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林业机械与木工设备 2024年

作者：徐现伟马大国东北林业大学机电工程学院

为降低木工铣刀在空转状态下所产生的气动噪声问题，采用Lighthill声学类比法，Realizable k–ε模型进行稳态模拟，稳态稳定后与Ffowcs Williams-Hawkings（FW-H）模型进行瞬态数值模拟，对木工铣刀产生的远场气动噪声进行数值计算，... 详细信息

为降低木工铣刀在空转状态下所产生的气动噪声问题，采用Lighthill声学类比法，Realizable k–ε模型进行稳态模拟，稳态稳定后与Ffowcs Williams-Hawkings（FW-H）模型进行瞬态数值模拟，对木工铣刀产生的远场气动噪声进行数值计算，并分析铣刀表面及周围气场与速度的分布情况、声功率分布、压强的波动以及远场气动噪声。研究结果表明，木工铣刀刀片前刀面以及容屑槽区域、刀体结构B处是形成脱落涡的关键区域，这些脱落涡是气动噪声的主要来源。特别是刀片前刀面产生的涡流，会造成较大的压强脉动，对气动噪声造成的的影响非常明显。因此，想要有效降低气动噪声，对木工铣刀各部位的结构和形状进行优化时，应特别关注刀片前刀面及容屑槽、刀体结构B处区域。本研究结果以期为低噪音的木工铣刀的设计提供理论依据。

关键词：木工铣刀 Realizable k–ε模型气动噪声数值计算

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基于Pro/Engineer木工铣刀参数化设计系统的研究与开发

基于Pro/Engineer木工铣刀参数化设计系统的研究与开发

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作者：曹楚君中南林业科技大学

学位级别：硕士

木工刀具是用来切削木材和各种类型的人造板如纤维板、刨花板和胶合板的工具。随着我国木材加工业和家具制造业的快速发展以及木工机械的数控化趋势，传统的木工刀具无论是在结构，还是设计方法上已经越来越不能满足生产的需要了。而木... 详细信息

木工刀具是用来切削木材和各种类型的人造板如纤维板、刨花板和胶合板的工具。随着我国木材加工业和家具制造业的快速发展以及木工机械的数控化趋势，传统的木工刀具无论是在结构，还是设计方法上已经越来越不能满足生产的需要了。而木工刀具是影响木材加工产品质量的关键因素，刀具结构的合理与否直接关系到产品的质量和企业的经济效益与市场竞争力。长期以来，我国木工刀具的设计仍以人工操作为主，设计人员要手工查表、计算、绘图等，重复劳动量大、效率低、周期长、错误率较高。目前国内对于木工刀具的研究大都是刀具新材料的研发，而对于木工刀具CAD系统的研究还停留在初步阶段。只有天津科技大学于2002年，在“木工整体铲齿成形铣刀CAD系统的开发”中，以木工刀具设计理论和计算机图形学为基础，对木工整体铲齿成形铣刀CAD系统的构成进行了研究。针对于这种情况，本文对木工刀具中应用最广的铣刀，利用三维机械设计软件——Pro/Engineer的Pro/TOOLKIT二次开发功能，结合VC++6.0编程软件和数据库开发工具Microsoft Access，开发了木工铣刀参数化设计系统。本系统的主要功能：(1)对于常用的木工铣刀，利用Pro/Engineer和参数化技术建立了参数化三维零件库。设计人员在选择不同的模型参数时，系统会自动绘制铣刀的三维参数化模型。(2)利用Pro/TOOLKIT二次开发技术和VC++6.0开发参数化设计系统的菜单和用户界面，通过菜单和用户界面，设计人员根据所要加工的工件，可以方便、快捷的设计出铣刀的参数化模型，并且可以随时通过参数控制来修改铣刀模型的形状。(3)利用数据库技术建立了铣刀库，实现了对铣刀的管理，并能通过OLE编程将铣刀数据输出为EXCEL报表。除此之外，本系统还具有操作方式简单、用户界面良好等特点，系统具有一定的实用性。

关键词：木工铣刀参数化二次开发 Pro/Engineer

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基于机器视觉的木工铣刀磨损检测研究

基于机器视觉的木工铣刀磨损检测研究

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作者：陈则铭北京林业大学

学位级别：硕士

木工刀具磨损是影响家具零件加工精度和表面质量的重要因素。目前,家具生产设备更换刀具的依据是技术人员观察刀具磨损做出的定性判断,受视力、经验等主观因素的影响,人对刀具磨损程度判断标准具有不一致性,因此,本研究以建立一种标准... 详细信息

木工刀具磨损是影响家具零件加工精度和表面质量的重要因素。目前,家具生产设备更换刀具的依据是技术人员观察刀具磨损做出的定性判断,受视力、经验等主观因素的影响,人对刀具磨损程度判断标准具有不一致性,因此,本研究以建立一种标准统一的刀具磨损检测技术为目标,应用机器视觉的识别和测量技术,设计了木工铣刀磨损检测系统,主要内容有以下四方面:第一,根据刀具切削原理与铣刀磨损的表现形式,结合机器视觉技术的检测能力,确定了识别前刀面崩刃和测量后刀面磨损剩余量的检测指标。按照David Marr提出的机器视觉理论,确定了检测系统运行机制、功能模块和技术路线。第二,按照实际需要的检测精度,研究确定了检测系统的相机、镜头和光源的配置方案,推导了基于木工刀具尺寸的相机、镜头选型公式,并对成像系统进行了标定,矫正了铣刀图像的畸变。为确保木工铣刀回转后,测量平面准确定位于拍摄平面,研究了激光定位控制刀具位姿的方法。第三,为消除噪声和铣刀表面粘附木粉、颗粒等对磨损检测的干扰,研究了图像增强和平滑的算法。应用Blob分析方法和形状模板匹配方法,为机器视觉赋予识别铣刀种类的能力,实现了自动定位并提取刀具前刀面、后刀面。第四,基于前刀面崩刃的灰度特征和尺寸特征,在前刀面上识别并定位崩刃,输出检出崩刃数量;应用边缘检测算法提取拟合后刀面刃口边缘和测量基准,建立测量基准的垂线,获得垂线与刃口边缘的交点,求解交点与垂足间的距离,得到后刀面磨损剩余量;使用测量磨损剩余量的算法,测量游标卡尺刻度以验证检测系统精度,测量未加工过家具零件的木工铣刀后刀面宽度以验证磨损检测算法精度。

关键词：木工铣刀磨损检测机器视觉生产工艺

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