Режущий инструмент для оцилиндровочного оборудования
Опубликовано: 04.10.2018
В процессе оцилиндровки бревна режущий инструмент со временем подвергается износу. Помимо прочих факторов, это происходит вследствие трения об обрабатываемую поверхность и стружку его рабочих граней. В результате трения металл режущего инструмента теряет некоторую часть своей массы, что отрицательным образом сказывается на его режущей способности.
Оцилиндровочный станок
Тем не менее, потеря режущей способности инструмента в результате износа относительно мала, чтобы говорить об этом, как о серьезном недостатке. Однако именно она ведет к затуплению режущего инструмента, а значит, и к ухудшению качества обработки бревна.
Доска обрезная из бревна за 1 проход. Пиление бревен на обрезную доску на станке УПТ-250 зимой
Затупление инструмента происходит вследствие того, что рабочая область инструмента приходится на сравнительно небольшой его участок - лезвие, которое контактирует непосредственно с обрабатываемой поверхностью бревна.
Износ и затупление режущего инструмента – довольно сложное явление, зависящее и возникающее вследствие ряда причин. К наиболее существенным из них относятся:
1. Физико-механические свойства и особенности материала, из которого изготовлен режущий инструмент;
2. Геометрия режущих составляющих, в частности, угловые параметры элементов режущего инструмента;
3. Режим работы и условия, в которых функционирует инструмент (жесткость, точность, длительность работы, общее состояние станка);
4. Особенности резания (вид и глубина резания, скорость резания и скорость подачи материала, толщина стружки);
5. Приведение режущего инструмента в готовность к работе (заточка и доводка);
6. Физико-механичесие свойства обрабатываемой породы дерева (степень влажности, обрабатываемость).
Во избежание затупления и износа режущих элементов, Группа компаний "СКМ" рекомендует применять к режущему инструменту оцилиндровочного станка специальные методы для повышения его износоустойчивости. Они могут быть направлены на совершенствование материалов инструмента, его формы и конструкции; на упрочнение ножей специальными сплавами и на улучшение подготовки режущего инструмента к эксплуатации.
Существует достаточно много способов по упрочнению режущего инструмента. Сюда относится прежде всего нанесение на режущую поверхность специальных защитных покрытий: антифрикционных и фрикционно-упрочняющих, гальванических, химико-термических. Для повышения твердости лезвия режущего инструмента его подвергают воздействию лазера, электрической искры, магнитного поля, холода; упрочняют электроконтактной закалкой, легированием, электроискровым способом; проводят алмазное выглаживание режущих элементов; с помощью ультразвука наносят наклеп из мелких стальных шариков.
Непосредственно для ножей актуальной считается разработка более совершенных материалов для их изготовления, а также оптимизация их формы, конструкции и угла наклона. Другим прогрессивным способом в борьбе против износа и затупления ножей является нанесение на режущие части особых сплавов, например, литого сплава ВЗК или твердого керамического сплава.
Продавая ножи HSS оптом и в розницу, группа компаний "СКМ" советует использовать в оцилиндровочных работах ножи HSS - ножи из быстрорежущей стали Р18, либо цельные, либо из пластин. Согласно проведенным исследованиям, применение ножей из стали Р18, а также легированной стали 40Х (ГОСТ 4543-71), придает режущему инструменту высокую прочность и износоустойчивость.
Другой вариант наиболее подходящего материала для ножей при оцилиндровке – это использование для режущей части - металлокерамичеого сплава ВК15 (ГОСТ 3882-74), а для корпуса ножа – конструкционной легированной стали 40Х (ГОСТ 4543-71).
Существует несколько способов наплавки литого твердого сплава ВЗК на переднюю поверхность ножей: газовая, дуговая, индукционная, плазменная и электрошлаковая. Широко распространена наплавка с помощью ацетиленкислородного пламени. В процессе газовой наплавки используется газовая горелка с наконечниками №1 и №2, давление ацетилена – порядка 0,4 атм. и давление кислорода – 4 атм. Для наплавки предварительно подготавливают паз на передней поверхности ножа в области лезвия, куда наплавляют прутки литого твердого сплава диаметром 6-8 мм. После этого режущую область охлаждают воздухом. Правильно наплавленный слой должен иметь ровную без изъянов поверхность. Далее проводят доводку ножей с помощью оселка или другого станочного способа. Весь процесс наплавки на поверхность ножей износостойких сплавов довольно сложен и считается оправданным только в случае невозможности другого метода - припаивания пластинок твердым сплавом.
ГК "СКМ" реомендует обратить внимание на различие способов заточки и доводки ножей в зависимости от метода наплавки и использованного для наплавки материала.
Ножи, упрочненные пластинками сплава ВК-15, затачивают с помощью алмазного круга, а ножи с ВЗК-наплавом – посредством обычных корундовых или элетрокорундовых кругов.
Для ножей из быстрорежущей легированной стали применяют шлифовальные круги из эльбора или боразона – абразивных синтетических материалов. По сравнению с электрокорундовыми кругами, абразивные повышают износоустойчивость ножей, обрабатываемых с их помощью, в более, чем полтора раза.
Выводы
Основываясь на вышеизложенной информации о причинах затупления ножей, способах их заточки и повышения износоустойчивости, Группа компаний "СКМ" предлагает ряд выводов и рекомендаций в помощь своему покупателю.
1. Существует несколько причин, влияющих на износ и затупление ножей режущего аппарата. К ним относятся: истирание вследствие удаления частиц материала ножа; трение режущей поверхности об обрабатываемый материал и стружку; пластическая деформация и выкрашивание.
2. Лучшими и более износостойкими ножами для роторных позиционных станков считаются изготовленные из быстрорежущей стали P18. При этом возможны 2 варианта таких ножей:
а). Цельные, т.е. целиком выполненные из сплава Р18;
б). Ножи с корпусом, выполненным из легированной стали 40Х с припаянными пластинами из Р18.
3. Для увеличения стойкости ножи из легированной стали 40Х оснащают пластинами ВК-15 из металлокерамики или наплавляют их литым твердым сплавом.
4. Для уменьшения износа ножей важно предварительно обеспечить их качественную заточку и доводку и придать им такую форму, которая бы соответствовала форме естественного износа.
