木工螺旋齿圆柱铣刀运动力学特性分析

螺旋齿圆柱铣刀在高速切削木材时会出现崩刃和折断等现象,且小直径长铣刀此类问题尤为明显,为此对螺旋齿圆柱铣刀铣削加工时的运动力学特性进行分析研究。建立螺旋齿圆柱铣刀的矩阵方程,获得铣刀铣削运动轨迹,并明确了铣削加工方式;利用ADAMS分析不同铣削参数对螺旋齿圆柱铣刀切入过程的影响,得到不同铣削参数下螺旋齿圆柱铣刀所受冲击载荷随时间的变化曲线;运用ANSYS Workbench瞬态动力学分析,明确了铣削切入工件时螺旋齿圆柱铣刀的瞬时应力大小和分布情况,为螺旋圆柱铣削加工确定最佳铣削参数提供理论依据。     

切削方向对木材切削力的影响

以杉木、樟子松、水曲柳等三种木材为试验对象,采用闭式切削方式,研究切削方向对木材主切削力的影响.结果表明:不同切削方向时,木材主切削力大小具有明显的各向异性,主要趋势为端向主切削力最大,横向最小.相同切削方向时,水曲柳主切削力最大,杉木最小;木材不同截面的主切削力呈现规律性变化,但3种木材间的差异较大.     

湖南省森林植物园景观质量影响原因研究

以湖南省森林植物园为研究对象,借鉴SBE法对视觉景观质量进行评价,借鉴SD法对景观特征进行评价。通过相关分析建立有关城市森林公园景观质量的评价模型。景观质量评价结果得出植被、水体及路面或广场对视觉景观质量影响较大;景观特征分析了形态丰富度、美感等8个因子对景观质量的影响,建立模型为SBE=-0.58+0.101X₁+0.139X₂+0.257X₃+0.162X₄+0.113X₅+0.181X₆-0.092X₇-0.108X₈,其中,对景观质量影响较大的因子有形态丰富度、美感和生命力,而空间感和变化性与景观质量呈负相关。综合分析结果得出多样化、植被覆盖度高的景观评价较高,人们更为向往自然、幽静的森林景观,森林公园中杂乱无章的植物对景观质量产生消极影响。     

木纤维增强氧化镁复合材料锥形铣削性能研究

木质纤维增强氧化镁复合材料(WRMC)作为一种新型建筑装饰装修材料,其以优异的物理力学性能被应用于建筑装饰领域。本文研究了在对WRMC的锥形铣削过程中,铣削参数(锥度角、铣削深度和铣削速度)对切削力和加工后工件表面粗糙度的影响。结果表明:切削力与铣削深度呈正相关,与锥度角、铣削速度呈负相关。表面粗糙度随着铣削深度的增加而增大,随着锥度角和铣削速度的增加而减小。综合分析得到对WRMC的优化切削参数组合:锥度角为75°,铣削速度为45 m/s,铣削深度为0.5 mm,切削力和工件表面粗糙度分别为50.24 N和2.11μm。     

基于真实运动轨迹螺旋立铣刀铣削力建模

为建立使用范围更为广泛的未变形切屑厚度模型,得到更精确的预测铣削力,根据螺旋立铣刀真实运动轨迹,建立刀齿运动方程,利用该方程建立未变形切屑厚度计算模型。对比不同每齿进给量下传统模型与新建模型计算的未变形切屑厚度值与铣削力值,结果表明：传统模型计算出的未变形切屑厚度值较所建立的模型计算值总体偏小,且前者计算的铣削力较试验值偏小,后者更接近试验值,因此所建模型预测铣削力拥有更高预测精度。     

丽江不同海拔地区5个花椒品种适应性评价

为了研究不同海拔高度对不同花椒品种生长和结实的影响,采用5个花椒品种(竹叶花椒‘丽科1号’‘藤椒’,青花椒‘云林2号’‘腊龙2号’和竹叶花椒‘华丽’,即C₁—C₅)为试验材料,在不同海拔(1 404,1 535,1 782,1 847 m,即A₁—A₄)进行2因素随机区组对比试验,于2021年1月—2023年8月测定了生长和结实指标(地径、冠幅、果径、鲜果百粒质量和单株鲜果产量)。结果表明：4个处理中,5个参试花椒品种的生长和结实指标差异均达极显著水平。在4个海拔高度下,5个花椒品种的地径、冠幅、果径和单株产量增长值顺序均为A₁>A₂>A₃>A₄,且A1与A2差异不显著。在4个处理中,5个花椒品种的地径、冠幅、果径和单株产量增长值顺序均为C₂>C₁>C₃>C₅>C₄     

杉木木材品质分析及优良种质筛选

为探究杉木不同家系间木材品质的变异规律，于2015—2019年在广西融安县西山林场以9个31年生杉木家系为试验对象，采用方差分析、聚类分析、隶属函数分析等方法，对6项杉木木材品质评价指标进行质量分析和种质筛选。结果表明，31年生杉木木材材性和生长量在家系间差异均显著，各杉木木材品质指标间均存在一定相关性。31年生杉木管胞长度、管胞宽度、管胞长宽比、树高、胸径、材积均值分别是2750.51μm、33.27μm、84.93、26.36 m、18.43 cm、0.398 m³。聚类结果显示，在欧氏距离5.0处，9个参试家系可分为3类，类群Ⅰ杉木生长量表现最优，类群Ⅲ杉木材性表现最优。通过综合评价筛选出木材品质优良的3个家系是SM₈、SM₃和SM₄,3个家系的管胞长度、管胞宽度、管胞长宽比、树高、胸径、材积均值分别为2859.82μm、34.20μm、85.91、28.22 m、19.67 cm、0.465 m³,可为杉木种质资源收集、保存和利用提供优良种质资源。     

基于直角自由切削的木塑复合材料切削质量研究北大核心

为探究不同刀具前角与切削厚度对木塑复合材料直角自由切削加工时切削力、切削温度及表面粗糙度的影响,采用直角自由切削方式,以3种不同因素水平设计12组试验,使用高速摄像机、压电测力仪、红外热成像仪分别进行切屑形态拍摄、切削力和切削区域温度的测定。结果表明:刀具前角与切削厚度会直接影响切削力、切削温度及表面粗糙度,且随着切削厚度的不同会产生不同形态的切屑。切削力、切削温度越大,表面粗糙度值也越大,即加工表面质量越差;切削力与切削温度越小,则加工表面质量越好。使用较小前角刀具加工较大切削厚度时,产生连续型切屑时的切削力、切削温度及表面粗糙度均大于使用较大前角刀具进行较小切削厚度加工时产生不连续型切屑时的值。因此,在木塑复合材料实际生产加工过程中,粗加工时可选择大切削厚度快速切除多余材料,精加工时则采用较大刀具前角和较小切削厚度以获得更好的加工表面质量,提升生产效率。     

外负载TiO2功能化改性木材研究现状

TiO₂作为一种新型无机纳米改性剂,对于改善木材尺寸稳定性差、易燃、易朽、不耐虫蛀、易变色、耐老化性差等缺点,赋予其新的功能性具有良好的效果。文中主要对比了TiO₂负载木材的方法,即表面涂覆、水热法、溶胶—凝胶法和超声波辅助溶胶—凝胶法的机理和优缺点;分析了TiO₂改性对木材内部构造及微观结构的影响,归纳了TiO₂改性对木材吸湿性和力学性能的影响;概述了TiO₂在防水、阻燃、防腐、耐候、防变色、光催化和亲疏水双面功能型木材及磁吸附木材中的应用研究现状;归纳总结了TiO₂在改性木材科学研究中存在的问题,并提出合理建议,以期为实际生产和科学研究提供参考。     

铣削参数对毛竹表面粗糙度影响的研究

通过对毛竹(Phyllostachys pubescens)的铣削实验,研究刀具前角、铣削深度、每齿进给量对其径向铣削表面粗糙度的影响.结果表明:随刀具前角的增大,铣削表面粗糙度各项指标中,轮廓高度方向指标Ra、Rz、厨均有所增大,但增幅不明显;而轮廓峰谷间距有所下降.铣削深度对表面粗糙度各参数并无明显影响.每齿进给量Uz对铣削表面粗糙度高度方向指标影响不明显,Sm值与Uz呈良好的正相关关系.     

橡胶树无性系叶面积的回归测算

为研究橡胶树无性系植株生长发育进程中叶面积变化及规模化种质资源鉴定中叶面积测定的简易方法,以20个橡胶树无性系为材料,测定各无性系叶片参数,找出合适系数回归法测算橡胶树无性系叶面积的最佳叶片参数。结果表明：干重法和叶面积仪法测定不同无性系叶面积的差异较大,两种方法相对差值较小的无性系仅9个;直尺法和叶面积仪法测定的叶长差异较大,两种方法测得的叶宽高度一致。各叶片参数相关性分析得出,直尺法测算出的叶长宽积X₁与其它所有叶片参数均达到了极显著正相关(P≤0.01),且与叶面积仪测定的叶面积S₁相关系数最大(r=0.986);其次,干重法测算的叶面积S₂与S₁相关系数在所有叶片参数中也最大(r=0.899)。选择X₁和S₂分别与S₁进行回归分析,得出大部分无性系X₁的回归决定系数都比S₂的更高,故在叶片规整的情况下,特别是研究植株叶片生长发育规律时,推荐使用直尺法测定的叶长宽积与叶面积仪测定的叶面...     

螺旋铣削浸渍纸层压木质地板的表面粗糙度

采用正交试验研究螺旋角、进给速度和铣削深度对浸渍纸层压木质地板(强化木地板)表面粗糙度的影响。结果表明:地板表面粗糙度随着螺旋角的增大呈减小趋势,随着进给速度和铣削深度的增大呈增大趋势;各因素对地板表面粗糙度影响的顺序为:螺旋角铣削深度进给速度。综合考虑实际生产效率和切削质量,建议浸渍纸层压木质地板螺旋铣削的铣削参数为:螺旋角70°、进给速度60 m/min、铣削深度0.4 mm。     

TiO2@SiO2-脱木素木材的制备及其耐光性增强

【目的】在二氧化钛（TiO₂）颗粒表面包覆光惰性物质二氧化硅（SiO₂）,制备出具有抑制纳米TiO₂固有的光催化活性、仍保留其原有的紫外屏蔽、可见光透明特性、具有核壳结构、单分散、小尺寸纳米TiO₂@SiO₂,用于抑制脱木素木材（DW）中残留木质素的光老化,制备耐光型TiO₂@SiO₂-脱木素木材（TiO₂@SiO₂-DW）,以提高DW基功能材料的耐光性,延长其使用寿命、木材高值化及碳达峰、碳中和,为经典、普适液-固-液（LSS）法制备的单分散、脂肪酸保护的其他小尺寸纳米颗粒表面的SiO₂包覆、改性及功能化提供可行方案。【方法】采用LSS法制备单分散、尺寸约8 nm、表面吸附油酸分子、分散在环己烷中、锐钛矿相纳米TiO₂;反向微乳液法在TiO₂纳米颗粒表面包覆SiO₂,制备出单分散、粒径约12 nm、分散...     

TiO2/木材复合材料光催化降解甲醛性能

【目的】光催化氧化法被认为是去除室内空气中甲醛最有效的方法之一。二氧化钛(TiO₂)作为经典光催化半导体,因具有物理化学性质稳定、无毒无害的优点被广泛关注,但由于TiO₂的吸附能力低、聚集倾向强,限制了其应用。本研究旨在解决TiO₂吸附能力弱、易团聚使其比表面积减小的问题。【方法】以杨木为基底,采用水热法在其表面负载二氧化钛制备得到TiO₂/木材复合材料,探讨不同TiO₂溶液浓度对TiO₂/木材复合材料光催化降解甲醛性能的影响。【结果】与不同基底对比,木材的多孔结构及丰富的官能团能使TiO₂与木材间具有更好的结合力,使其具有优越的机械稳定性。锚定在木材上的TiO₂以锐钛矿型为主并带有少量的金红石型。随着TiO₂溶液浓度的增大,TiO₂/木材复合材料的光催化降解甲醛性能呈现先增大后减小的趋势。当配置制备的TiO₂溶液浓度为0.1 mol/L时,尺寸大...     

硬脂酰化木质素基复合涂层在木材超疏水改性中的应用

在木材表面构建超疏水涂层能有效隔离木材与水分接触,缓解木材因强吸湿/水能力导致变形、开裂、腐朽等问题,同时赋予改性木材防水、自清洁等新的功能。通过硬脂酰氯对工业脱碱木质素进行酯化反应,合成具有优异疏水性能的硬脂酰化木质素(LSE)。首先,以LSE为主要组分,通过与环氧树脂(ER)、二氧化硅(SiO₂)和十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)以不同质量比复合在玻璃基材上制备复合超疏水涂层,性能分析结果表明四者质量比为10∶2∶1∶1的LSE/ER/SiO₂/OTMS涂层的疏水性能和机械稳定性能最优;随后,采用喷涂的方式在木材表面构筑LSE/ER/SiO₂/OTMS超疏水涂层,并用扫描电镜SEM对其微观形貌和表面结构进行表征;最后,通过砂纸磨损实验和胶带剥离实验对超疏水涂层的机械稳定性能进行了测试及评价,并通过霉菌、白腐菌和褐腐菌侵染实验探究了其生物耐久性。结果表明：在木材表面沉积LSE/ER/SiO₂/OTMS涂层制备出的超疏水木材横切面和弦切面的接触角分别为(161.4±3.9)°和(159.1±4.0)...     

杉木组培苗增殖光环境优化

为获得杉木组培苗增殖的最佳光照条件,采用3因素5水平的二次正交旋转组合设计对其增殖系数、生长量和光合特性参量等进行研究。结果表明：光质对杉木组培苗不定芽增殖系数和叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光化学效率(F_v/F_m)的作用大小均为蓝光>红光>绿光,蓝光和红光对增殖系数的影响显著(P<0.05),蓝光对F_v/F_m的影响显著(P<0.05);增殖系数随各光质的光强增大而增大,F_v/F_m随蓝光和红光光强增大而增大、随绿光光强增大而减小;红光和蓝光、红光和绿光的交互作用分别对增殖系数和F_v/F_m的影响达极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)水平;增殖的最优光质光强组合为红光20.0μmol·m^-2·s^-1、绿光2.1μmol·m^-2·s^-1、蓝光30.0μmol·m^-2·s...     

杉木间伐小径材利用调查报告

<正> 杉木是我国特有的用材树种,生长快、材质好、用途广、产量高,是群众最喜爱的造林树种。木材产量约占全国商品材的1/5～1/4,在国民经济中占有重要位置。杉木又是我省主要产品和用材树种,因此杉木间伐材是本省林业经营抚育生产中主要木材来源之一,但由于间伐材处于未成熟阶段,其材质性能较差于成材杉木,当前又面临大量积压,就是被利用其经济价值与效益也不如成材的杉木。怎样充分开发利用杉木间伐材中的小径材(系指小头直     

实木地板榫槽铣削力的试验分析

【目的】以实验为基础,研究实木地板榫槽铣削加工中切削参数对切削力的影响,为不同切削工艺下加工参数的优化以及设置提供参考依据,达到提高加工质量、延长刀具寿命并用以指导生产的目的。【方法】以山毛榉材地板为试验材料,运用木材切削机理对切削速度、进给速度及切削宽度3个参数进行单因素试验,并采集切削过程中随着切削参数变化产生的切削力值,揭示在顺铣和逆铣方式下不同切削参数对实木地板榫槽铣削力的影响规律。【结果】在不同铣削方式下,随着切削速度的增大,XYZ方向的切削力总体呈降低趋势;随着进给速度和切削宽度的增大呈现升高的趋势,顺铣加工时XYZ 3个方向的铣削力变化相比逆铣加工的波动趋势小,稳定性要好。通过对铣削力回归模型进行方差分析,可知R2(Fdown)=0.9490,R2(Fup)=0.8516,均接近1,回归效果显著,验证了铣削力模型的合理性。【结论】通过对比相同切削参数在不同工艺条件下产生的切削力变化,可知顺铣加工稳定性高于逆铣加工。     

动画仿真辅助“木材加工机械与刀具”教学的探索与实践

根据河北农业大学“木材加工机械与刀具”课程的教学现状,从动画仿真辅助“木材加工机械与刀具”课程的教学实践入手,探讨了动画仿真辅助课堂教学的方法和应用,从直齿圆柱铣刀三维模型的建立、铣刀固有振动形态的分析、铣削运动仿真、铣削过程动力学、铣刀受载应力分析、动画仿真辅助教学的有益效果等6个方面加以阐述。实践证明,在“木材加工机械与刀具”的教学中,动画仿真作为传统教学手段的补充,有效地提高了学生对木材加工机械和刀具的认知能力,激发了学生学习的主动性和积极性,取得了良好的教学效果。     

切削速度和切削厚度对纤维板切削力和表面粗糙度的影响

研究了纤维板铣削过程中切削速度和平均切削厚度对切削力和表面粗糙度的影响。结果表明:平行进给方向的切削分力Fx和垂直进给方向的切削分力Fy都会随着切削刃在工件中位置的变化而变化;切削分力Fx的最大值、切削分力Fy正值的最大值与负值的最小值的绝对值,以及表面粗糙度均随着平均切削厚度的增加而增大;高速铣削时的切削分力Fx的最大值、切削分力Fy正值的最大值和负值的最小值的绝对值,以及表面粗糙度均小于低速铣削时;当加工表面粗糙度要求相同时,高速铣削时的平均切削厚度可大于低速铣削时。因此,高速铣削不仅可以提高加工效率,还可以改善表面的加工质量。