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[摘要]社会的进步带动生产力的发展，现代社会新科技的广泛应用给木材加工技术带来了新的生机。文章通过对木材加工技术的发展史和较为前沿的木材加工介绍，希望能为新技术的推广和提升木材加工企业的技术竞争力提供新的信息和思考方向。
[关键词]木材加工；现代化；刀削砂光；前沿科技
中图分类号:[S784] 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0111-01
0 引言
当传统木材的加工技术不再具有社会生产力优势的时候，新型的现代化的木材加工技术开始逐渐取代传统的木材加工技术。新的加工技术可以更好的发挥木材的特性甚至可以创造一些新特性，这客观也拓宽了木材的应用范围。了解并掌握目前世界较为前沿的加工技术有利于提高我国木材加工企业的对外竞争力和自身经济效益的提高。因此，应该随时关注和掌握现代技术在木材加工中的创新应用。
1 木材加工技术简介
1.1 木材加工的定义
木材加工的传统定义是利用机械设备或化学方法对木材原料进行加工，但不改变木材的基本特性。随着社会的发展和技术的不断推进，人们对木材轻量、高弹、耐击和纹理色调等基本特性有了更高的要求，此外还附加产生了防腐防火等等要求。传统工艺已经不能适应社会的发展，随之而来的现代木材加工是采用基础木材学、应用物理学、化学、生物学、热工学、声学以及机械工程学等一切可以运用的原理对木材原料进行加工，但保持或提高木材的使用特性的系统性活动。
1.2 我国木材加工技术的历史演变
木材加工在我国自古有之。大家最为熟悉的应属春秋末期的鲁班，他发明了简单的木材加工工具墨汁、角尺等；秦汉之际，木材加工工具进一步发展出现了凿、锛；北魏时则初步形成了简单地木材加工技术；唐宋时期木材加工技术发展较快，人们会用锯开、气干、拼合、包封等较复杂的技术处理木材，并采取蒸煮、干燥、加楔和留缝的方法提高木结构的稳定性；到了明代木材加工技术走向成熟，木制家具更是以精巧的结构和简朴的造型驰名内外。而我国木质结构的古建筑和自然园林艺术更是国内外的一个惊叹。新中国成立后陆续成立了木材加工研究部门致力于发展木材加工技术。
1.3 欧洲木材加工技术的兴起与成熟
欧洲最早出现木加工工具框锯是1348年。但其加工技术在18世纪以前基本停留在手工操作阶段。文艺复兴期间的木制品镶嵌技术达到很高水平。在18世纪初中期由于单板制造技术的发展法国发明了单板旋切机和刨切机。19世纪中叶德国出现了胶合板厂。20世纪20年代初人造板成为基础的新型工业门类。到40年代，木材加工进入综合利用阶段。60～70年代随市场需求的不断增加木材传统结构转向板式结构，反映了木材加工的综合技术臻于成熟。
2 提高木材加工技术的必要性
进入21世纪以来，随着国际间经济贸易往来的频繁木材加工行业也开始面向现代化和国际化。要保持我国木材加工行业的领先地位和主导竞争力就要不断提高木材加工技术的国际领先水平。同时，全球环境的持续恶化使得国际对环境污染和能源浪费的关注度逐渐升温，这也促使木材加工技术的发展要兼顾绿色环保的主题，顺应世界倡导的主流和国家的节能减排政策主基调。
3 目前较前沿的木材加工技术有哪些
以下对目前全球范围的木材加工中较为前沿的加工技术进行普及性介绍，希望通过这些介绍能为新技术的推广和提高行业现代化带来一些信息和思考。
3.1 CVD涂层技术
CVD涂层技术即化学气相沉积技术，其主要原理是采用各种金属类（如镍、铜、钛、钴、铬、钽、铝等）化学物质或混合物质在刀片表层形成一层涂抹或沉积膜，通过加强稳定性、耐磨性、韧性乃至切割性等以提高刀具的使用效率。英国制造研究部门早前已经通过钛化合物和其他金属混合物在刀具表面沉积涂层来达到提高刀片耐磨度的试验，得出其性能高于常规刀片的4倍左右。万奈特（美）公司也利用鈦铝化合物的混合体在超晶体刀具表面进行涂层覆盖，且使用效果至少提升一半左右的工作效率。德国教授发现采用微米级别的氧化铝涂层的陶瓷刀具的切割效果远远大于常见刀具的切割效果。而日本三菱集团研发的特殊钛金属超级涂层刀具，表面光滑且忍性极高、耐磨和稳定性都有很优秀的表现。
3.2 高速切削技术
高速切削技术的原理是利用提高加工工具单位时间内的转速来增强刀具、砂轮的使用效果，缩短完成一件产品加工制造的时间。但是这种技术对刀具的挑选比较苛刻。德国Leitz公司研发的快速自动换刀系统的转速可达到36000r/min以上，且收缩式和液压式加紧夹头大大增加了柄盘类刀具的安装精度，其生产能力提高近一倍。L公司开发的系列产品都有着极其出色的表现。值得一提的是，旗下的多变廓成型铣刀。它利用三角特殊定位方式可重磨换刀片设计令刀片与刀体搭配更具灵活性，不仅降低了采购成本、同时也提高了加工过程中对材料的适应性。高速切削技术很关键的一个因素就是动力平衡，它关系着生产安全。加拿大的图奥特教授和我国的陈世平教授都对动力平衡方面进行了研究分析和试验，并取得了一些进展。相信不久的将来，对于高速切削刀具使用的安全性会越来越有保障。
3.3 纳米改性加工技术
纳米改性加工技术主要是利用纳米科技对木材原料的基本性能进行优化的一种加工技术。它是将微波处理技术与压力浸渍等方法有机结合提升木材的渗透性，然后尽可能多的使前驱溶液进入木材原体的内部结构中，以木材为原生场所，发生原位反应生成纳米材料后成为新型的复合材料。生成的无机纳米体可以改变木材的性能。不同材料的纳米体还有不同的表现，如氧化钛纳米体可以提升木材的硬度；氧化硅纳米体可以保温；银铜等金属氧化物的纳米体具有较强的光谱杀菌能力等等。
3.4 超声波切割加工技术及在线检测技术
超声波切割技术是利用工具端面做超声振动通过磨料的机械碰撞作用、磨抛和超声波的空化作用加工木材的一种技术。超声波切割技术虽然对木材的硬度有所要求，但它依然对木材部件各种形状的加工有很好的适应度，而且操作精度很高，可以有效提高生产效率。在线检测技术是利用带锯自控与声控、激光标准检测系统数据库有机结合在一起组成的信息自动化系统的木材加工技术。该技术主要是对木材在加工过程中的实际情况进行实时检测，通过三维立体的检测判断出木材产品表面粗糙度的情况，并智能的对实际情况作出不同程度的切削处理。该项技术可以有效去除木材的飞边毛边现象具有较高的实用性。此技术目前最为领先和成熟的国家是日本。
3.5 绿色加工技术
绿色环保加工技术主要是应现代社会环保节能减排的要求而出现的一系列新概念加工技术。如木材加工过程中的除尘、除噪振技术以及废旧木材的回收再利用技术。除尘技术目前的主要办法是采用高效旋风分离器对废材进行分离筛选或在砂光打磨段采用分层过滤除尘器。而除噪振技术则是通过研究刀片在空气中产生阻力和空气流的相关性来寻找减小噪声和振动的技术。
4 结束语
通过对较为前沿的现代化木材加工技术的了解和掌握，可以结合我国实际木材加工行业的现状和优势，积极研究和开发具有国际领先水平的木材加工技术。既要保持我国木材加工的传统精髓又具有时代创新特色，是研发未来木材加工技术的一个课题。只有保持继承传统的创新才能更具有民族性和超越性，并使我国的木材加工技术立于不败的领先地位。
参考文献
[1] 张伟.国内外木材加工高速电主轴技术现状[J].木工机床，2012，（1）.
[2] 李亚辉.关于木材加工特点与技术的研究[J].科学与财富，2012，（2）.
[关键词]木材加工；现代化；刀削砂光；前沿科技
中图分类号:[S784] 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0111-01
0 引言
当传统木材的加工技术不再具有社会生产力优势的时候，新型的现代化的木材加工技术开始逐渐取代传统的木材加工技术。新的加工技术可以更好的发挥木材的特性甚至可以创造一些新特性，这客观也拓宽了木材的应用范围。了解并掌握目前世界较为前沿的加工技术有利于提高我国木材加工企业的对外竞争力和自身经济效益的提高。因此，应该随时关注和掌握现代技术在木材加工中的创新应用。
1 木材加工技术简介
1.1 木材加工的定义
木材加工的传统定义是利用机械设备或化学方法对木材原料进行加工，但不改变木材的基本特性。随着社会的发展和技术的不断推进，人们对木材轻量、高弹、耐击和纹理色调等基本特性有了更高的要求，此外还附加产生了防腐防火等等要求。传统工艺已经不能适应社会的发展，随之而来的现代木材加工是采用基础木材学、应用物理学、化学、生物学、热工学、声学以及机械工程学等一切可以运用的原理对木材原料进行加工，但保持或提高木材的使用特性的系统性活动。
1.2 我国木材加工技术的历史演变
木材加工在我国自古有之。大家最为熟悉的应属春秋末期的鲁班，他发明了简单的木材加工工具墨汁、角尺等；秦汉之际，木材加工工具进一步发展出现了凿、锛；北魏时则初步形成了简单地木材加工技术；唐宋时期木材加工技术发展较快，人们会用锯开、气干、拼合、包封等较复杂的技术处理木材，并采取蒸煮、干燥、加楔和留缝的方法提高木结构的稳定性；到了明代木材加工技术走向成熟，木制家具更是以精巧的结构和简朴的造型驰名内外。而我国木质结构的古建筑和自然园林艺术更是国内外的一个惊叹。新中国成立后陆续成立了木材加工研究部门致力于发展木材加工技术。
1.3 欧洲木材加工技术的兴起与成熟
欧洲最早出现木加工工具框锯是1348年。但其加工技术在18世纪以前基本停留在手工操作阶段。文艺复兴期间的木制品镶嵌技术达到很高水平。在18世纪初中期由于单板制造技术的发展法国发明了单板旋切机和刨切机。19世纪中叶德国出现了胶合板厂。20世纪20年代初人造板成为基础的新型工业门类。到40年代，木材加工进入综合利用阶段。60～70年代随市场需求的不断增加木材传统结构转向板式结构，反映了木材加工的综合技术臻于成熟。
2 提高木材加工技术的必要性
进入21世纪以来，随着国际间经济贸易往来的频繁木材加工行业也开始面向现代化和国际化。要保持我国木材加工行业的领先地位和主导竞争力就要不断提高木材加工技术的国际领先水平。同时，全球环境的持续恶化使得国际对环境污染和能源浪费的关注度逐渐升温，这也促使木材加工技术的发展要兼顾绿色环保的主题，顺应世界倡导的主流和国家的节能减排政策主基调。
3 目前较前沿的木材加工技术有哪些
以下对目前全球范围的木材加工中较为前沿的加工技术进行普及性介绍，希望通过这些介绍能为新技术的推广和提高行业现代化带来一些信息和思考。
3.1 CVD涂层技术
CVD涂层技术即化学气相沉积技术，其主要原理是采用各种金属类（如镍、铜、钛、钴、铬、钽、铝等）化学物质或混合物质在刀片表层形成一层涂抹或沉积膜，通过加强稳定性、耐磨性、韧性乃至切割性等以提高刀具的使用效率。英国制造研究部门早前已经通过钛化合物和其他金属混合物在刀具表面沉积涂层来达到提高刀片耐磨度的试验，得出其性能高于常规刀片的4倍左右。万奈特（美）公司也利用鈦铝化合物的混合体在超晶体刀具表面进行涂层覆盖，且使用效果至少提升一半左右的工作效率。德国教授发现采用微米级别的氧化铝涂层的陶瓷刀具的切割效果远远大于常见刀具的切割效果。而日本三菱集团研发的特殊钛金属超级涂层刀具，表面光滑且忍性极高、耐磨和稳定性都有很优秀的表现。
3.2 高速切削技术
高速切削技术的原理是利用提高加工工具单位时间内的转速来增强刀具、砂轮的使用效果，缩短完成一件产品加工制造的时间。但是这种技术对刀具的挑选比较苛刻。德国Leitz公司研发的快速自动换刀系统的转速可达到36000r/min以上，且收缩式和液压式加紧夹头大大增加了柄盘类刀具的安装精度，其生产能力提高近一倍。L公司开发的系列产品都有着极其出色的表现。值得一提的是，旗下的多变廓成型铣刀。它利用三角特殊定位方式可重磨换刀片设计令刀片与刀体搭配更具灵活性，不仅降低了采购成本、同时也提高了加工过程中对材料的适应性。高速切削技术很关键的一个因素就是动力平衡，它关系着生产安全。加拿大的图奥特教授和我国的陈世平教授都对动力平衡方面进行了研究分析和试验，并取得了一些进展。相信不久的将来，对于高速切削刀具使用的安全性会越来越有保障。
3.3 纳米改性加工技术
纳米改性加工技术主要是利用纳米科技对木材原料的基本性能进行优化的一种加工技术。它是将微波处理技术与压力浸渍等方法有机结合提升木材的渗透性，然后尽可能多的使前驱溶液进入木材原体的内部结构中，以木材为原生场所，发生原位反应生成纳米材料后成为新型的复合材料。生成的无机纳米体可以改变木材的性能。不同材料的纳米体还有不同的表现，如氧化钛纳米体可以提升木材的硬度；氧化硅纳米体可以保温；银铜等金属氧化物的纳米体具有较强的光谱杀菌能力等等。
3.4 超声波切割加工技术及在线检测技术
超声波切割技术是利用工具端面做超声振动通过磨料的机械碰撞作用、磨抛和超声波的空化作用加工木材的一种技术。超声波切割技术虽然对木材的硬度有所要求，但它依然对木材部件各种形状的加工有很好的适应度，而且操作精度很高，可以有效提高生产效率。在线检测技术是利用带锯自控与声控、激光标准检测系统数据库有机结合在一起组成的信息自动化系统的木材加工技术。该技术主要是对木材在加工过程中的实际情况进行实时检测，通过三维立体的检测判断出木材产品表面粗糙度的情况，并智能的对实际情况作出不同程度的切削处理。该项技术可以有效去除木材的飞边毛边现象具有较高的实用性。此技术目前最为领先和成熟的国家是日本。
3.5 绿色加工技术
绿色环保加工技术主要是应现代社会环保节能减排的要求而出现的一系列新概念加工技术。如木材加工过程中的除尘、除噪振技术以及废旧木材的回收再利用技术。除尘技术目前的主要办法是采用高效旋风分离器对废材进行分离筛选或在砂光打磨段采用分层过滤除尘器。而除噪振技术则是通过研究刀片在空气中产生阻力和空气流的相关性来寻找减小噪声和振动的技术。
4 结束语
通过对较为前沿的现代化木材加工技术的了解和掌握，可以结合我国实际木材加工行业的现状和优势，积极研究和开发具有国际领先水平的木材加工技术。既要保持我国木材加工的传统精髓又具有时代创新特色，是研发未来木材加工技术的一个课题。只有保持继承传统的创新才能更具有民族性和超越性，并使我国的木材加工技术立于不败的领先地位。
参考文献
[1] 张伟.国内外木材加工高速电主轴技术现状[J].木工机床，2012，（1）.
[2] 李亚辉.关于木材加工特点与技术的研究[J].科学与财富，2012，（2）.