[發(fā)明專利]一種快速評價木材銑削加工性能的方法

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• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109724543A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 郭曉磊;董偉航;徐信武;徐德良;徐朝陽;陳剛
• 申請（專利權）人: 南京林業(yè)大學
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種快速評價木材銑削加工性能的方法，其特征在于，包括以下操作步驟：

S1：準備木材毛坯；

S2：采用CNC加工中心加工毛坯成圓形的弦切板木盤；

S3：對弦切板木盤的端面和圓周面采用不同的銑削方向進行銑削加工；

S4：使用要求的光學設備分別對弦切板木盤的端面和圓周面進行掃描并獲取3D形貌圖和灰度圖；

S5：對3D形貌圖和灰度圖進行疊加并采用小波濾波處理獲取3D粗糙度；

S6：根據(jù)3D粗糙度對弦切板木盤不同銑削方向的銑削加工性能進行評價，并進行等級歸類。

2.根據(jù)權利要求1所述的快速評價木材銑削加工性能的方法，其特征在于，所述木材毛坯的年輪數(shù)量大于等于4，并在加工前放置在氣候室中，將溫度和相對濕度按照20℃和65％進行調(diào)節(jié)。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的快速評價木材銑削加工性能的方法，其特征在于，所述木材毛坯的端面形狀為170mm×170mm。

4.根據(jù)權利要求1所述的快速評價木材銑削加工性能的方法，其特征在于，步驟S3中所述的銑削方向包括縱向銑削、端向銑削和縱端向銑削。

5.根據(jù)權利要求1所述的快速評價木材銑削加工性能的方法，其特征在于，步驟S2中弦切板木盤的加工采用以下操作步驟：

通過CNC機床的真空吸盤將方形毛坯固定在工作臺上；

通過圓周銑削將毛坯預加工成圓形，用于測試的銑刀應在側(cè)面和頂部配備切削刃；

使用銑刀以低進給速度和小的切削深度0.1mm對毛坯端面進行銑削；

重復圓周銑削，直至得到直徑≥130mm的弦切板木盤，加工后的弦切板木盤隨后進行表面質(zhì)量評估。

6.根據(jù)權利要求5所述的快速評價木材銑削加工性能的方法，其特征在于，所述銑刀的直徑為40mm，進給速度為5m/min，切削刃使用機械固定，且所述切削刃的前角是20°，后角是15°，刀軸轉(zhuǎn)速為13867rpm。

7.根據(jù)權利要求1所述的快速評價木材銑削加工性能的方法，其特征在于，步驟S4中所述的光學設備包括CCD相機、超薄1mW激光線投影儀、照明器；

通過所述超薄1mW激光線投影儀作為結構光源照射在沿旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的弦切板木盤上，CCD相機獲得經(jīng)影儀激光線照射后的圖像形成3D形貌圖；

采用照明器作為光源照射在弦切板木盤銑削表面上，所述CCD相機沿整個弦切板木盤圓周面連續(xù)記錄相應表面的灰度圖。

8.根據(jù)權利要求7所述的快速評價木材銑削加工性能的方法，其特征在于，所述超薄1mW激光線投影儀的光波長為k＝635nm，激光線厚度為10μm，與弦切板木盤之間照射的入射角為45°，反射角為0°。

9.根據(jù)權利要求7所述的快速評價木材銑削加工性能的方法，其特征在于，獲取所述3D形貌圖時，所述弦切板木盤每次旋轉(zhuǎn)0.5°；獲取所述灰度圖時，所述弦切板木盤每次旋轉(zhuǎn)0.2°。

10.根據(jù)權利要求1所述的快速評價木材銑削加工性能的方法，其特征在于，所述3D粗糙度可得到均方根偏差(Pq)，偏斜度(Psk)和峰度(Pku)；所述等級將木材不同銑削方向表面質(zhì)量分為光滑、中等粗糙和高度缺陷。