數(shù)控雕刻技術培訓精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控雕刻技術培訓范文

木工機械種類的定義

我國在計劃經(jīng)濟時代，由林業(yè)部掌控木材工業(yè)，林業(yè)部以林業(yè)為主，一直把木材加工機械作為林業(yè)機械的一部分，這個劃分是不科學的，也不符合國際慣例。我國在木材加工機械中，又分出木工機械和人造板機械，而木工機械再劃分為實木家具機械、板式家具機械、制材機械、干燥機械等，這也不是十分科學，特別是實木家具機械和板式家具機械的定義比較模糊。筆者曾按我國行業(yè)對應劃分法將木工及人造板機械、家具機械、林業(yè)機械并列劃分，將木工機械行業(yè)與相對下游產(chǎn)業(yè)相對應，但這種劃分方法是純學術的，實際應用較難。所以我國木工機械種類劃分一直比較混亂。按照木工機床編號標準進行分類應該是最符合中國國情的分類方法，該標準把木工機械的種類分為鋸、刨銑、鉆、車、砂磨等幾類。作為標準，它具有權威性。但這種劃分太粗，致使國內(nèi)許多新產(chǎn)品難尋編號和分類，有些新機器連種類都沒有，而行業(yè)內(nèi)部劃分更粗，大部分是空白表格，讓企業(yè)無從入手，從而導致國內(nèi)木工機械編號五花八門，多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)的木工機床編號不規(guī)范，而板式家具機械卻另有新的編號標準，使企業(yè)更加無所適從。

德國木工機械的分類方法

德國木工機械的分類方法是全世界通用的，其整個體系都與我國不同，一旦采用，我國整個分類體系就會混亂，但從我國木工機械走向世界的長遠目標來看，我國向德國標準看齊是大勢所趨。德國木工機械的分類是按木材加工的工藝劃分，把木工機械分成 20 大類，分別是：林業(yè)機械，制材與備料加工（半成品生產(chǎn)）機械，木工與人造板機械，表面拋光機械及砂光設備，組裝、包裝用機械，物料輸送、倉庫管理及調(diào)試裝備，機器人技術與裝備，木工專用加工機械，特殊木制品專用機械，木工機械輔助裝備、夾具及專用器具，木材及塑料加工用手提機械，木工刀具及刀具輔助用具，刀具維護及制造專用機械，木工機械專用配套產(chǎn)品，廢材（鋸屑、木片、薪炭材、樹皮）利用設備，生物質(zhì)能源生產(chǎn)設備及生物質(zhì)燃料加工專用設備，木材加工的節(jié)能、環(huán)保、職業(yè)安全、防火及空調(diào)專用設備，木工機械數(shù)顯及數(shù)控專用設備，木工計測、試驗及控制系統(tǒng)裝備，木制品整廠設計、經(jīng)濟分析及木工機械租賃技術，木工機械專用計算機軟件（計算機輔助設計、ERP、生產(chǎn)計劃及控制等），木工機械的銷售與售后服務技術與裝備。德國木工機械分類標準中包括了我國定義的木工機械、林業(yè)機械、人造板機械、家具機械等，囊括了全行業(yè)所有技術，而我國標準定義的木工機械僅占德國標準中的幾類。我國木工機械的分類標準僅僅把木工機械限制在傳統(tǒng)的鋸刨鉆砂等幾大類，標準編號的余地也有限，這給我們探討木工機械數(shù)控化率帶來了很大的麻煩。雖然我國的分類體系有許多弊病，但為了討論方便，本文仍然以中國的木工機械編號體系為基礎與德國相應的設備進行比較，以確定我國木工機械數(shù)控化的比率。

我國數(shù)控木工機械數(shù)控化率的估算

根據(jù)我國木工機械編號標準，現(xiàn)階段，我國將有234 種木工機床可以開發(fā)成為數(shù)控木工機床，在這 234種數(shù)控木工機床中，有 99 種已經(jīng)開發(fā)成為產(chǎn)品或者有圖2 具有自主知識產(chǎn)權的南興裁板鋸能力開發(fā)成為產(chǎn)品。這樣，我國木工機械數(shù)控化率已達到42%。由于筆者掌握的資料有限，實際數(shù)控化率要高于這個數(shù)據(jù)。

我國數(shù)控木工機械的發(fā)展現(xiàn)狀

我國數(shù)控木工機械在最近 5 年有了飛速的發(fā)展，其中具有代表性的數(shù)控技術體現(xiàn)在以下幾個方面。1我國木工機械軟件的發(fā)展現(xiàn)狀我國木工機械的數(shù)控軟件產(chǎn)業(yè)是發(fā)展最慢的產(chǎn)業(yè)，木工機械的主體軟件技術基本被德國、意大利和我國臺灣所掌握。絕大多數(shù)木工機械生產(chǎn)廠家都在買這些軟件生產(chǎn)數(shù)控木工機械，我國木工機械生產(chǎn)廠家所用的軟件絕大多數(shù)沒有自主知識產(chǎn)權，也沒有掌控源代碼，因此在數(shù)控木工機械升級換代時必須依賴軟件源代碼所有的發(fā)達國家和地區(qū)。據(jù)筆者所知，我國中低檔數(shù)控鏤銑機的數(shù)控軟件已經(jīng)完全國產(chǎn)化，北京銘龍木工機械有限公司控股的文泰科技發(fā)展有限公司（以下簡稱北京文泰）每年銷售二維半數(shù)控鏤銑機軟件近萬套（實際需求數(shù)量還要多一些）。國內(nèi)近 50 多家企業(yè)生產(chǎn)中低檔數(shù)控鏤銑機，年產(chǎn)千臺以上的專業(yè)廠家超過 10 家，文泰正版數(shù)控軟件的價格還不到1000 元人民幣。2011年，南興家具制造裝備有限公司推出了數(shù)控往復式裁板鋸的數(shù)控軟件，該軟件具有實時仿真、裁板優(yōu)化、上下位機控制、自學習和幫助系統(tǒng)、人機對話界面、全中文系統(tǒng)、后臺修改與修復系統(tǒng)、手控和數(shù)控靈活系統(tǒng)、自動生成和記錄數(shù)據(jù)文件、自動形成和輸出條碼、下料方案無限量存儲等功能。該軟件具有自主知識產(chǎn)權并申請了軟件著作權，在整體水平上超過歐洲主力裁板鋸的數(shù)控軟件水平。國內(nèi)其他數(shù)控軟件的技術水平和規(guī)模都沒有引起行業(yè)的注視，有些屬于克隆國外企業(yè)的軟件，沒有自主知識產(chǎn)權。個別企業(yè)購買我國臺灣的數(shù)控軟件，然后委托軟件廠家在界面寫上自己公司的名字，由于公司沒有源代碼，這樣的數(shù)控軟件不能算自主開發(fā)。2我國木工機械的硬件發(fā)展現(xiàn)狀我國木工機械的硬件根本沒有形成體系，中低檔數(shù)控鏤銑機的硬件基本被北京文泰所壟斷。北京文泰在出售軟件的同時，配套銷售步進電機、控制器、液晶屏幕、手動控制器、行程開關等數(shù)控鏤銑機需要的全套硬件。他們以步進電機為主，故對使用伺服電機的數(shù)控鏤銑機配套不完善，在高檔數(shù)控鏤銑機的硬件供應上也有一定的差異。我國大陸的高檔數(shù)控鏤銑機數(shù)控軟件基本都被臺灣所控制，臺灣恩德的軟件和硬件，甚至數(shù)控鏤銑機的設計均對大陸有很深的影響。臺灣的硬件往往是與數(shù)控軟件配套銷售，而且大陸的臺資企業(yè)也在控制著大陸的高檔數(shù)控鏤銑機市場。臺灣的高檔數(shù)控木工機械軟硬件的配套銷售在大陸已形成壟斷局面。意大利的木工機械數(shù)控軟件在我國大陸雖然也有一定的市場，但遠不如臺灣。德國的軟硬件太貴，我國大陸應用的極少。我國大陸主要的數(shù)控軟件生產(chǎn)公司一直希望進軍木工機械行業(yè)，其與我們行業(yè)的龍頭企業(yè)合作了 5年，希望打進木工機械市場。但木工機械與金屬加工機床的差異使他們舉步維艱，嘗試幾年后便退出了木工機械行業(yè)，我們的龍頭企業(yè)也很無奈，只好轉(zhuǎn)選臺灣的數(shù)控軟件。3 數(shù)控帶鋸機技術的發(fā)展現(xiàn)狀我國數(shù)控帶鋸機的研發(fā)是最早的，早在 20 世紀 80年代，我國首臺數(shù)控帶鋸機即研制成功。90 年代，信陽木工機械廠和沈陽帶鋸機廠就開始銷售數(shù)控帶鋸機。但那個年代的數(shù)控技術與現(xiàn)在的數(shù)控技術不能相比，數(shù)控硬件還處于分立元件的原始數(shù)控硬件階段，數(shù)控性能極不穩(wěn)定，很難推廣。改革開放以后，我國制材工業(yè)發(fā)生了根本轉(zhuǎn)變，大型帶鋸機逐步淡出了市場，數(shù)控帶鋸機也銷聲匿跡。但最近幾年數(shù)控曲線帶鋸機卻悄然進入我們視野，數(shù)控曲線帶鋸機屬于細木工帶鋸機系列，在家具工業(yè)有廣泛的需求，國內(nèi)已經(jīng)有幾家生產(chǎn)數(shù)控曲線帶鋸機的廠家，市場也相對穩(wěn)定。跑車帶鋸機的數(shù)控化研發(fā)工作已經(jīng)開始，國內(nèi)有幾家企業(yè)都與高校合作研制數(shù)控跑車帶鋸機，但由于開發(fā)費用太高，至今沒有實質(zhì)性進展。4 數(shù)控截段鋸切設備的發(fā)展現(xiàn)狀數(shù)控截段鋸切設備分為縱向截段鋸和橫向裁分鋸，德國的威力公司在這項技術上已經(jīng)處于壟斷地位。數(shù)控縱向優(yōu)化截段鋸的發(fā)展動力主要是集成材生產(chǎn)必須使用這種設備，國內(nèi)的主要生產(chǎn)企業(yè)是江佳木工機械有限公司，他們生產(chǎn)的數(shù)控縱截鋸已基本成型，且在國內(nèi)市場已形成規(guī)模，但其技術水平與威力公司的截段鋸還有相當大的差距，主要是國內(nèi)沒有數(shù)控計算機自動識別缺陷的設備，截段的速率與進料的速度相差較大。數(shù)控優(yōu)化裁分鋸的整體數(shù)控系統(tǒng)是由德國威力公司在 2011 年才全部配套完成的，國內(nèi)江佳和青城都已經(jīng)開始研究這項技術，但均處于試制階段，還沒有形成批量產(chǎn)品。國際上已有數(shù)控優(yōu)化裁分鋸向數(shù)控往復式裁板鋸過渡的趨勢。數(shù)控往復式裁板鋸的精度要遠遠高于多鋸片圓鋸機，在數(shù)控的基礎上，數(shù)控優(yōu)化往復式裁板鋸的生產(chǎn)效率較高，這個發(fā)展趨勢是國際上數(shù)控鋸切的新動向，國內(nèi)還沒有開發(fā)。5 數(shù)控刨切機床的發(fā)展現(xiàn)狀刨床是應用最廣泛的木工機械設備，但我國數(shù)控刨床的技術水平較低，基本停留在低檔次階段。青城和富豪的四面刨床均處于這個檔次，青城的雙面刨床也處于這個技術水平。而國外的四面刨床已經(jīng)具備了加工中心的功能，可以刨切出花紋。所以我國數(shù)控刨床的研發(fā)工作任重而道遠。6數(shù)控車床的發(fā)展現(xiàn)狀數(shù)控車床在我國還處于研究階段，筆者所在的工程中心5年前就已完成了對數(shù)控車床的研究。但我國真正的數(shù)控車床產(chǎn)品還沒有走向市場，只在低檔數(shù)控雕刻機上把車床夾盤和尾座附加在其臺面上，形成銑車復合機床的模式。在多頭雕刻機上利用車床夾盤和尾座同時加工多件產(chǎn)品的銑車加工模式也是數(shù)控車床的雛形。由于這兩種加工形式都沒有旋轉(zhuǎn)車削模式，所以都不能將其定義為數(shù)控車床。7 數(shù)控砂光機的發(fā)展現(xiàn)狀我國是世界上最大的砂光機生產(chǎn)國，并且已經(jīng)壟斷了中低端砂光機的國際市場。我國砂光機已經(jīng)實現(xiàn)了低檔次的數(shù)控化，而且在這個檔次上的數(shù)控技術已經(jīng)開始普及，其中千川的琴鍵式數(shù)控砂光機在國際上已經(jīng)具有了一定的競爭力。我國數(shù)控砂光機的檔次亟待提高，讓數(shù)控砂光機軟件具備實時仿真、厚度調(diào)整優(yōu)化、上下位機控制、自學習和幫助系統(tǒng)、人機對話界面、全中文系統(tǒng)、后臺修改與修復系統(tǒng)、手控和數(shù)控靈活轉(zhuǎn)換、自動生成數(shù)據(jù)文件、自動形成條碼、下料方案無限量存儲等功能并不難，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的數(shù)控軟件對砂光機生產(chǎn)具有劃時代意義。

我國木工機械自動化技術的研發(fā)意義與步驟

木工機械的自動化是行業(yè)亟待開發(fā)的先進技術，自動化是木工機械開發(fā)的永恒主題，是數(shù)控技術的延續(xù)和終結目標。1 木工機械自動化技術的內(nèi)涵自動化的概念非常廣，特別是自動化本身所包含的現(xiàn)代木工機械的制造技術。綜合起來，木工機械的自動化技術應包括自動上下料技術、自動分料技術、板材自動轉(zhuǎn)向技術、板材自動翻轉(zhuǎn)技術、板材自動回料技術、程序化自動進給技術、在線自動磨刀技術、刀具自動補償?shù)?1 期馬 巖：我國數(shù)控木工機械的發(fā)展現(xiàn)狀及自動化技術的研發(fā)方向 7技術、產(chǎn)品質(zhì)量在線自動檢測技術、原料上料前尺寸自動檢測技術、自動除塵清洗技術、工況異常自動報警和過載安全停車技術、工序自動轉(zhuǎn)換排序技術、加工過程原料自動編碼技術、工件隨動自動調(diào)控技術、工件自動定位技術、工件自動夾緊技術、產(chǎn)品自動包裝技術、產(chǎn)品自動打包技術、自動化倉庫成套技術、工時自動化核定技術、自動化裝配技術、裝配過程的自動化檢測技術、產(chǎn)品指標自動化檢測技術、自動化生產(chǎn)線連線技術等。2木工機械自動化的開發(fā)意義隨著企業(yè)工人工資日趨上漲，企業(yè)提高勞動生產(chǎn)率的唯一出路就是提高設備的自動化程度。提高企業(yè)效益的方法之一是減少工人的數(shù)量，而且這個趨勢會持續(xù)很長時間。因此，開發(fā)數(shù)控自動化木工機械具有重大的現(xiàn)實意義。自動化是一個國家工業(yè)化水平的集中體現(xiàn)，我國家具工業(yè)、木制品加工工業(yè)、人造板工業(yè)的自動化依賴于木工機械行業(yè)。除進口人造板生產(chǎn)線以外，其他木工產(chǎn)業(yè)基本處于傳統(tǒng)的通用設備單件小批量生產(chǎn)模式階段，根本談不上自動化加工。我國木材工業(yè)生產(chǎn)的自動化將大幅度提高木材工業(yè)在國際上的地位和國際競爭力，具有重大的戰(zhàn)略意義。3 木工機械自動化的開發(fā)步驟木工機械的發(fā)展完全遵循下游企業(yè)工業(yè)化的發(fā)展規(guī)律，在我國木材工業(yè)剛剛起步階段，各種手動和低廉的木工機械充斥市場。這種檔次的木工機械曾經(jīng)造就了木工機械的航空母艦，直至最近 3 年，生產(chǎn)低檔木工機械的企業(yè)一直是行業(yè)的龍頭。近 10 年來，木材工業(yè)手工作坊的時代已經(jīng)過去，低檔木工機械市場逐年萎縮。在木材工業(yè)處于單件小批量作坊式生產(chǎn)的年代根本談不上數(shù)控化和自動化。近10 年來，我國木材工業(yè)有了飛速發(fā)展，多數(shù)木材加工企業(yè)開始進入批量生產(chǎn)階段，對設備的需求出現(xiàn)了根本性的變化。我國家具工業(yè)的高端企業(yè)一直采購德國和意大利的數(shù)控木工機械，只有中低檔企業(yè)才采購國產(chǎn)設備。但近年來這些高端企業(yè)都開始采購國內(nèi)的名牌產(chǎn)品，如數(shù)控設備及流水線生產(chǎn)的必備設備。現(xiàn)階段，我們木工機械生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)的產(chǎn)品應該是數(shù)控、可以配套流水線的先進木工機械?，F(xiàn)在的上料-封邊-鉆孔生產(chǎn)線即是這個階段的典型自動化生產(chǎn)線的代表。木材工業(yè)流水線需求的木工機械是過渡階段使用的設備，而且這個階段不會太長。我國木材加工工業(yè)將會出現(xiàn)跨越式的發(fā)展，木工機械的專業(yè)化生產(chǎn)將促使木工機械逐步向?qū)I(yè)化生產(chǎn)線的階段發(fā)展。木工機械通用設備構成的流水線將會被專用設備構成的流水線所替代。為此木工機械行業(yè)將很快開始這個階段的設計開發(fā)，并將推出各種門、窗、地板等專業(yè)化生產(chǎn)線。這種生產(chǎn)線將是木工機械自動化的真正定型產(chǎn)品，木工機械生產(chǎn)企業(yè)也將與人造板生產(chǎn)企業(yè)一樣轉(zhuǎn)變成為生產(chǎn)線的生產(chǎn)企業(yè)。國外制材、門、地板等生產(chǎn)線已經(jīng)實現(xiàn)了這個水平的自動化。自動化的最高階段是柔性自動化生產(chǎn)線，在流水線成組技術的基礎上，以多臺（種）數(shù)控木工機床或數(shù)組木工機床柔性制造單元為核心，通過自動化物流系統(tǒng)將其連接，統(tǒng)一由主控計算機和相關軟件進行控制和管理，組成木制品多品種、變批量和混流方式生產(chǎn)的自動化制造系統(tǒng)。木制品的柔性制造系統(tǒng)是由統(tǒng)一的信息控制系統(tǒng)、物料儲運系統(tǒng)和一組數(shù)字控制加工設備組成，其為可以適應加工對象變換的木工機械自動化機械制造系統(tǒng)（Wooding FlexibleManufacturing System，英文縮寫為WFMS）。伊瑪?shù)墓耖T生產(chǎn)線就屬于這個檔次的自動化生產(chǎn)線。我國定制家具的飛速發(fā)展將推動柔性自動化生產(chǎn)線技術的發(fā)展。

我國木工機械自動化的研發(fā)方向

我國木工機械的自動化任重而道遠，但我國已經(jīng)具備實現(xiàn)木工機械自動化的基礎，具備了迫切需要木工機械自動化的市場，因此，只要把握好我國木工機械的自動化研發(fā)方向，我國木工機械的自動化一定可以很快實現(xiàn)。1迅速提高我國木工機械的數(shù)控化水平木工機械的數(shù)控化是木工機械自動化的基礎，沒有數(shù)控化就沒有自動化，但我國木工機械的數(shù)控化空白點還很多。我國木工機械的生產(chǎn)企業(yè)應按本文提出的基本概念認真核對本企業(yè)的數(shù)控化率，迅速填補數(shù)控木工機械的空白點，開發(fā)全系列木工機械的數(shù)控設備，并將開發(fā)的數(shù)控產(chǎn)品通告行業(yè)協(xié)會和東北林業(yè)大學林業(yè)與木工機械工程技術中心，為筆者統(tǒng)計我國木工機械數(shù)控化率提供真實的數(shù)據(jù)。其實，按照本文的定義，數(shù)控木工機械很簡單，我們給壓刨床加上 PLC，安裝一個觸摸屏，這臺壓刨床就是數(shù)控壓刨，而且這項改造并不難。按照這個思路，各木工機械生產(chǎn)企業(yè)都可以進行數(shù)控改造，這樣我國木工機械的數(shù)控化率就可以大幅度提高。2 重點研發(fā)通用單機的上下料自動化技術當前急需研發(fā)通用木工機床的單機自動化上下料技術、自動分料技術、板材自動轉(zhuǎn)向技術、板材自動翻轉(zhuǎn)技術、板材自動回料技術、程序化自動進給技術、原料上料前尺寸自動檢測技術等。這些技術完善后，所有的通用木工機械即可以實現(xiàn)單機的自動化生產(chǎn)，使產(chǎn)品的質(zhì)量完全取決于設備的精度和自動化程度，而不是依賴熟練工人的操作技術；使產(chǎn)品的產(chǎn)量完全取決于設備的機械化和自動化程度，而不是依賴工人的勞動態(tài)度。讓我們的通用木工機械就單機單元來講，形成一個完善的自動化系統(tǒng)，工人僅僅負責把原料拉過來，把生產(chǎn)出來的產(chǎn)品拉走即可。這些設備的操作人員可以不經(jīng)過復雜的技術培訓，自動化技術可以改變我們下游企業(yè)操作人員的結構。3迅速完善通用木工機械的單機自動化技術在每臺木工機械實現(xiàn)數(shù)控化后，木工機械具體功能的自動化將成為下一步研發(fā)的重要方向，這些技術包括在線自動磨刀技術、刀具自動補償技術、產(chǎn)品質(zhì)量在線自動檢測技術、自動除塵技術、工況異常自動報警和過載安全停車技術、工序自動轉(zhuǎn)換技術、加工過程原料自動編碼技術、工件隨動自動調(diào)控技術、工件自動定位技術、工件自動夾緊技術等。在這些技術完善以后，木工機械的單機操作過程將實現(xiàn)自動化，整個加工過程也將實現(xiàn)全自動。這些技術對木工機械實現(xiàn)自動化是極其重要的，也是最難的。許多人工可以簡單、隨手完成或略加判斷即可確定的動作，一旦要求計算機自動完成則可能相當困難。4 產(chǎn)品后續(xù)的自動化處理技術任重而道遠木工機械在實現(xiàn)自動上料、自動加工后，完成產(chǎn)品的后續(xù)處理仍有大量的工作要做，其中包括自動包裝技術、自動打包技術、自動化倉庫技術、工時自動化核定技術、自動化裝配技術、裝配過程的自動化檢測技術、自動化產(chǎn)品指標檢測技術、自動化生產(chǎn)線連線技術等。這些自動化技術多數(shù)情況下是由專業(yè)廠家完成的，德國的木工機械生產(chǎn)企業(yè)都在花大力氣做這件事。在2011年德國漢諾威木工機械展覽會上，德國伊瑪占用大面積場地展示和推出他們的自動化倉庫技術，這項技術對于家具生產(chǎn)企業(yè)是急需的。在達到生產(chǎn)過程全部自動化以后，進行產(chǎn)品后續(xù)的自動化處理也非常重要。我國的木工機械生產(chǎn)企業(yè)可以從簡單的做起，逐步提高這個領域的研發(fā)能力。5開展木工機械柔性自動化生產(chǎn)線的理論研究我國木工機械自動化的最終目標是實現(xiàn)木工機械的柔性自動化生產(chǎn)線，隨著定制家具的普及和大規(guī)模生產(chǎn)，木工機械的柔性自動化生產(chǎn)勢在必行，這個最高階段的生產(chǎn)線開發(fā)時間不會太長。在單機自動化、流水線成組技術自動化、數(shù)控木工機床上下料自動化全部完成后，對木工機床柔性制造單元和自動化物流系統(tǒng)連接的生產(chǎn)線進行開發(fā)勢在必行，木制品柔性制造系統(tǒng)的理論研究應該現(xiàn)在就開始。我國的高等院校要完成數(shù)控木工機械統(tǒng)一的信息控制系統(tǒng)、物料儲運系統(tǒng)和數(shù)字控制加工設備組線技術的理論研究，開發(fā)能適應家具工業(yè)和木制品加工工業(yè)的自動化機械制造系統(tǒng)。