Снижение интенсивности изнашивания режущего инструмента для древесины

В статье предложена методика оценки величины износа режущего инструмента, позволяющая объективно выбрать рациональный метод повышения износостойкости. Опираясь на сравнение теоретических направлений изучения процесса резания, выбрано направление поиска оптимального метода повышения стойкости инструмента для резания древесины. На примере исследования изнашивания режущих кромок дисковых пил рассмотрен актуальный вопрос повышения стойкости дереворежущего инструмента. Приведён краткий обзор методов снижения изнашивания инструмента при обработке древесины, отмечены недостатки. Использование химико-термического метода связано с нагревом и образованием окалины на поверхности инструмента. Лазерная термическая обработка, заключающаяся в воздействии луча оптического квантового генератора (лазера) на режущие кромки инструмента с образованием упрочнённого поверхностного слоя, является одним из перспективных методов повышения износостойкости круглых пил. Эффективность упрочнения круглых пил методом лазерной термической обработки характеризуется шириной, глубиной и твёрдостью формируемого закалённого слоя прикормочных зон. Метод предварительного облучения поверхности лазером наиболее эффективен, обеспечивает упрочнение режущего инструмента за счёт образования в поверхностном слое структуры мартенсита, эффект от обработки сохраняется на 2-3 переточки. Рассмотрена возможность оценки износа режущего инструмента не объёмом снесённого металла, а размерами радиуса режущей кромки. Сделана попытка объяснить влияние степени заострения инструмента на процесс его внедрения в древесину. Наглядно показана возможность внедрения режущей кромки инструмента в древесину в зависимости от создаваемого удельного давления, т. е. от величины радиуса режущей кромки, от затупления вследствие изнашивания резца. Увеличенный в результате изнашивания радиус кромки требует для внедрения кромки резца в древесину существенного повышения силы резания, приводит к повышению энергетических затрат пиления, снижению качества обработанной поверхности. В работе оценку интенсивности изнашивания инструмента как приращение размера радиуса режущей кромки предложено осуществлять не в абсолютных значениях, а в относительных величинах для каждого этапа наблюдений. Исследование интенсивности изнашивания режущего инструмента в относительных значениях позволило выделить две стадии изнашивания: интенсивный и монотонный износ. На первой стадии происходит усиленное истирание, пластическая деформация и выкрашивание режущих кромок, сглаживание поверхности инструмента. На последующей стадии монотонного изнашивания радиус увеличивается, удельное давление уменьшается, и изнашивание замедляется. Использование относительных значений приращения радиуса режущей кромки позволяет дать объективную оценку эффективности исследуемых методов повышения стойкости режущего инструмента.