[发明专利]一种快速评价木材铣削加工性能的方法

说明书

本发明涉及木材功能性评价领域，尤其是一种快速评价木材铣削加工性能的方法，包括以下操作步骤：准备木材毛坯；采用CNC加工中心加工毛坯成圆形的弦切板木盘；对弦切板木盘的端面和圆周面采用不同的铣削方向进行铣削加工；使用要求的光学设备分别对弦切板木盘的端面和圆周面进行扫描并获取3D形貌图和灰度图；对3D形貌图和灰度图进行叠加并采用小波滤波处理获取3D粗糙度；根据3D粗糙度对弦切板木盘不同铣削方向的铣削加工性能进行评价，并进行等级归类；本发明用于解决现有技术对木材铣削加工性能的评价需要对每个不同铣削方向的试件进行铣削加工，耗时长且效率低下的问题。

技术领域

本发明涉及木材性能评价技术领域，更具体地说，涉及一种快速评价木材铣削加工性能的方法。

背景技术

木材是由无数纤维排列构成的，在切削加工时，根据切削刃运动方向与木材纤维方向的夹角(动力遇角ψ)不同，在实际生产中，常常会遇到纵向切削、端向切削及纵端向过渡切削。其中，又以不同动力遇角ψ的纵端向过渡切削为主。纵端向过渡切削可以分为顺纹切削和逆纹切削。然而，评价木材不同切削方向(不同的动力遇角ψ)时的切削表面质量是研究人员及工程师们常常要面对的复杂和繁琐问题。

目前，木材铣削加工性能的评价需要将木材制作成不同铣削方向的试件，分别在每一个方向上铣削试验，每次铣削一个方向后获取该铣削表面的粗糙度，然后比较铣削表面粗糙度数据，分析该方向的铣削加工性能。该方法应用广泛，但需要制作大量具有不同铣削方向的木材试件，且需要对每个不同铣削方向的试件进行铣削加工，因此耗时、耗材且效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种快速评价木材铣削加工性能的方法，用于解决现有技术对木材铣削加工性能的评价需要对每个不同铣削方向的试件进行铣削加工，耗时长且效率低下的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种快速评价木材铣削加工性能的方法，包括以下操作步骤：

S1：准备木材毛坯；

S2：采用CNC加工中心加工毛坯成圆形的弦切板木盘；

S3：对弦切板木盘的端面和圆周面采用不同的铣削方向进行铣削加工；

S4：使用要求的光学设备分别对弦切板木盘的端面和圆周面进行扫描并获取3D形貌图和灰度图；

S5：对3D形貌图和灰度图进行叠加并采用小波滤波处理获取3D粗糙度；

S6：根据3D粗糙度对弦切板木盘不同铣削方向的铣削加工性能进行评价，并进行等级归类。

优选的，所述木材毛坯的年轮数量大于等于4，并在加工前放置在气候室中，将温度和相对湿度按照20℃和65％进行调节。

优选的，所述木材毛坯的端面形状为170mm×170mm。

优选的，步骤S3中所述的铣削方向包括纵向铣削、端向铣削和纵端向铣削。

优选的，步骤S2中弦切板木盘的加工采用以下操作步骤：

通过CNC机床的真空吸盘将方形毛坯固定在工作台上。

通过圆周铣削将毛坯预加工成圆形，用于测试的铣刀应在侧面和顶部配备切削刃；

使用铣刀以低进给速度和小的切削深度0.1mm对毛坯端面进行铣削；

重复圆周铣削，直至得到直径≥130mm的弦切板木盘，加工后的弦切板木盘随后进行表面质量评估。

优选的，所述铣刀的直径为40mm，进给速度为5m/min，切削刃使用机械固定，且所述切削刃的前角是20°，后角是15°，刀轴转速为13867rpm。