高新技術在木材加工中的應用

摘 要：文章先闡述了在全球規模內木材生產制造的現狀，同時也簡單的闡述了一下我國木材生產制造的現狀。以此為根據，主要講述了木材生產制造業技術比較發達的國家普遍使用的各種先進措施，同時對各種措施的工作方式、特征以及使用范疇展開了簡單的說明。最后，對木材生產制造范圍的前進方向開展了解析，同時對于我國在這方面的探索作業提出了自己的思想。

關鍵詞：高新技術；木材加工；木工機械

1 當代木材加工發展現狀

目前木材加工設施業通過全球將近二百三十年的持續改革、改善、提升，已經開發出擁有一百二十多個組合、四千多種商品的花樣繁多、每年生產值能夠在一百億美元以上的生產業。經濟比較發達的國家木材生產設施數控化已達到百分之九十以上。歐洲使用數控化生產制造木材設施的探索已從以往的單臺設施生產提升為生產線探索，生產制造人造板的措施也已經得到了十分完整的改進。木材生產制造使用的計算機輔助設計/計算機輔助工藝過程設計/計算機輔助制造全部結合在一起的開發也有了很詳細的步驟，家具加工業完成具體商品的整套數控化加工。在上世紀后期，德、意、日這三國通過幾十年的研究開發，把木材加工設施開發成具有很多品種類型的生產行業，使他們成為全球中木材加工設施最領先的國家。根據調查顯示，德國木材機械生產行業生產值在1990年達到了三十億美元，到1998年達到了三十四億美元。除此之外，為了能夠更一心一意的研究制造高水準、高功能、高效率的木材加工設施，德國木材生產制造設施專業協會開展了一項至2015年的針對木材加工制造設施開發的探索。

我國生產制造家具的量雖然占居全球第一位，不過生產制造家具的機械設施的水準和經濟發達的國家相比較，我國生產水平仍然在發達國家五十年之前的發展水準，國內使用數控化生產加工制造的比例在百分之五以下。國內人造板生產數量占居全球前排，不過人造板使用的設施設備整體的范圍和全球中其他大公司大相徑庭。

2 高新技術在木材加工中的應用

目前全球木材生產制造措施依然是以研究使用措施為主，不過高新措施也在不同程度上慢慢的進入到每個范圍內。下面就主要講述了高新措施在木材生產制造中的運用。

2.1 數顯技術

數顯木材加工機床，是將先進的數顯裝置安裝于木工機床的關鍵部位的明顯位置，如刨、車剖、切削等，以數顯儀數字顯示，控制加工、切削、刨削量的精度。其顯示清晰醒目，操作者能一目了然，減少了目測視覺誤差，能減輕操作目視疲勞和勞動強。數顯儀精確，結構緊湊，有良好的自鎖性，數字顯示直觀，讀數準確，能保證加工質量，安全可靠，操作方便，有利于提高生產效率。

2.2 計算機數字控制（CNC）技術

計算機數字控制（Computerized Numerical Control）機床即通過計算機用數字化信號對工件或刀具的運動和加工過程進行控制的機床。而CNC 加工中心是在CNC機床基礎上發展而來，一般有多套加工裝置、刀具庫和自動換刀裝置等，能在工件一次裝夾情況下將多道工序集中于其上進行。加工工件時刀具和工件要做相對運動，二者的運動關系取決于被加工工件的復雜程度。數控加工具有柔性強、加工效率高、產品精度高、加工能力強等特點。

2.3 高速切削（HSC）技術

木材高速切削措施是最近幾年才新興流行起來的先進措施。這項措施的原理是：在以往的切削速度內，伴隨著切削溫度的提升，其速度也會隨之有所提升，當抵達最高速度之后，切削產生的溫度會因為速度的固定而下降。高速切削生產制造代表著提升主軸的轉動速度、切削時速以及進給時速，降低了生產制造使用的時間，提升了效率。高速切削措施的運轉主要和主軸、刀具以及進給設施措施性能狀態緊密相關。

2.4 微波技術

微波是指頻率為300MHz-300GHz的電磁波，它的特征是頻率比一般的無線電波高、波長較短。在木材生產制造業中使用微波措施，主要使用范圍是利用微波進行干燥、測濕、改善木材性質等方面，并且加工技術已經很成熟。在上世紀四十年代中，日本從歐美引入高頻率、微波制熱措施之后，為了把其轉變為實用的，開展了針對于高頻率、微波制熱措施的運用探索。經過了五十多年的研究，現已能夠在塑料、木材、陶瓷、食品、醫療等行業內得到普遍的使用，對各個行業的前進起著推動作用。

2.5 激光技術

使用激光方式切削木材，木材損耗的不多，切削的縫隙只在一毫米一下，切削的精準性高，設施能在很多領域內使用，對于加工的零件沒有形狀要求，同時還沒有雜質、噪聲、震動、鋸屑現象，所以這項技術在家具以及建筑業、鑲飾木材以及形狀怪異的配件、人造板中得到了普遍的使用。伴隨著大功率激光設施的產生，在木材生產制造行業中得到了更普遍的使用。

2.6 無損檢測技術

木材與人造板的機械應力分等和同位素分等的無損檢測技術，國外研究較早并已較廣泛應用于木材及其產品的缺陷和強度檢測。利用掃描技術探測木材內部的缺陷，按密度確定其強度等級并合理利用，可全面提高木材加工時的產品質量，是解決木質產品變異性大的安全保證，尤其在結構用材上的應用顯得更為重要。隨著計算機技術的飛速發展，先進的自動化檢測技術已較普遍地應用于木材加工的各個領域，木材表面缺陷的在線檢測對木材加工過程中的質量控制及產品分等均具有重要意義。目前國際上木材表面特征檢測多采用聲音控制、光學控制及圖象識別等非接觸式的檢測方法。非接觸式的檢測方法都具有檢測速度快、精確度高、易于實現自動化等在線控制的特點，而激光位移傳感器也具有這些特點。

2.7 生物技術

現在，對于生物措施運用的探索核心已經從生物守備轉變為生物制作，例如木質素生物分解、纖維生物解析等。從剛開始的研究成果來講，能夠促進生產制造的速度有所提升，減少能源消耗，降低污染程度，所以擁有廣大的發展遠景。

2.8 “無膠”技術

無膠措施的特征是使用木質纖維原料中本身所具有的化學物質，使用一定的措施進行微處理，使木質纖維原料本身就帶有黏膠的性能，完成本身粘結形成目的。這種無膠措施的開發使用對人造板的發展擁有推動的作用。所以即使不使用粘結劑，也具有良好的粘結狀態，能夠在很大程度上減少成本，還能夠遠離甲醛危害。

2.9 光電掃描技術

光電掃描措施利用光電進行掃射，能夠得到原木的一些基本特征材料，憑借設施以及電腦對木材開展加工，使其變得更優秀，提升木材的使用范圍。把現代傳感設施措施、圖像處置以及辨別措施、電腦措施和精密設施生產措施結合起來共同用于木材的制作，其優點主要有：提升木材利用率，減少浪費；依靠電腦對加工圖像進行處置以及辨別，提升工作正確率；和設備體系綜合，能組成很多類型不一樣的光機電為一體的木材生產制造設施。

3 分析與展望

當代木材加工技術發展態勢總的是以應用高新技術，高效利用木材資源，加強環境保護，大力發展木基復合材料，以滿足經濟建設和人民生活不斷增長的需要。德國木材加工機械專業協會主席D.Siempelkom 指出，在木材加工的技術發展方面： 木材加工機械能靈活生產的趨勢將繼續保持；組合式機器是發展方向；加工速度將進一步提高；自動化程度將增高；CNC 機床也將在木材精細加工中成為常規設備。雖然我國木材加工的技術水平和國外的先進水平相比差距很大。但是，只要能夠抓住機遇，進一步密切和加深產學研的合作，增強我國木材加工及相關企業的聯系，借鑒機械制造業成熟和好的發展經驗，大力推進先進制造技術在木材加工行業的應用，逐步使我國的木工機械向高精度、高質量、集成化方向發展，才能在經濟全球化的過程和激烈的市場競爭立于不敗之地。