1. 研究目的与意义
随着社会经济和科学技术的发展，竹产业的发展得到广泛重视，数控破竹机的开发利用也越来越引起了人们的关注。
中国素有竹子王国之称，现有竹类植物 4 8 个属 500 余种，竹类植物面积、蓄积量及年产竹材量均占世界 1/3 左右，拥有极为丰富的竹类资源，是重要的森林资源。我国的竹林资源主要分布在黄河、长江以南14个省、自治区、直辖市丘陵山区，只要进行科学的经营管理这些资源将是一项取之不尽、 用之不竭的重要生物资源。竹子具有生长快，产量高，韧性强，储量丰富等优点，使得竹产业得到了快速的发展，并且成为了地区经济社会发展的支柱产业。由于我国竹材工业的快速发展，对竹材加工机械提出了新的要求，但是目前，我国竹材工业的研究主要涉及材料及工艺方面，对竹材加工机械方面研究相对较少。竹子在工业方面具有广泛的用途，竹板材被广泛地应用于包装箱、车船用板、集装箱用板、建筑模板、庭院美化等各个领域。
目前，竹材原料的价格和人工成本逐年上涨，而竹产品与木制品的价格优势力也不明显，要想有好的经济效益，必须从节约原材料、减少劳动力成本和提高机器的使用效率方面下功夫。因此，根据竹筒的几何尺寸特性和材性特点，可以研发出具有自动上料、自动测量竹筒直径、自动换刀、竹筒与破竹刀自动对心的数控破竹机，不仅可节约原材料，减少操作工人数，还可实现竹工机械的自动化。
2. 国内外研究现状分析
在1970年之前，我国的竹材加工方式十分之落后，大多数的生产方法都是采用手工加工方式以及小型竹材加工机械。在1970到1975年之间，台湾竹材制品的加工出口开始呈现出稳定的增长，与此同时日商纷纷前来向台湾投资和进行技术转移，促使台湾竹材加工行业的出口量大幅度提高。到八十年代，采用简单的热压机来加工竹席的胶合板开始逐渐出现在我国市场上。2000年以后，经过引进国外技术并进行消化，以及利用我国科研工作者对其他行业机械设备的探索与研究，我国的竹材加工机械就这样逐渐起步，开始逐步向现代的机械化和工业化以及综合利用化转变。
近些年以来，我国在破竹机械设备上也取得了很大的发展。2009年孙晓东，尹华等设计了弹力夹紧式去内节破竹机在原有破竹机的基础上 , 使这种去内节破竹机实现了先破竹后去内节的目的。2014年，吴哲针对剖竹机的刀具多采用人工换刀，操作繁琐，竹条规格不易控制等问题，设计了一种可以进行自动对心开条和自动换刀的数控剖竹机。2017年马程浩利用solidworks和autocad软件对自动定级破竹加工设备的对自动抓取、对心定位、直径检测机构,刀盘及自动换刀机构,推竹机构,自动上料机等机械部分进行结构设计。对刀盘进行建立模型,利用ansys软件进行有限元分析,根据分析结果对其进行优化设计。同年，周建波,袁东等则把破竹设备与与自动控制相结合，设计了一种基于 plc 控制的自动破竹机控制系统，该系统可实现竹材自动上料、直径识别、自动换刀、破竹等功能，从而可实现竹材的自动连续破竹，大大节省了人力物力，保证了操作人员的人身安全。
在国外，竹材加工技术相对木材加工技术比较落后，工厂化生产仍处于起步阶段，竹产业发展面临着竹林缺乏经营、市场发育不良、竹产业链不完善、科研和技术推广薄弱等问题。德国、意大利等发达国家的木工机械企业受资源分布区域的限制，一般不研究竹材加工设备，国际上先进的竹材加工设备主要出自我国的台湾。当然国外的很多政府也投入大量的资金和人力来深入研究竹材机械加工及合理利用的新方法，其中日本和菲律宾的研究最深入，已形成一套合理的加工方法和工艺，并开发了竹材加工机械。
3. 研究的基本内容与计划
本课题所涉及的研究内容主要包括以下几个方面：
（1）提出总体设计方案
结合我国竹材开条设备的工艺要求，分析现有破竹机的优缺点，提出新型破竹机的工作原理、工艺流程和设计方案。
4. 研究创新点
关键技术：
a) 竹筒与破竹刀对心技术。
b) 竹筒直径测量技术。
