專利名稱：單板刨切刀加熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單板加工中的單板刨切機(jī)，特別是縱向單板刨切機(jī)的刨切刀。技術(shù)背景隨著我國國民經(jīng)濟(jì)水平的提高，我國家具和地板行業(yè)，特別是貼面材料和 實(shí)木復(fù)合地板的迅速發(fā)展，對刨切單板的需求逐年增加。而我國實(shí)行"天然林 保護(hù)工程"，導(dǎo)致一些地區(qū)木材原料，特別是珍貴木材的供需矛盾日益突出。因 此，充分合理地利用現(xiàn)有資源，減少原料浪費(fèi)和提髙加工質(zhì)量是解決這一矛盾 的主要途徑?？v向刨切機(jī)主要應(yīng)用于厚木皮的刨切和對木皮要求較高的生產(chǎn)中，如多層實(shí)木復(fù)合地板、樂器的貼面等。多層實(shí)木復(fù)合地板要求木皮厚度達(dá)3mm-6mm以 上，并且要求嚴(yán)格控制裂紋和變形，樂器(如吉他、鋼琴)的生產(chǎn)要求木皮的 紋理不能有任何破壞，不能有任何裂紋，否則會影響樂器在使用中的效果。現(xiàn) 有的縱向刨切機(jī)上使用的刨切刀在刨切厚度大于3mm以上單板時(shí)，存在易使單 板產(chǎn)生背裂、板面不光滑等缺點(diǎn)。通過對切削區(qū)木材局部加熱，軟化木材，增 加其塑性，可降低切削阻力和背面裂隙度，提高刨切質(zhì)量。目前，存在有這樣一種系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，將加熱后的水蒸氣噴射到刀 刃處，以提高刀片溫度，加熱切削區(qū)(例如見Donald C.Walster的美國專利 4222421號)。還存在多種這樣的系統(tǒng)，通過加熱壓尺來使切削區(qū)木材溫度局部 升高，有這樣一種系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，在雙面(輥柱)壓尺內(nèi)部開槽(或開 孔)，通過蒸汽來加熱壓尺(例如見Donald C.Walster的美國專利3866642號)。 加拿大許多工廠使用一種帶曲面的加熱壓尺，它用低碳鋼制成，表面鍍鉻，以 增加耐磨性和降低摩擦力，內(nèi)部有蒸汽或熱油通過，可是曲面溫度達(dá)到150°C，加熱切削區(qū)。不存在能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述所有特征的系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，通過優(yōu)化刨刀 參數(shù)來實(shí)現(xiàn)對刨刀刀體的加熱，加熱切削區(qū)木材，所說的刨刀參數(shù)包括刨刀結(jié) 構(gòu)、材料以及尺寸。正是這種基于刨刀的設(shè)計(jì)，極大的簡化了加熱系統(tǒng)的安裝， 對切削區(qū)木材實(shí)時(shí)加熱，這使得本發(fā)明有別于先有技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是縱向刨切厚單板時(shí)，易使單板背裂度增加，板 面不光滑及單板藍(lán)變嚴(yán)重的問題，提供一種刨刀加熱系統(tǒng)，使單板表面光滑， 減小背裂度和切削阻力，消除單板藍(lán)變。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是單板刨切刀加熱系統(tǒng)由刀體、隔熱介質(zhì)和刀架 構(gòu)成，刀體由切削刃與基體焊接成整體，切削刃和基體為兩種不同材料制成。 刀體上設(shè)置有鎖緊孔和調(diào)節(jié)螺紋孔。在調(diào)節(jié)螺紋孔與切削刃之間的刀體上，加 工有管道，管道口經(jīng)堵頭及封焊后形成特定形式的回路，用以通入導(dǎo)熱介質(zhì)。作為改進(jìn)，刀體上管道為矩形孔或圓形孔。管道用以通入導(dǎo)熱介質(zhì)，由導(dǎo) 熱介質(zhì)將熱量傳遞給刀體，進(jìn)而將熱量傳遞給切削區(qū)木材提高切削木材的溫度， 實(shí)現(xiàn)對木材進(jìn)行軟化作用。對于上面所述的任一種單板刨切刀加熱系統(tǒng)，所述的刀體的基體材料為合 金工具鋼，切削刃的材料為高速鋼或硬質(zhì)合金。合金工具鋼是指含鉻、鎢、硅、 錳等合金元素的低合金鋼。合金工具鋼有較高的耐熱性(30(TC-40(TC)，可以允許在較高的切削速度下工作。高速鋼是加入了較多鎢、鉬、鉻、釩等合金元 素的高速工具鋼；硬質(zhì)合金是難熔的金屬碳化物(碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭等) 與金屬粘結(jié)劑(鈷、鎳等)在高溫高壓下燒結(jié)而成粉末冶金。它們在髙速切削 產(chǎn)生高熱情況下仍能保持高的硬度，HRC達(dá)到60以上。有實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)溫度高于55(TC-60(TC以上時(shí)，其高速鋼的硬度才顯著下降，而硬質(zhì)合金的硬度也不會 降低。不同刀具材料的結(jié)合，既可以保證在刀體加熱的情況下，刀具的切削部 分仍有足夠的硬度，較小的磨損，而且又由于合金工具鋼的熱導(dǎo)率要比高速鋼 高，也可以使刀體溫度分布均勻，保證刀具的穩(wěn)定性，提高刀具的耐用度和使 用效率。對于上面所述的任一種單板刨切刀加熱系統(tǒng)，所述的導(dǎo)熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油或 具有導(dǎo)熱系數(shù)高的熱穩(wěn)定性高的導(dǎo)熱介質(zhì)。釆用導(dǎo)熱油或具有導(dǎo)熱系數(shù)高的熱 穩(wěn)定性高的導(dǎo)熱介質(zhì)可以持續(xù)不斷的將熱量供應(yīng)給刀體。對于上面所述的任一種單板刨切刀加熱系統(tǒng)，所述的隔熱介質(zhì)為聚四氟乙 烯或具有一定剛性的導(dǎo)熱系數(shù)低的隔熱材料。釆用導(dǎo)熱系數(shù)低的材料可以杜絕 將刀體熱量傳遞給刀架，進(jìn)而降低熱量損失，提高刀具的使用壽命。對于上面所述的任一種單板刨切刀加熱系統(tǒng)，導(dǎo)熱介質(zhì)加熱刀體的溫度范 圍為7(TC-30(TC。高溫的切削刃有助于使木材軟化，而且可以提高單板溫度， 加快單板中水分蒸發(fā)，消除單板藍(lán)變現(xiàn)象。本發(fā)明的技術(shù)效果是該系統(tǒng)可通過導(dǎo)熱介質(zhì)加熱刨刀刀體，局部提高切 削區(qū)木材的溫度，軟化木材，增加其塑性，減少甚至消除超越裂縫的出現(xiàn)。在 刨切厚度大于3mm的單板時(shí)產(chǎn)生的背裂度小于10%，板面光滑，提高刨切質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為刨刀刨切工作示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖1所示，它是由刀體(l)、隔熱介質(zhì)(2)和刀架(3)構(gòu)成，刀體(l)由切削刃(4)與基體(5)焊接成 一整體。刀體(1)上設(shè)置有鎖緊孔(7)和調(diào)節(jié)螺紋孔(8) 。隔熱介質(zhì)(2)位于刀體(1)與刀架(3)之間，由調(diào)節(jié)螺釘(ll)調(diào)節(jié)刀體(l)與 刀架(3)之間的空間，確定隔熱介質(zhì)(2)的厚度，然后由鎖緊螺釘(10)固定隔熱 介質(zhì)(2)及刀體(1)位置。在調(diào)節(jié)螺紋孔(5)與刀片(2)之間的刀身上，加工有回 形管道(6),管道口經(jīng)堵頭及封焊后形成特定形式的回路，用以通入導(dǎo)熱介質(zhì)(9) 。導(dǎo)熱介質(zhì)(7)采用導(dǎo)熱油，其加熱刀體的溫度范圍為7(TC-25(TC。刀體(l) 上的回路(6)的直徑為5mm，可保證刀具的使用強(qiáng)度。刀體(1)的基體(5)材料為合金工具鋼，合金工具鋼是指含鉻、鎢、硅、錳 等合金元素的低合金鋼。切削刃(4)材料為高速鋼，高速鋼是加入了較多鎢、鉬、 鉻、釩等合金元素的高速工具鋼。如圖2所示，當(dāng)?shù)毒吲偾心痉?12)時(shí)，木方(12)的進(jìn)給速度為U,壓尺(13)預(yù)壓切削區(qū)木材，管道(6)內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)(9)加熱刀體(1),使刀體(l)溫度升高， 熱量通過切削刃(4)傳遞到與其相接觸的切削區(qū)木材；通過后刀面Fl傳遞到切 削平面以上的木材；通過前刀面F2傳遞到切削平面以下的單板，使切削區(qū)的木 材溫度瞬時(shí)升高。本發(fā)明提供了一種基于刨刀設(shè)計(jì)的加熱系統(tǒng)，對切削區(qū)木材 進(jìn)行實(shí)時(shí)加熱，提高刨切單板質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.單板刨切刀加熱系統(tǒng)，包括刀體(1)、隔熱介質(zhì)(2)和刀架(3)構(gòu)成，其特征在于，刀體(1)上設(shè)置有管道(6)，管道(6)用以通入導(dǎo)熱介質(zhì)(9)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單板刨切刀加熱系統(tǒng)，其特征在于，刀體(l)上的管道(6) 為矩形孔或圓形孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單板刨切刀加熱系統(tǒng)，其特征在于，切削刃(4)的材料 為高速鋼或硬質(zhì)合金，且要具有很高的熱硬性?；w(5)的材料為合金工具鋼，且要具有很高的熱導(dǎo)率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單板刨切刀加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的刀體(l) 與刀架(3)之間隔熱介質(zhì)(2)為聚四氟乙烯或具有一定剛性的導(dǎo)熱系數(shù)低的隔 熱材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單板刨切刀加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的導(dǎo)熱介質(zhì)(7) 為導(dǎo)熱油或具有導(dǎo)熱系數(shù)高的熱穩(wěn)定性高的導(dǎo)熱介質(zhì)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的單板刨切刀加熱系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)熱介質(zhì)(7)加熱 刀體(l)的溫度范圍為70°C-300°C。
全文摘要
本發(fā)明公開一種單板刨切刀加熱系統(tǒng)，解決的是刨切厚單板時(shí)，單板背裂度增加，板面不光滑，藍(lán)變嚴(yán)重的問題。它由刀體(1)、隔熱介質(zhì)(2)和刀架(3)構(gòu)成，刀體(1)上設(shè)置有管道(6)，管道(6)用以通入導(dǎo)熱介質(zhì)(9)。
文檔編號B27C1/00GK101332611SQ200810123380
公開日2008年12月31日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者丁建文, 曹平祥, 李偉光, 王寶金, 郭曉磊 申請人:南京林業(yè)大學(xué)