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徑切板數控雙聯圓鋸機的設計
根據國家標準《制材工藝術語》(GB/T11917-1989)的規定，徑切板是沿原木半徑方向鋸割且年輪紋切線與寬材面夾角大于45°的板材。徑向板板材寬度方向(即原木的徑向)干縮率小、尺寸穩定、不易開裂，因此，徑切板在樂器、航空、儀器、建筑、家具、地板以及門窗制造等場合利用價值很高。為了提高木材的使用價值，在制材時應盡可能多地獲取徑切板材。
為了提高原木的徑切板出材率，很多學者對徑切板制材的下鋸法進行過研究，比較典型的有徑向下鋸法和星型下鋸法，如圖1所示。徑向下鋸法又細分三開下鋸法、四開下鋸法、六開下鋸法等。其主要特征是首先將原木沿徑向鋸切成中心對稱的多塊扇形材，然后再對每塊扇形材按照徑切板的要求和厚度規格進行鋸剖，以獲得盡可能多的徑切板。由于鋸切的徑切板材斜棱較大，需要齊邊處理，限制了出材率的提高，見圖1(a)～(c)。對于小徑級的原木，可以將原木鋸剖成角度較小的扇形材，然后再在一塊扇形材的一個面上涂膠，與另一塊扇形材彼此顛倒膠拼成具有徑向紋理的毛邊材，最后經齊邊獲得規格的膠合徑切板材,見圖1(d)。圖1(e)所示為星型下鋸法，主要也是針對小徑級原木的加工利用，能制取具有矩形和三角形截面的鋸材。矩形截面板材為標準的徑切板，三角形截面材可通過膠拼獲得徑切板。
以上幾種徑切板下鋸法，不能一次性獲得規格徑切板，且徑切板出材率低。本文在綜合各種徑切板下鋸法的基礎上，提出梯形下鋸法，見圖1(f)。經過研究分析，采用梯形下鋸法鋸切時，徑切板的出材率高于三面、四面下鋸法。與傳統的普通帶鋸下鋸法相比，當原木直徑從300mm增加到800mm時，采用梯形下鋸法，徑切板的出材率可從40%提高到86.7%，而三開、四開下鋸法僅從22.2%提高到55.4%。
徑向下鋸法鋸解工藝復雜，對于大徑級的原木需要采用多種類型鋸機相互配合才能完成加工，如：扇形材開料圓鋸機、夾緊裝置經過改造的跑車及帶鋸，輕型框鋸機或雙軸多鋸片圓鋸機，再剖鋸和裁邊鋸(或銑邊機)等，而且生產效率低，板材的尺寸精度也較低。扇形材開料圓鋸機的基本原理，是將原木兩端卡緊在可旋轉的卡頭上，并固定在機床上，然后用上方可移動的鋸切頭，沿原木的半徑或直徑對原木縱向鋸切，圓鋸片切至原木中心。圓鋸每鋸切1次后，卡頭通過旋轉機構將原木旋轉一定角度，為下一次鋸切作好準備。當鋸切完1個扇形材后，兩端固定卡頭作出相應調整，放下切好的鋸材。繼而原木依次旋轉按固定角度鋸切，直至將原木鋸切完。鋸切前需要將原木從兩端夾緊，鋸切過程中原木需要不斷地轉動，這都給鋸切操作帶來了很大的不便。
本文提出的梯形下鋸法鋸解工藝簡單，原木橫斷面的鋸口分為水平和垂直，鋸切過程中原木被卡住不需翻轉，所需設備少，僅通過雙聯圓鋸機就可完成鋸切，鋸切效率高，板材的尺寸精度高。
根據梯形下鋸法原理，研制開發具有自主知識產權的能實現梯形下鋸法的雙聯圓鋸機具有重要的現實意義。本文將著重闡述徑切板數控雙聯圓鋸機的工作原理和設計要點。