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木制品异形表面条状刷式砂光的研究

作　者: 王宝刚
导　师: 张占宽
学　校: 中国林业科学研究院
专　业: 木材科学与技术
关键词: 木制品异形表面砂光
分类号: TS652
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

砂光是木制品生产的重要环节，但是很多木制品表面存在凹凸不平的部件和不同高度的平面，难以进行机械砂光。条状刷式砂光是一种形状适应性较强的砂光技术，目前，木制品异形砂光机多采用条状刷式砂辊进行设计，但条状刷式砂光在异形砂光中依然存在过砂问题和砂光不均匀的问题。为了提高条状刷式砂光的形状适应性，避免过砂问题，本论文以砂光辊半径、转速、进给速度、理论接触长度为变量，研究了砂光长度的变化规律；以理论接触长度、砂光条长度、偏转角度为参数研究了单个砂光条弯曲产生的法向压力的变化规律；以理论接触长度、砂光条长度、转速为参数研究了砂光辊转动状态下法向压力的变化规律。通过本研究得出如下主要结论：（1）设异形表面凸出点为A点，平面点为C点；r、ω、v、h、L分别代表砂光辊半径、转速、进给速度、理论接触长度、砂光长度。L的值随着h的增大而增大，对A点，L随着h的增大而增大的趋势加剧，对C点，L随着h的增大而增大的趋势变缓，A点与C点的L均与r、ω与成正比关系，与v成反比例函数关系。设C点的r=400mm, ω=600r/min，v=6m/min，h=10mm，得L为1600mm；假设A点比C点高19mm，则A点的h=29mm，其他参数相同，A点的L为12000mm，约为C点的7.5倍，所以，L差异过大是A点出现过砂的重要原因。造成A点与C点的L差异较大的主要原因是：砂光条对A、C两点的作用形式不同，C点的砂光条是弯曲后作用在试件上，而A点则是在砂光条伸直的状态下开始接触进行砂光；其次是：A点较C点的位置高，A点的h更大。对条状刷式砂带进行柔化处理后，可以消除砂光形式的差别所导致的L的差异，A点的h更大成为A点L较C点大的主要原因。（2）剑麻支撑砂光条静态弯曲产生的法向压力随着砂光条长度的增大而减小，随着理论接触长度与偏转角度的增大而增大。对异形试件进行砂光时，适当增长砂光条的长度，可以减小两平面间法向压力的差值，使不同高度平面的砂光效果更均匀。（3）转动状态下，不同理论接触长度的条状刷式砂光辊的法向压力呈现相似的变化规律：转速较低时法向压力在一定的值保持稳定状态，然后从某一转速开始法向压力随着转速的增加而快速增大，转速达到一定值后，法向压力的增加趋势又变缓。法向压力开始快速增大的速度随着砂光条长度的增长而减小。7cm、9cm、11cm长砂光条对应条状刷式砂光辊的该速度分别为650r/min、400r/min、300r/min。不同高度两平面的法向压力差值可以控制在很小的范围内，甚至较低平面受到的法向压力反而比较高平面受到的法向压力大。根据法向压力的分析，推荐使用9cm长度的砂光条，当砂光辊转速在400~550r/min时，不同高度（可砂光范围内）平面的砂光效果更均匀。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-14
第一章绪论  14-30
  1.1 引言  14-16
    1.1.1 研究背景  14-15
    1.1.2 研究意义  15-16
  1.2 研究现状与评述  16-28
    1.2.1 异形砂光的研究现状  16-18
    1.2.2 木制品异形砂光的研究现状  18-20
    1.2.3 条状刷式砂光的研究现状  20-22
    1.2.4 条状刷式砂光的过砂问题  22-28
  1.3 研究目标和主要研究内容  28-29
    1.3.1 研究目标  28
    1.3.2 主要研究内容  28-29
  1.4 技术路线  29-30
第二章条状刷式砂光砂光长度的理论分析  30-46
  2.1 绪言  30-31
  2.2 条状刷式砂辊的结构和砂光过程分析  31-34
    2.2.1 砂光辊的结构分析  31-32
    2.2.2 砂光条的运动轨迹  32-34
  2.3 砂光长度的数值计算  34-39
    2.3.1 对凸出点砂光长度的计算  34-37
    2.3.2 对平面部位砂光长度的计算  37-39
  2.4 计算结果与分析  39-44
    2.4.1 平面部位砂光长度的计算结果分析  39-41
    2.4.2 凸出点砂光长度的计算结果与分析  41-42
    2.4.3 平面部位及凸出部位砂光长度的比较  42-43
    2.4.4 异形砂光用条状刷式砂带柔化处理  43-44
  2.5 小结  44-46
第三章剑麻支撑砂光条静态法向压力的测量与分析  46-56
  3.1 绪言  46
  3.2 实验设备和方法  46-53
    3.2.1 实验设备与材料  46-51
    3.2.2 测量方法  51-53
  3.3 测量结果与分析  53-55
    3.3.1 砂光条长度与法向压力的关系  53-54
    3.3.2 理论接触长度与法向压力的关系  54
    3.3.3 偏转角度与法向压力的关系  54-55
  3.4 小结  55-56
第四章条状刷式砂光辊法向压力的测量与分析  56-67
  4.1 绪言  56
  4.2 实验材料和方法  56-58
    4.2.1 实验设备与材料  56-57
    4.2.2 测量方法  57-58
  4.3 测量结果与分析  58-65
    4.3.1 7cm 长砂光条组成的条状刷式砂光辊的法向压力  58-61
    4.3.2 9cm 长砂光条组成的条状刷式砂光辊的法向压力  61-63
    4.3.3 11cm 长砂光条组成的条状刷式砂光辊的法向压力  63-65
  4.4 小结  65-67
第五章结论与建议  67-70
  5.1 结论  67-68
  5.2 建议  68-70
参考文献  70-74
在读期间的学术研究  74-75
致谢  75-78

木制品异形表面条状刷式砂光的研究

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