1、以螺旋切削代替隨意切削的一種銑刀
德國德累斯頓技術(shù)大學(xué)的Roland教授在現(xiàn)代螺旋銑削刀具的設(shè)計(jì)上有很高的造詣。現(xiàn)在的銑削刀具有許多缺點(diǎn)，尤其是銑削時(shí)產(chǎn)生噪音和粉塵。高速銑削伴有高速飛濺的木屑片，這就要求設(shè)備必須有木屑片收集系統(tǒng)。銑削刀具外表面有各種復(fù)雜的形狀，成型銑削時(shí)在工件上留下刀具曲線軌跡和壓縮是不可避免的問題。Roland教授在木材銑削加工中采用一種新型的旋轉(zhuǎn)銑削刀具，盡可能地降低刀具外輪廓的復(fù)雜曲面，以減少刀具形狀變化所造成的其它缺陷。在此設(shè)計(jì)思想的指導(dǎo)下，將切削銑刀刃設(shè)計(jì)成類似旋轉(zhuǎn)軸的螺旋線，其坡度為1:10，也就是采用一個(gè)非常大的傾角。這種刀具在旋轉(zhuǎn)時(shí)刀刃有兩個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)，切向運(yùn)動(dòng)對(duì)撕裂切削有影響，而軸向則對(duì)切下的木屑片進(jìn)行傳送。要想提高機(jī)器性能，只要調(diào)整刃角就可以達(dá)到非常好的效果，這是一個(gè)非常有效的方法。Roland教授對(duì)這一切削機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的理論闡述，富通新能源生產(chǎn)銷售
木材削片機(jī)、
木材切片機(jī)等機(jī)械設(shè)備。
2、成型銑削技術(shù)的發(fā)展
薩爾滋伯格應(yīng)用科學(xué)大學(xué)的Petutschnigg教授對(duì)成型銑削進(jìn)行了深入研究，并對(duì)窗框制造和窗框切削方案的優(yōu)化進(jìn)行了理論上的驗(yàn)證。Petutschnigg教授闡述了成型銑削的分層理論，導(dǎo)出各層切削的優(yōu)化算法公式。對(duì)固定長度層采用通用的刀具，把成型曲線整合拼裝在一起組成成型層，對(duì)成型層和通用層加以區(qū)分。接下來對(duì)不同質(zhì)量水平的各層做了分析，例如對(duì)覆蓋在表面的高質(zhì)量層和中間芯部的低質(zhì)量層分別設(shè)置不同的刀具。這些層的價(jià)值區(qū)別很大，其中，原材料層的優(yōu)化切削方案中應(yīng)用了圖形學(xué)原理對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，并應(yīng)用了兩個(gè)不同的目標(biāo)函數(shù)。目標(biāo)函數(shù)使所加工層的切削價(jià)值達(dá)到最大值，且同時(shí)考慮了產(chǎn)品的價(jià)值。
指形銑刀研究也有新的進(jìn)展，這種銑刀的用量相當(dāng)大，因此減少其費(fèi)用是研究的關(guān)鍵，如盡可能減少指形結(jié)合部位所需的費(fèi)用而制成裝配式結(jié)構(gòu)，在切削部分采用優(yōu)質(zhì)材料，刀柄采用普通材料和廉價(jià)的加工工藝等。指形銑刀在切割機(jī)上應(yīng)用時(shí)對(duì)刀刃性能有一定的要求，國外在指形銑刀表面廣泛應(yīng)用涂層技術(shù)，成倍地增加了刀口的壽命，刀頭做成裝配式可以翻轉(zhuǎn)使用，這樣每一副刀具的壽命又增加了一倍。由于其較小的尺寸及楔形的幾何形狀，使其在重新研磨之后仍可保持原先的切割功能，進(jìn)一步提高了刀具耐用度。刀具的裝配采用專用設(shè)備，有效地縮短了換刀與磨刀的時(shí)間。
3、厚金剛石鍍層釬焊銑削刀具研究
日本學(xué)者在銑削刀具的刀刃鋒利處鍍上厚金剛石鍍層，厚金剛石鍍層刀塊釬焊技術(shù)是該銑削工具研究的關(guān)鍵。厚金剛石鍍層切削性能的研究在Kazunobu研究室取得非常好的效果。專家們注意到，把厚實(shí)的金剛石鍍層刀塊釬焊在銑削刀具的切削刃刀尖上，可制成刀刃鋒利、使用壽命長的木材銑削刀具。用這樣制作的厚金剛石鍍層銑削工具同先前研究中的金剛石刀具進(jìn)行比較，證實(shí)了工具切削刃的刀尖圓度變小可以大幅度提高加工精度，并且工件的表面粗糙度等級(jí)大幅度提高。刀刃鋒利的厚金剛石鍍層釬焊刀具、金剛石涂層刀具與非金剛石刀具相比，除加工精度高外，切削功率消耗也小得多。此外，對(duì)這三種工具的使用壽命測試表明，其磨損級(jí)數(shù)上的差別也是驚人的，可以相差百倍以上。從切斷檢驗(yàn)的結(jié)果來看，刀刃鋒利的厚金剛石鍍層釬焊銑削刀具的切削性能在目前銑削刀具中具有絕對(duì)優(yōu)勢。
4、數(shù)控刨槽刀具及切削監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)
日本在CNC的刨槽機(jī)刀具研究上有一定成果且已在工業(yè)上使用。刨槽機(jī)刀具加工工況比較惡劣，刀具磨損較快，導(dǎo)致在木質(zhì)材料表面上頻繁出現(xiàn)飛邊。這些飛邊對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大，所以急需一種能夠自動(dòng)監(jiān)測它的系統(tǒng)來解決這個(gè)問題。日本在這項(xiàng)研究中開發(fā)了一種監(jiān)控設(shè)備和一個(gè)系統(tǒng)，該監(jiān)控設(shè)備安裝在CNC刨槽刀裝夾機(jī)構(gòu)上，其為可靠性很高的CCD視覺傳感器，而系統(tǒng)可以在銑削過程中監(jiān)控飛邊的同時(shí)自動(dòng)去除飛邊，該系統(tǒng)已通過實(shí)驗(yàn)證明具有實(shí)用性。
日本學(xué)者Fuji wara在采用3D檢測表面粗糙度上進(jìn)行了深入研究，提出了新型的非接觸感應(yīng)法，并制定了一套評(píng)價(jià)方法。這些理論的提出，使木制品表面粗糙度的檢測系統(tǒng)化。利用自控檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)加工過程的在線檢測是木工機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的新發(fā)展。日本島根大學(xué)在完成帶鋸的自控、激光、聲控在線檢測后，又開始進(jìn)行圓鋸的在線檢測。日本在切削檢測方面處于國際領(lǐng)先地位。
5、超細(xì)硬質(zhì)合金在木材切削加工應(yīng)用中的新進(jìn)展
奧地利學(xué)者提出了超細(xì)硬質(zhì)合金的超細(xì)等級(jí)問題，超細(xì)等級(jí)考慮的粒度范圍為0.2-0.5um。雖然應(yīng)用的粒度范圍不同，但這些新的超細(xì)硬質(zhì)合金都表現(xiàn)出充分的硬度與韌性比、橫向拉伸強(qiáng)度大以及制成的切削刃鋒利等特點(diǎn)。邊緣幾何形狀對(duì)木制零件橫斷面質(zhì)量的影響非常大。在精細(xì)與超細(xì)等級(jí)之間，微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)機(jī)械性能的試驗(yàn)結(jié)果區(qū)分非常顯著。與標(biāo)準(zhǔn)的顯微等級(jí)相比，超細(xì)等級(jí)的切斷檢驗(yàn)表明了新等級(jí)的優(yōu)越性能。
