动链板11，从动轴12、主动轴37平行布置，主动轴37和从动轴12的中部两端均同轴固定套装有一对小链轮38，从动轴12两端的小链轮与主动轴37两端的小链轮在沿输送链组件输送方向对齐，主动轴37和从动轴12的一对小链轮38大小相等并在平行主动轴37和从动轴12轴心线方向齿或槽一一对应且对齐，小链轮38外侧的主动轴37和从动轴12两端部均安装一对滚动轴承40，滚动轴承40外圈固定在箱体13上，使得主动轴37和从动轴12水平通过滚动轴承40支撑安装在箱体13中。

从动轴12两端的小链轮38和主动轴37两端的小链轮38之间通过一对弯板输送链10连接，一对弯板输送链10的水平横向弯板之间沿弯板输送链10用螺钉41固定安装一组进料驱动链板11，进料驱动链板11与木材16接触部位有尖齿，通过尖齿嵌入到柱形的木材16的两端端部。具体实施时柱形的木材16按轴向竖直沿水平方向输送(即平行于弯板输送链10输送方向和垂直于主动轴37轴向)，保证木材进料驱动过程中速度稳定不打滑。

两个输送链组件的主动轴37同一侧轴端均装有齿轮44，在两个齿轮44之间安装有一对上下平行布置且相互啮合的空套齿轮45，一对空套齿轮45上下分别与上下主动轴37同一端的齿轮44啮合，两个齿轮44和一对空套齿轮45相互啮合形成齿轮副连接，构成齿轮传动机构。

两个输送链组件中下方输送链组件的主动轴37另一轴端经联轴器42与安装在外部机架4上的电机43输出轴联接。

通过电机43运行带动下方输送链组件的主动轴37转动，再经齿轮传动机构带动上方输送链组件的主动轴37，上下方输送链组件的主动轴37通过弯板输送链10带动从动轴12转动，进而带动上下方的进料驱动链板11作相同速度的链输送运动，带动木材16以竖直摆放姿态装夹在两个输送链组件之间水平输送。

每个空套齿轮45内部套装有齿轮支承轴承46，齿轮支承轴承46内圈套装在各自的齿轮支撑轴47上，齿轮支撑轴47固定在箱体13上，使得空套齿轮45通过齿轮支撑轴47支撑安装于箱体13上。

木材进给驱动机构还包括在木材进料口设置一组上下平行且固定在箱体13上的进料口限位板14以及在木材出料口设置一组上下平行且固定在箱体13上的出料口支承板15，上下的进料口限位板14之间进料部位的间距等于柱形的木材16的长度L，上下的出料口支承板15之间出料部位的间距等于柱形的木材16的长度L；位于上方的进料口限位板14和出料口支承板15与木材16接触的底面高于上方输送链组件与木材16接触的进料驱动链板11的齿尖，位于下方的进料口限位板14和出料口支承板15与木材16接触的底面水平布置，且低于于下方输送链组件与木材16接触的进料驱动链板11的齿尖。

如图1和图2，驱动电机21的动力通过小皮带轮22→皮带23→大皮带轮24→下主轴3→一对固定链轮6→一对输送链2→刀架组合件、密封挡板及空套链轮5的传递路径进行动力传递，各刀架组合件（包括组合刀具1）、各密封挡板沿着支撑模板的腰形结构(近似田径跑道)的运动轨迹逆时针方向（图1下主轴3箭头方向）同步高速连续运动。

同时如图1和图5，电机43的动力通过两路传递路径进行动力传递：一路为：通过联轴器42→下方主动轴37→一对小链轮38（下方主动轴37上）→啮合的一对弯板输送链10→联接的一组进料驱动链板11及啮合的一对小链轮38（下方从动轴12上）→下从动轴12；另一路为：通过联轴器42→下方主动轴37→齿轮44（下方主动轴37轴端）→下方空套齿轮45→上方空套齿轮45→齿轮44（上方主动轴37轴端）→上方主动轴37→一对小链轮38（上方主动轴37上）→啮合的一对弯板输送链10→联接的一组进料驱动链板11及啮合的一对小链轮38（上方从动轴12上）→上从动轴12。这样联接在上下各一对弯板输送链上的进料驱动链板速度相等，以低速缓慢驱动木材，夹持木材16运动区域的速度方向相同。

最终形成的工作过程是，木材进给驱动机构带动纵向竖直摆放的木材16水平缓慢移动到出料口区域，同时刀具循序切削机构带动组合刀具1快速绕支承模板33外周面循环运动，组合刀具1快速经过出料口区域对木材16从边缘开始进行局部区域垂直向下直线切削，形成木丝杆。木材16边出料边被刀具循序切削机构切削切薄。

如图10、图1，水平横向安装在一对输送链2上的6个刀架组合件按组合刀具1在刀具支座25上凸条70的水平横向位置不同分成两组，每组包括刀架组合件25a、25b、25c各1件，共计三件。6个刀架组合件的组合刀具1并按图10(a)~(f)示顺序排列，各刀具整体呈阶梯状布置，切削加工木材时在一对输送链2的带动下依次有序地向下作循环直线运动。刀架组合件25a上组合刀具的最左划刀刀刃Z与刀具支座25b上组合刀具的最右划刀刀刃Y在刀具运动方向处于同一直线上，刀具支座25a上组合刀具的最右划刀刀刃W与刀具支座25c上组合刀具的最左划刀刀刃X在刀具运动方向处于同一直线上，同一把刀具划刀刀刃的总跨度为K，每组刀具划刀刀刃的总跨度S=3K，如图11。

如图10、图11，当纤维纵向截成等距L直径为Φ≤S的木材16从木材进给驱动机构进料口进入，在上下两组进料驱动链板11的夹持下竖直紧贴着以速度v连续匀速水平移动到出料口区域，同时第一组的3把组合刀具依次以25a、25b、25c的次序以速度V向下作快速直线切削，紧接着第二组3把组合刀具同样依次以25a、25b、25c的次序以速度V向下作快速直线切削，速度v与速度V根据木丝杆单元厚度h等相关因素有配比关系。

本发明使用加工木丝杆单元的专用组合刀具采用立体网格式循序解剖法，使刀具与木材间产生相对运动，将木材加工成木丝杆。

立体网格式循序解剖法：如图11所示，通过将木材看成是由细长的长方体杆状单元（木丝杆单元）沿其轴向即纤维纵向定向无缝叠加而构成的立体网格，把该木材立体网格横截面沿木材水平进给的垂直方向（水平横向）分成m(m≥1)个区域，与各区域相对应垂直设置m个近似田径跑道形状的运动轨迹，沿着垂直设置近似田径跑道形状的运动轨迹均匀布置n（n≥1）把刀具，水平横向各相邻运动轨迹上的刀具呈阶梯状布置，共m×n把刀具。运转后m个运动轨迹上各刀具同步对各对应区域的木材形成了有序和循环的解剖分离加工过程。

每一组合刀具1中包括位于下方的用于在木材16表面切割出多个间隔均匀竖向裂缝的第一、第二划刀头和上方的用于在木材16表面连接竖向裂缝切割出片的刨刀头，第一、第二划刀头先接触木材16端面，在木材16端面边沿切割出多个间隔为木丝杆宽度B的裂缝，裂缝沿木材16柱形的轴线向下形成竖向裂缝，然后刨刀头接触木材16端面，在木材16端面边缘靠近边沿内侧切割出垂直于边沿裂缝的切割线，切割线连接于各个裂缝内端，切割线沿木材16柱形的轴线向下切割使得相邻竖向裂缝之间的木材分离切断，获得木丝杆，相当于图11网格中的一个格子。

如图11，木材16水平向右移动，圆形表示木材16的端面形状，每组安装在刀架组合件25a、25b、25c上的3把组合刀具1依次以25a、25b、25c的次序分别切削加工木材16同一边缘区域的3个加工子区域25a-1、25b-1、25c-1，相当于图11网格最右侧的1/3上部分、1/3中间部分和1/3下部分，各子区域以第一组→第二组→第一组→第二组……每组相同的刀具加工次序交替循环连续地进行木丝杆切削加工。

Claims (8)

1.一种木丝杆连续加工方法，其特征在于：使用加工木丝杆的专用组合刀具，使专用组合刀具同步沿着在竖直面设置的类田径跑道形状运动轨迹单向连续快速运动，同时将木材沿水平方向朝着专用组合刀具单向连续快速运动区域连续水平进给，采用立体网格式循序解剖法使专用组合刀具对木材进行切削加工，将木材加工成木丝杆；

所述的立体网格式循序解剖法：将木材看作多个单独沿木纤维纵向的木丝杆单元沿垂直于木纤维纵向无缝叠加而构成的网格，将木材沿垂直于木纤维纵向的截面作为横截面，把木材的横截面沿垂直于水平进给方向的水平方向分成m个相互平行的条形区域，m≥1；专用组合刀具中沿类田径跑道形状运动轨迹的经过方向均匀布置n把刀具组，n≥1，同时每把刀具组中沿垂直于水平进给方向的水平方向分为m把刀具，专用组合刀具中共m×n把刀具，通过m×n把刀具沿类田径跑道形状运动轨迹次序加工成了有序和循环的解剖分离木丝杆单元的加工过程。

2.一种木丝杆连续加工装置，其特征在于：包括刀具循序切削机构；

所述的刀具循序切削机构中设有上下平行布置的上主轴（9）和下主轴（3）：下主轴（3）两端安装一对大小相等、平行下主轴（3）轴心线方向且齿或槽一一对应对齐的固定链轮（6）；上主轴（9）两端安装一对空套链轮（5），上主轴（9）两端的空套链轮（5）分别与下主轴（3）两端的固定链轮（6）上下对齐且大小相同，同一端的空套链轮（5）与固定链轮（6）之间通过输送链（2）连接形成链传动，组成一对传动链轮组件；一对传动链轮组件之间设有支承模板（33），支承模板（33）呈腰形结构，支承模板（33）外周面中间开有一圈沿周向的导向凹槽（49），支承模板（33）腰形结构直线段部分的外周面两边缘均设有直板凸缘（50），两直板凸缘（50）之间形成通道凹槽（48），支承模板（33）腰形结构的上半圆部分圆心处开有腰形槽（52），上主轴（9）穿过腰形槽（52）安装；支承模板（33）腰形结构的下半圆部分圆心处开有圆形通孔（51），下主轴（3）穿过圆形通孔（51）安装；支承模板（33）腰形结构的中部开有两个第一支撑轴孔（53），一对模板支撑轴（8）穿过两个第一支撑轴孔（53）后的两端头部固定在机架（4）上，使得通过模板支撑轴（8）将支承模板（33）固定于机架（4）上；支承模板（33）端面边缘开有沿周向布置的端面环形凹槽（54）；

多个刀架组合件间隔均匀地固定在输送链（2）上，每个刀架组合件上安装有组合刀具（1），相邻刀架组合件之间沿输送链周向布置三块密封挡板，三块密封挡板分别为前密封挡板（17）、中密封挡板（18）和后密封挡板（19）；所述的刀架组合件包括固定连接在一起的刀具支座（25）和U形支架（26）以及安装于刀具支座（25）上的导向轴承（36）及其轴承轴（35）、安装于U形支架（26）上的支撑轴承（28）及其支撑销轴（27）；刀具支座（25）内端面平行于下主轴（3）/上主轴（9）的两端部与输送链（2）的整体式外链板（30）固定连接，刀具支座（25）内端面在沿输送链（2）周向的两端均固定两个平行设置的凸筋（67），两个平行设置的凸筋（67）之间形成矩形凹槽（60），导向轴承（36）安装在矩形凹槽（60）中并通过轴承轴（35）支撑连接在两个凸筋（67）的轴销孔（58）上，刀具支座（25）通过导向轴承（36）沿导向凹槽（49）导向运动；刀具支座（25）沿输送链（2）周向两端的凸筋（67）之间形成横槽（68），U形支架（26）中部开有定位凹槽（69），U形支架（26）的定位凹槽（69）嵌入刀具支座（25）的横槽（68）内， U形支架（26）中部用固定螺钉（56）固定在刀具支座（25）内端面中部；U形支架（26）两支臂的端部开有第二支撑轴孔（57），第二支撑轴孔（57）处通过小螺钉（29）固定有一对支撑销轴（27），支撑销轴（27）内端部嵌装于支承模板（33）的端面环形凹槽（54）中，端面环形凹槽（54）和U形支架（26）支臂的端部之间的支撑销轴（27）上套装有支撑轴承（28），U形支架（26）两支臂通过支撑轴承（28）沿端面环形凹槽（54）导向运动；刀具支座（25）外端面沿周向的两侧均设有凸条（70），两侧的两个凸条（70）之间形成刀具定位槽（59），组合刀具（1）安装在刀具定位槽（59）中，从而使得刀架组合件通过输送链（2）带动沿支承模板（33）周向运转运动；

还包括木材进给驱动机构，所述的木材进给驱动机构包括两个水平布置且上下对应平行布置的输送链组件，每个输送链组件包括在木材进料口布置的主动轴（37）、在木材出料口布置的从动轴（12）、弯板输送链（10）和进料驱动链板（11），主动轴（37）和从动轴（12）的中部均同轴固定套装有一对小链轮（38）；从动轴（12）两端的小链轮（38）和主动轴（37）两端的小链轮（38）之间通过一对弯板输送链（10）连接，一对弯板输送链（10）的水平横向弯板之间用螺钉（41）固定安装一组进料驱动链板（11），进料驱动链板（11）与木材（16）接触部位有尖齿；两个输送链组件的主动轴（37）同一侧轴端均装有齿轮（44），在两个齿轮（44）之间安装有一对上下平行布置且相互啮合的空套齿轮（45），一对空套齿轮（45）上下分别与两个输送链组件主动轴（37）的两个齿轮（44）啮合；两个输送链组件中的一个输送链组件的主动轴（37）另一轴端经联轴器（42）与安装在外部机架（4）上的电机（43）输出轴联接。

3.根据权利要求2所述的一种木丝杆连续加工装置，其特征在于：所述的输送链（2）主要由整体式外链板（30）和内链板组合件（65）通过链条销轴（66）连接而成。

4.根据权利要求2所述的一种木丝杆连续加工装置，其特征在于：所述的刀架组合件以连续的数个为一组，一组的数个刀架组合件上所安装的组合刀具（1）安装位置不同。

5.根据权利要求2所述的一种木丝杆连续加工装置，其特征在于：所述的组合刀具（1）安装在不同位置的刀具定位槽（59）中，来对木材不同表面位置进行切削加工。

6.根据权利要求2所述的一种木丝杆连续加工装置，其特征在于：所述的下主轴（3）一端端部同轴固定安装有大皮带轮（24），大皮带轮（24）通过皮带（23）与小皮带轮（22）连接，小皮带轮（22）与安装在机架（4）上的驱动电机（21）输出端连接。

7.根据权利要求2所述的一种木丝杆连续加工装置，其特征在于：

每个空套齿轮（45）内部套装有齿轮支承轴承（46），齿轮支承轴承（46）内圈套装在各自的齿轮支撑轴（47）上，齿轮支撑轴（47）固定在箱体（13）上，使得空套齿轮（45）通过齿轮支撑轴（47）支撑安装于箱体（13）上。

8.根据权利要求2所述的一种木丝杆连续加工装置，其特征在于：

所述的木材进给驱动机构还包括在木材进料口设置一组上下平行且固定在箱体（13）上的进料口限位板（14）以及在木材出料口设置一组上下平行且固定在箱体（13）上的出料口支承板（15），上下的进料口限位板（14）进料部位的间距等于木材（16）的长度L，上下的出料口支承板（15）出料部位的间距等于木材（16）的长度L；位于上方的进料口限位板（14）和出料口支承板（15）与木材（16）接触的底面高于上方输送链组件与木材（16）接触的进料驱动链板（11）的齿尖，位于下方的进料口限位板（14）和出料口支承板（15）与木材（16）接触的底面水平布置，且低于下方输送链组件与木材（16）接触的进料驱动链板（11）的齿尖。

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