| 上使用有左旋、右旋之分。以柄部作为安装和刃磨的基准,一般要求柄部直径为10mm,通过弹性夹头等夹于钻床,包括排钻、立钻、台钻,钻床转速一般在3000~5000r/min。
3.3 铣刀
木质材料加工用铣刀主要用于在铣床、镂铣机及各类加工中心上,加工成型表面、榫槽、封边等,转速1~2万r/min。按结构形式分为以下三类:
(1)整体式铣刀:一般用45钢做刀体,硬质合金做刀刃,铜银钎焊而成。刀片突出刀体1~1.5mm,后角10°~15°,前角25°~35°。这种铣刀用钝后一般刃磨其前刀面,重磨多次后其切削圆直径将逐渐变小,并且线型弧度会随之改变,因而影响加工质量。所以整体式铣刀适于加工不需配合的线型。封边机所用的封边刀属于这一类型。
(2)装配式铣刀:其刀片一般为正多边形,直接用螺钉安装在刀体上,并可转位使用。刀片使用变钝后,把刀片转到另一个刃(即刀片的另一边),即可继续使用。这种铣刀经调整、更换或维修后仍可保持初始轮廓形状不变,因而提高了加工质量,另外还可用同一刀体,通过配备不同线型的刀片来满足不同型面的加工要求。
(3)组合式铣刀:整体式和装配式铣刀都可以组合成组合式铣刀以加工不同型面。例如,单片指接刀组合使用可加工指榫。指榫拼接牢固、通用性好,是充分利用木材原料的重要手段。可根据材料宽度和拼接松紧要求调整刀片数量、切削深度。这种刀片一般标准化批量生产。
4 木质材料加工刀具材料及其磨损
硬质合金刀具被广泛用于切削各种木材、胶合板、刨花板、高中密度板等不同材料,其不仅能粗加工也能精加工,也可加工各种材料的贴面板材。PCD木工刀具的磨损量约为碳化钨硬质合金刀具的1/5左右,至上世纪90年代末期,PCD木工刀具的份额已占其总应用的40%。全世界每年用于木材加工的PCD刀具价值4000~5000万美元,今后以15%~20%的速度增长。我国PCD木工刀具目前主要用于强化复合地板和高硬度纤维板的数控加工。
木工刀具的磨损过程和金属刀具一样也分为初期磨损、持续磨损和急速磨损三个阶段。研究分析知,木工钻头的磨损主要出现在后刀面,用硬质合金刀具钻削MDF时,加工15000个孔后,磨损面积仍然很小,随钻孔数的增加磨损量呈缓慢递增的趋势,钻孔量到达9000个后,磨损量趋于平稳,仍没有进入急速磨损阶段。
木工刀具加工对象是多组分的、复杂的混合体,木质材料的特殊性决定了木工刀具常见的三种磨损机理的特殊性。
(1)磨料磨损:由木质材料硬质点机械擦伤造成,这些硬质点包括:树脂、石英砂、节子和胶合材料等;
(2)化学腐蚀磨损:刨花板和中密度纤维板施胶过程添加的固化剂(氯化铵)和刀具产生氯氧反应造成的高温氯氧化腐蚀;或者是木质材料切削环境中存在的单宁、醋酸和多元酚化合物对刀具的化学反应;
(3)电化学腐蚀:因刀具材料各组分与木材中的水溶液、有机弱酸、多元酚化合物接触,构成许多微小的原电池而发生。
因此,提高木工刀具的耐磨性主要有两个途径:一是提高刀具耐磨料磨损的能力;二是提高刀具抗腐蚀磨损的能力。利用表面渗层技术对碳化钨硬质合金渗硼、钒、铬、氮,对提高刀具耐磨性有利。镀层刀具耐磨性也有不同程度的改进。涂层TiN,Ti(C,N) ,ZrN,(Ti,Zr)N,TiAlN等的硬质合金材料,刀具寿命可以提高几倍。用CrN或Cr2N作涂层可明显改善刀具与木质材料的摩擦阻力。金刚石硬度高、耐磨性好、化学惰性好,金刚石涂层木工刀具是一种理想的抗磨手段。NCD(Nanocrystalline Diamond)涂层也可以减小摩擦系数,减小量与涂层厚度、木材种类甚至其微观结构有密切联系。切削刃的几何形状也是可靠涂层的关键因素。
5 结语
木质材料与我们的生产和生活有着密不可分的联系,其加工技术对我们国家建设和提高
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