木制品自动化加工电气工程技术应用

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21世纪是电子信息时代，利用电子技术完成自我升级已成为各行业的共识，木制品加工行业也不例外。据相关调查数据显示，配置了CNC系统的机床是国内外现代数控加工设备中的主流，新技术时代已然来临，面对这一新形式，唯有不断学习才能跟紧潮流。《木制品数控铣加工技术》一书，由拥有多年木材加工经验的两位学者联手编著，详细讲解了电气工程应用到木材加工行业的新形态，以帮助业界同仁或在校师生学习新技术为目的。该书共分6章，1）绪论；2）计算机数控系统（CNC系统）；3）数控加工工艺；4）数控编程；5）数控机床的加工操作；6）数控机床的维修。数控机床由控制系统、伺服系统及机床主体共三部分组成，目前，大部分数控机床是由CNC系统进行控制。

CNC系统为计算机数控（Computernumericalcontrol）的简称，即通过计算机的编程程序对机床进行数字逻辑控制。相较于普通机床，CNC系统在对机床的控制方面优势显著。CNC系统最突出的特点是灵活性，编程人员面对不同的控制要求，只要相应改变软件的各项程序就能实现对应功能。以木材容易吸水这项特性为例，对木制品进行切削加工时，对含水率不同的原料，应及时调整机床的切削性能；即便是同一块木材，对其进行多面雕刻时，各个切削面所产生的切削阻力与表面质量也存有差异，但木制品数控加工机床通过软件编程能够较好地应对此类问题，使加工出的木质零件具有一定精密性与复杂性。现代CNC系统由硬件与软件两部分构成，其对应的硬件部分为模块结构，接口电路也相应标准化，意味着工厂可以在车床、铣床、钻床、加工中心等各类数控机床中应用同一种CNC系统，便利性大大增加，可见“通用性”是其第二特点。CNC系统的加工程序应在进行自动化操作之前一次性输入至计算机，经由程序校检合格后方可被调用。既可以避免传统的纸带输入机发生故障而引起的零件程序错误，又可以通过附加的软件功能降低硬件使用量，提升系统的可靠性。在此基础上，数控机床对木制品加工的灵活性及生产效率皆高于普通机床。调查数据显示，传统机床的净切削时间与总切削时间的占比率为15%~20%，而CNC数控机床的占比率高达65%~70%，效率提高了5~10倍。

CNC系统是运用计算机逻辑进行演算，可以实现更多复杂的数控功能。如抛物线插补、螺旋线插补，也可以在加工过程中对图形进行模拟、甚至对故障进行自动检测等，正是由于多样化数控功能的实现，这类机床有能力加工出更为细腻的木制品轮廓表面。以书中图例来看，通过数控机床生产的木质家具，在造型上富于变化，如传统机床生产的木靠椅椅背多为规则长方形，而数控机床制备的椅背可以呈宽波浪形，还可在椅背面板雕刻美观的纹样。CNC系统还具备方便维修、易于实现机电一体化等优势。或许随着时代的进步，未来会衍生出更多的新技术，但这些新技术只要是建立在编程系统基础之上，便随时能够通过新软件补充至CNC系统，从而延长CNC系统的存续性。无论是手工雕刻的木制品还是自动化程序下生产的木制品，唯有融入匠心，才能使作品真正灵动起来。该书还介绍了CNC系统的发展趋势以及专业的编程教学，若能将此技术与我国传统木雕工艺相融合，必将为木制品加工界开辟出前景更为广阔的未来之路。

作者：蔡振兴 潘红娜 单位：江西工程学院