ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Янюшкин А.С., Лобанов Д.В., Кузнецов А.М. (БрГТУ, г. Братск, РФ)
The article is devoted to the investigations of the reliability of the advanced tool materials intended for wood-processing tools.
В настоящее время в деревообрабатывающей промышленности повышаются требования к эффективности производства и качеству производимой продукции. Качество продукции во многом зависит от микрогеометрии лезвия режущего инструмента. Затупление режущей кромки приводит к увеличению сил и мощности резания, ухудшению качества обрабатываемой поверхности, т.е. к постепенной утере режущей способности инструмента. Поэтому сохранность геометрии режущего лезвия в процессе работы зависит от стойкости инструментального материала.
В конструкциях инструмента для обработки древесины, на сегодняшний день используются углеродистые, легированные инструментальные, быстрорежущие стали и твёрдые сплавы с повышенным содержанием кобальта (так как они обладают достаточной износостойкостью и более высокими механическими свойствами в сравнении с инструментальными сталями). Однако, использование в деревообрабатывающей промышленности древесных материалов с клеевой основой и наполнителями, действующих как абразивный материал, что приводит к затуплению лезвия инструмента, выявило необходимость поиска инструментальных, материалов обладающих большей стойкостью, по сравнению с ранее применяемыми.
Использование известных в машиностроении инструментальных материалов, обладающих повышенной стойкостью, затруднено в деревообработке из-за трудностей связанных с получением необходимой геометрии и микрогеометрии режущего лезвия известными способами заточки инструмента. На кафедре «Технология машиностроения» БрГТУ разработана технология заточки деревообрабатывающего инструмента по методу двойного травления [1,2]. Данный метод позволяет получить без особых затруднений необходимые параметры лезвия инструмента.
С инструментом, заточенным по методу двойного травления, нами выполнены исследования стойкости твёрдых сплавов групп ТК и ВК при обработке древесностружечных плит. Была проведена серия опытов с инструментальными материалами Т5К10, Т15К6, Т30К4 и ВК3М, ВК8, ВК15. За оценочный параметр стойкости был принят износ по задней поверхности 0.3 мм. Такая величина технологического износа была принята исходя из качества обработанной поверхности (ворсистость кромки ДСтП) (рис.1).
а) 
б)
Рисунок 1- Качество кромки древесностружечной плиты при обработке твердым сплавом Т5К10:
а) после 5 минут работы (hз=0.05 мм);
б) после 320 минут работы (hз=0.35 мм)
Исследования проводились на одинаковых режимах резания: число оборотов шпинделя Nшп = 6000 об/мин; глубина фрезерования t = 1 мм; продольная подача Sпр = 1,5 м/мин; фрезерование встречное. По полученным данным построены кривые износа режущей кромки по задней поверхности (рис.2).
Рисунок 2- Кривые износа режущей кромки по задней поверхности
Анализируя кривые износа, приходим к выводу, что стойкость сплавов Т5К10, Т15К6, Т30К4, ВК8 оказалась близка при обработке древесностружечных плит к стойкости сплава ВК15 используемого деревообработчиками. Наиболее перспективным, среди исследованных инструментальных материалов, является твердый сплав ВК3М. Этот материал существенно превосходит по стойкости другие исследуемые материалы. Эти сплавы могут быть рекомендованы для обработки древесностружечных плит в производственных условиях.
Литература
1. Янюшкин А.С. Повышение качества твёрдосплавного инструмента путём совершенствования процесса электроалмазного затачивания: Дисс. … канд. техн. наук. – Чебоксары, 1984. – 124 с.
2. Попов В.Ю. Повышение качества изделий из инструментальных сталей при электроалмазном шлифовании: Дисс. … канд. техн. наук. – Красноярск, 2002. – 159 с.