專利名稱：旋切機自動調(diào)刀機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到一種旋切機，尤其涉及到一種旋切機自動調(diào)刀才幾構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前廣泛采用的有卡旋切機滾動壓尺結(jié)構(gòu)由壓尺輥、軸承、軸承座組成，壓 尺輥兩端設(shè)有安裝軸承的軸頭，三者合套后用螺栓將軸承座固定在壓尺架上。旋 切時壓尺輥與木段外緣接觸并保持一定的壓力，以此來盡可能地減小木段對旋刀 的徑向壓力，減小旋刀的抖動，這是旋切機正常旋切木材的必要條件。壓尺對木 段的壓搾程度即壓搾率的大小是關(guān)系到旋切機能否正常旋切的重要工2參數(shù)。如 圖1所示，嚴(yán)格意義上的旋刀后角是指旋刀與木段外緣接觸的旋刀平面與刀尖處 木段外緣切平面的夾角，由于旋刀刀尖在旋切過程中相對刀臺軌道與卡頭中心基 本等高或差值很小，通常將旋刀與木段外緣接觸的旋刀平面與刀臺軌道垂直平面 的夾角視為近似的旋刀后角，旋刀后角是關(guān)系到旋切單板光滑度和切削阻力的又
一重要旋切工藝參數(shù)。圖2所示為我廠一種自動調(diào)節(jié)旋刀后角的旋切機掛耳結(jié)構(gòu)， 它有內(nèi)刀臺、外刀臺、掛耳滑套、主導(dǎo)軌、輔助導(dǎo)軌、輔助導(dǎo)軌滑座等組成，外 刀臺上設(shè)有在主導(dǎo)軌上滑動的軌道，裝有壓尺輥的壓尺架緊固在外刀臺上，內(nèi)刀 臺通過掛耳滑套與外刀臺組成一轉(zhuǎn)動幅，內(nèi)刀臺可與外刀臺做相對轉(zhuǎn)動，外刀臺 在進刀絲杠的推動下沿主導(dǎo)軌做水平方向移動，同時輔助導(dǎo)軌滑座組件固定在內(nèi) 刀臺上并沿輔助導(dǎo)軌隨旋切過程中的內(nèi)外刀臺移動，并隨輔助導(dǎo)軌設(shè)定的與主導(dǎo) 軌的夾角大小決定內(nèi)刀臺相對外刀臺相對轉(zhuǎn)動的動態(tài)變化幅度及范圍。該掛耳結(jié) 構(gòu)的特征是在標(biāo)準(zhǔn)刀高旋刀位置，刀尖與掛耳回轉(zhuǎn)中心重合，為避免旋切至最小 直徑時夾頭與掛耳的干涉，掛耳部分均需做成開放的月牙形導(dǎo)致其強度偏低，且 其制作工藝復(fù)雜。
如圖2所示，內(nèi)外刀臺的掛耳孔需焊接為一體同時鏜孔，然后鑲?cè)霋於祝?br> 將掛耳滑套與內(nèi)刀臺焊接為一體，再解除內(nèi)外刀臺之間的聯(lián)結(jié)，這是目:前自動調(diào) 節(jié)旋刀角度之最簡單結(jié)構(gòu)之最簡化制作工藝，仍是該類旋切機制作的工藝難點。
另外圖2所示結(jié)構(gòu)，僅僅調(diào)節(jié)的是旋刀的角度，其刀高及刀門縫隙是不變的。
因為現(xiàn)行教科書中過度強調(diào)旋切后角的作用，局限在標(biāo)準(zhǔn)刀高不變?yōu)橐说睦?論指導(dǎo)下，幾乎所有旋切機制造廠家均沿襲掛耳回轉(zhuǎn)中心與刀尖重合這一刀高不 變的掛耳結(jié)構(gòu)定式。其大多掛耳結(jié)構(gòu)工藝合理性甚至不如圖2所示結(jié)構(gòu)，至少圖 2所示結(jié)構(gòu)，刀高刀縫在旋切過程中是不變的，但旋切時壓尺對木段的壓搾率仍 是變小的，而目前仍廣泛采用的壓尺直接固定于刀臺的結(jié)構(gòu)，隨刀臺的前傾減小，
亦即旋切后角減小，造成刀縫的變大，壓搾率的變小速度加快，更加不能滿足旋 切工藝要求，需隨時調(diào)整壓尺才能正常旋切。尤其是滾動壓尺被廣泛采用，滾動 壓尺的中心高于刀尖一定距離，較板壓尺與木段的接觸點高，采用傳統(tǒng)掛耳結(jié)構(gòu)， 壓榨率的快速變小，更加不能滿足旋切工藝要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，通過發(fā)明人對旋切工藝?yán)碚摰纳钊胙芯?和長期的實踐檢驗得出，對于旋切大直徑木材，適當(dāng)增大旋切后角和適當(dāng)降低旋 刀高度，對減小切削阻力的作用，效果是一致的，理論上亦相通；基于這種理論 提出了一種結(jié)構(gòu)上大大減化，旋切工藝性能更好的自動調(diào)節(jié)旋刀角度、高度及刀 門縫隙的掛耳結(jié)構(gòu)。
本方案是通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)的它包括刀臺和壓尺架，在壓尺架前端 設(shè)置有壓尺，在刀臺前端與壓尺配合設(shè)置有旋切刀，其特征是在所述壓尺的后卩 方的壓尺座底部設(shè)置有2個刀臺掛耳鉸座，在刀臺的頂部與刀臺掛耳鉸座對應(yīng)設(shè) 置有刀臺掛耳座，在刀臺掛耳座上設(shè)置有與刀臺掛耳鉸座鉸接實現(xiàn)刀臺與壓尺架 連接的掛耳。
本方案的具體特點還有所述掛耳回轉(zhuǎn)中心水平偏后滾動壓尺中心一段距離 A，垂直偏下一段距離C，正是這兩個方向的偏移，亦即刀臺與壓尺架的鉸接點相 對標(biāo)準(zhǔn)刀高刀尖位置的大幅變更，為減化工藝結(jié)構(gòu)提供了可能，也成就了在旋切 過程中的旋切后角自大變小，刀高自低變高，刀縫自大變小的理想旋切工藝要求。 A、 C的取值應(yīng)滿足設(shè)定的旋切后角、刀高、刀縫自動變化的較理想的旋切工藝要 求，并兼顧方便簡化機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求。其取值范圍很寬，A2+C2=R2〉0， 一般以 R〉80inm為宜，相同后角變化幅度，A大C小刀高變化大、刀縫變化?。籆大A小 刀高變化小、刀縫變化大。而傳統(tǒng)掛耳結(jié)構(gòu)刀臺與壓尺架的鉸接點與標(biāo)準(zhǔn)刀高刀 尖位置重合，即A二C二0，調(diào)節(jié)的對象僅僅是旋刀后角，刀高、刀縫保持不變，不 僅其旋切工藝不理想，且增加了結(jié)構(gòu)及加工工藝的難度。
所述刀臺掛耳座上設(shè)置有刀縫調(diào)節(jié)機構(gòu)，以調(diào)節(jié)不同單板旋切厚度初始刀門 縫隙的大小。所述刀縫調(diào)節(jié)機構(gòu)為差動螺旋，同時旋入刀臺掛耳及刀臺掛耳座內(nèi)， 因此調(diào)節(jié)初始刀縫只要轉(zhuǎn)動差動螺旋即可，具有速調(diào)特性。
在所述刀臺后部設(shè)置有初始角度調(diào)節(jié)組件，所述刀臺通過初始角度調(diào)節(jié)組件 與輔助導(dǎo)軌連接。所述初始角度調(diào)節(jié)組件包括螺桿、螺母、固定座、銷軸組成。
在輔助導(dǎo)軌的后部設(shè)置有角度變化調(diào)節(jié)組件。所述角度變化調(diào)節(jié)組件由--個 兩端加工有旋向不同的絲母和兩個旋向不同的螺桿及連接在絲母上的手輪組成， 調(diào)節(jié)輔助導(dǎo)軌傾角非常靈活方便，輔助導(dǎo)軌相對主道軌的角度變化是通過轉(zhuǎn)動初 始角度調(diào)節(jié)組件的手輪來實現(xiàn)的。正是主輔導(dǎo)軌之間的這一夾角成就了在旋切過 程中的旋切后角的自動變化，同時也帶來了刀高、刀縫的自動變化 所述掛耳中央為封閉圓孔，避免了傳統(tǒng)月牙形掛耳加工工藝復(fù)雜性，簡化加 工工藝，在普通的加工機床上即可完成。
所述壓尺架與進給推進絲杠直接連接，刀臺是在刀尺架的帶動下移動的，這 與傳統(tǒng)方案絲杠推動刀臺，壓尺架固定在刀臺上有所不同。由于無卡旋切機是采 用三只輥子鉗緊木段摩擦傳動木段旋轉(zhuǎn)旋切的，壓力較大，相當(dāng)于有卡旋切機滾 動壓尺的無卡旋切機單輥固定在相當(dāng)于壓尺架的單輥座上，無卡旋切機單輥座同 有卡旋切機滾動壓尺架一樣是旋切過程中主要承受木段徑向壓力的部件，只是承 受的徑向壓力更大而己，因此無卡旋切機直接傳動單輥座更附合其受力特性。
所述輔助導(dǎo)軌在旋切過程中自后向前為向下傾斜布置，這與傳統(tǒng)掛耳結(jié)構(gòu)輔
助軌道相似，但效果不同，本方案中刀門縫隙B是自動變小的，刀尖位置是自動 調(diào)高的，壓尺能對原木的壓搾率，可以做到恒定或近似恒定，對旋切大直徑木材 無需多次調(diào)節(jié)刀門縫隙B即可一次旋切至最小直徑。目前2. 6m旋切機一般旋切 直徑較大，旋切單板較薄，均采用板壓尺結(jié)構(gòu)，阻力較大容易損壞木材，要想使 用滾動壓尺需保證在旋切過程中滾動壓尺相對刀尖要向前移動，也就是減小刀門 縫隙B以滿足壓搾率不變的旋切要求，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)不能保證這一點，本方案能夠解 決這一難題，為2. 6m旋切機成功使用滾動壓尺成為可能。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中有卡旋切機滾動壓尺結(jié)構(gòu)示意圖，其中給出旋切后角； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中一種自動調(diào)節(jié)旋刀后角的旋切機掛耳結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實用新型掛耳結(jié)構(gòu)的主視圖； 圖4為圖3的左視圖5為圖4中I部放大剖視圖；圖6為圖5中A-A視圖； 圖中，1、壓尺架，2、壓尺，3、旋切刀，4、刀臺掛耳鉸座，5、刀臺掛耳， 6、刀臺掛耳座，7、差動螺旋，8、刀臺，9、輔助導(dǎo)軌，10、輔助導(dǎo)軌滑座，11、 初始角度調(diào)節(jié)組件，12、角度變化調(diào)節(jié)組件，13、主導(dǎo)軌，14、機架，15、鉸軸， 16、壓尺輥，17、木段，18、夾緊絲杠，19、外刀臺，20、內(nèi)刀臺，21、掛耳滑 套，22、主導(dǎo)軌，23、輔助導(dǎo)軌，24、輔助導(dǎo)軌滑座，25、回轉(zhuǎn)中心，a 、旋切 后角，3、主附導(dǎo)軌夾角。
具體實施方式

如圖1所示，嚴(yán)格意義上的旋刀后角是指旋刀與木段外緣接觸的旋刀平面與 刀尖處木段外緣切平面的夾角，由于旋刀刀尖在旋切過程中相對刀臺軌道與卡頭 中心基本等高或差值很小，通常將旋刀與木段外緣接觸的旋刀平面與刀臺軌道垂 直平面的夾角視為近似的旋刀后角，旋刀后角是關(guān)系到旋切單板光滑度和切削阻 力的又一重要旋切工藝參數(shù)。
圖2所示為我廠一種自動調(diào)節(jié)旋刀后角的旋切機掛耳結(jié)構(gòu)，它有內(nèi)刀臺20、 外刀臺19、掛耳滑套21、主導(dǎo)軌22、輔助導(dǎo)軌23、輔助導(dǎo)軌滑座24等組成， 外刀臺19上設(shè)有在主導(dǎo)軌22上滑動的軌道，裝有壓尺輥的壓尺架緊固在外刀臺 19上，內(nèi)刀臺20通過掛耳滑套21與外刀臺19組成一轉(zhuǎn)動幅，內(nèi)刀臺20可與外 刀臺19做相對轉(zhuǎn)動，外刀臺19在進刀絲杠的推動下沿主導(dǎo)軌22做水平方向移 動，同時輔助導(dǎo)軌滑座24組件固定在內(nèi)刀臺20上并沿輔助導(dǎo)軌23隨旋切過程 中的內(nèi)外刀臺移動，并隨輔助導(dǎo)軌23設(shè)定的與主導(dǎo)軌22的主附導(dǎo)軌夾角3大小 決定內(nèi)刀臺20相對外刀臺19相對轉(zhuǎn)動的動態(tài)變化幅度及范圍。該掛耳結(jié)構(gòu)的特 征是在標(biāo)準(zhǔn)刀高旋刀位置，刀尖與掛耳回轉(zhuǎn)中心25重合，為避免旋切至最小直 徑時夾頭與掛耳的干涉，掛耳部分均需做成開放的月牙形導(dǎo)致其強度偏低，且其 制作工藝復(fù)雜。
如圖2所示，內(nèi)刀臺20和外刀臺19的掛耳孔需焊接為一體同時鏜孔，然后 鑲?cè)霋於?1，將掛耳滑套21與內(nèi)刀臺20焊接為一體，再解除內(nèi)刀臺20和 外刀臺19之間的聯(lián)結(jié)，這是目前自動調(diào)節(jié)旋刀角度之最簡單結(jié)構(gòu)之最簡化制作 工藝，仍是該類旋切機制作的工藝難點。另外圖2所示結(jié)構(gòu)，僅僅調(diào)節(jié)的是旋刀 的角度，其刀高及刀門縫隙是不變的。
如圖3 4所示裝有滾動壓尺的壓尺架1設(shè)置在主導(dǎo)軌13上，在絲杠(圖示 未畫出)的推動下移動，刀臺8通過兩端刀臺掛耳5、刀臺掛耳座6與刀臺掛耳 鉸座4相鉸接并懸掛于壓尺架1上，刀臺8后部中間位置固定有初始角度調(diào)節(jié)組 件11與在輔助導(dǎo)軌9上滑動的輔助導(dǎo)軌滑座10相鉸鏈。調(diào)節(jié)輔助導(dǎo)軌9與主導(dǎo) 軌13之間的主附導(dǎo)軌夾角3，在旋切過程中旋刀的角度、高度及旋刀與壓尺2 的刀門縫隙自動產(chǎn)生相應(yīng)的動態(tài)變化，以適應(yīng)旋切時直徑變化的旋切工藝要求。 如圖5 6所示，將刀臺掛耳5放置在刀臺掛耳座6內(nèi)，并將差動螺旋7，依 次旋入刀臺掛耳座6及刀臺掛耳5內(nèi)的絲孔內(nèi)，然后將以上兩套合好的刀臺掛耳 5及刀臺掛耳座6組件用螺栓固定在刀臺8兩端的耳狀平面上，并用鉸軸15將刀 臺掛耳5與緊固在壓尺架底部兩端的刀臺掛耳鉸座4相鉸連。將壓尺架1置于機 架14兩側(cè)的主導(dǎo)軌13上，此時刀臺8掛在壓尺架1下可沿鉸軸15轉(zhuǎn)動，將輔 助導(dǎo)軌9前端固定鉸接在機架14上，后端通過角度變化調(diào)節(jié)組件12與機架14 相鉸接，其高度可通過角度變化調(diào)節(jié)組件12調(diào)節(jié)，亦即其傾斜度可調(diào)。輔助導(dǎo) 軌滑座10安置在輔助導(dǎo)軌9的滑道內(nèi)，并通過銷軸與緊固在刀臺8后端中部的 初始角度調(diào)節(jié)組件11相鉸鏈，該機構(gòu)組裝完畢。
在旋切過程中機構(gòu)的運動特性如下假定旋切木皮厚度S二1 ram木材壓榨率 M=309&;假定掛耳的位置參數(shù) A=145mmC=30 mm
假定旋切木段的最大直徑4>max=1000 mm，最小直徑4>min=80 mm 假定旋切至4)mir^80mm時，刀尖相對卡頭中心高度為H=0，旋切角a =0 假定壓尺輥直徑為4> 70 mm 中心高于夾頭中心10mm 壓尺輥與過刀尖垂直于刀臺軌道的鉛垂面之間的水平間距B，亦即刀門縫隙
與壓榨率M存在對應(yīng)關(guān)系
B={[d>/2+ (1一M) X 5+70/2〕 2—102 } 1/2 — d)/2 —70/2 在旋切直徑小二1000咖時，代入數(shù)據(jù)得B=0. 04 mm 在旋切直徑4) =240 nnn時，代入數(shù)據(jù)得B=0. 38 mm 在旋切直徑小二80mm時，代入數(shù)據(jù)得B二0.61iM
從以上計算得出要保持4> 1000 d)80旋切過程中壓尺對木段壓搾率30%不變， 刀門縫隙需變小0. 61—0. 04=0. 57 mm,
刀尖與掛耳迴轉(zhuǎn)中心間距=[(145+70/2+0 . 04 ) 2 — 302 ] 1/2=182. 52咖 計算該變化所需刀臺角度變化值A(chǔ) 6二arcC0S (180.04/182.52) — arcC0S (180.61/182.52) =1.16°
須調(diào)整輔助導(dǎo)軌傾角使刀臺的變化幅度為1. 160 計算滿足以上變化時刀高的自動變化值 (180. 042+302—180.612 ) 1/2 —30= —3. 66 mm
從以上的計算看出，在滿足壓尺對木材壓榨率一致的情況下，旋刀后角從 1.16 °變化至0 、刀尖高度從低于夾頭3.66iran變化至0，這些旋切參數(shù)的變化對
旋切直徑1000 mm的木材一次旋至cb80是非常有利的，比單純調(diào)節(jié)旋切后角要好 的多，在實踐中也檢驗了這一點，本發(fā)明的理論上的合理性亦在于此。滾動壓尺減 少了切削阻力，降低了木材的破損率，給旋切機的壓尺結(jié)構(gòu)帶來了革命性的進步。 本發(fā)明有效地解決了滾動壓尺對于木材壓搾率的減少這本身固有的局限性，為滾 動壓尺成功應(yīng)用于2. 6m旋切機提供了理論依據(jù)和可靠的且簡化的機械結(jié)構(gòu)模式。 本發(fā)明豐富了傳統(tǒng)的旋切工藝?yán)碚摬鹘y(tǒng)掛耳結(jié)構(gòu)的局限性給出了創(chuàng)新性的 變革，無論是提高旋切的質(zhì)量和效率，都是非常有利的，另外刀臺掛耳鉸鏈中心 的位置參數(shù)A、 C的取值大小對應(yīng)的旋切后角、刀高、刀縫變化將會有所不同。 相同后角變化情況，C值變大，刀縫變化幅度增大，刀高變化減?。籄值變大， 刀縫變化幅度減小，刀高變化幅度變大；A、 C的配合可隨不同機型加工范圍等不 同的最佳旋切工藝要求，其最佳配合取值會有所差別，可靈活掌握。
權(quán)利要求1、一種旋切機自動調(diào)刀機構(gòu)，它包括刀臺和壓尺架，在壓尺架前端設(shè)置有壓尺，在刀臺前端與壓尺配合設(shè)置有旋切刀，其特征是在所述壓尺的后下方的壓尺座底部設(shè)置有2個刀臺掛耳鉸座，在刀臺的頂部與刀臺掛耳鉸座對應(yīng)設(shè)置有刀臺掛耳座，在刀臺掛耳座上設(shè)置有與刀臺掛耳鉸座鉸接實現(xiàn)刀臺與壓尺架連接的掛耳。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋切機自動調(diào)刀機構(gòu)，其特征是所述掛耳回轉(zhuǎn) 中心水平偏后滾動壓尺中心一段距離A，垂直偏下一段距離C, A2+C2=R2， R〉80 咖。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋切機自動調(diào)刀機構(gòu)，其特征是所述刀臺掛耳 座上設(shè)置有刀縫調(diào)節(jié)機構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋切機自動調(diào)刀機構(gòu)其特征是所述刀縫調(diào)節(jié)機 構(gòu)為同時旋入刀臺掛耳及刀臺掛耳座內(nèi)的差動螺旋。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的旋切機自動調(diào)刀機構(gòu)，其特征是在所述刀臺后部設(shè)置有初始角度調(diào)節(jié)組件，所述刀臺通過初始角度調(diào)節(jié)組件與 輔助導(dǎo)軌連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的旋切機自動調(diào)刀機構(gòu)，其特征是 在輔助導(dǎo)軌的后部設(shè)置有角度變化調(diào)節(jié)組件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋切機自動調(diào)刀機構(gòu)，其特征是所述角度變化 調(diào)節(jié)組件由一個兩端加工有旋向不同的絲母和兩個旋向不同的螺桿及連接在 絲母上的手輪組成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋切機自動調(diào)刀機構(gòu)，其特征是所述掛耳中央 為封閉圓孔。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋切機自動調(diào)刀機構(gòu)，其特征是所述壓尺架與 進給推迸絲杠直接連接，所述輔助導(dǎo)軌在旋切過程中自后向前為向下傾斜布 置。
專利摘要一種旋切機自動調(diào)刀機構(gòu)，它包括刀臺和壓尺架，在壓尺架前端設(shè)置有壓尺，在刀臺前端與壓尺配合設(shè)置有旋切刀，其特征是在所述壓尺的后下方的壓尺座底部設(shè)置有2個刀臺掛耳鉸座，在刀臺的頂部與刀臺掛耳鉸座對應(yīng)設(shè)置有刀臺掛耳座，在刀臺掛耳座上設(shè)置有與刀臺掛耳鉸座鉸接實現(xiàn)刀臺與壓尺架連接的掛耳。
文檔編號B27L5/02GK201070783SQ20072002399
公開日2008年6月11日 申請日期2007年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月25日
發(fā)明者寧厚義, 高玉善 申請人:山東省費縣金輪機械廠