43. Виды износа режущей кромки. Способы повышения износостойкости дерево­режущих инструментов.

Физическая природа изнашивания режущих инструментов изучена еще недостаточно вследствие исключительной сложности контактных процессов, протекающих на поверхностях резца при резании. Существует ряд гипотез, объясняющих физиче­скую природу изнашивания режущих инструментов. По этим гипотезам основными причинами изнашивания поверхностей инструментов являются абразивное действие обрабатываемого материала (абразивное изнашивание); механическое разруше­ние поверхности касательными и нормальными силами (меха­ническое диспергирование); тепловые процессы на поверхно­стях (тепловой износ); химические процессы на поверхностях (окислительный износ); электрохимическая коррозия металла; электрическая эрозия металла.

Абразивное изнашивание — интенсивное разрушение по­верхности инструмента при трении скольжения, обусловленное наличием в обрабатываемом материале твердых микрокомпо­нентов, которые царапают поверхность инструмента, постепенно разрушая его. Абразивные частицы в древесине — соли в клет­ках, целлюлоза, микрочастицы, попавшие в древесину из внеш­ней среды (пыль, песок), в древесных материалах — еще кле­евые прослойки, кристаллические вещества пропиточных со­ставов.

Механическое диспергирование — разрушение поверхности инструмента касательными и нормальными силами, знакопере­менными нагрузками, истирание металла, выламывание высту­пающих частиц, расшатывание и износ твердой структурной составляющей. Такая схема износа особенно характерна для объяснения затупления и износа твердых сплавов.

Тепловой износ — интенсивное разрушение поверхности ин­струмента при трении о древесину вследствие нагрева до высо­ких температур. В результате своеобразной термообработки поверхностного слоя металла его свойства изменяются с поте­рей механической прочности. При действии обрабатываемого материала разупрочненные поверхности непрерывно разруша­ются.

Окислительный износ — постепенное разрушение поверхно­сти инструмента при трении, выражающийся в образовании и удалении окисных пленок. Этот процесс усиливается адсорб­цией кислорода на поверхности трения, диффузией кислорода в поверхностных слоях, нагревом поверхности трения.

Электрохимическая коррозия — износ металла под дейст­вием электрического тока, возникающего при резании древе­сины. При резании сырой древесины (лущение, строгание) ор­ганические кислоты и влага представляют собой электролит. Поэтому металл подвергается электрохимической коррозии.

Электрическая эрозия — износ поверхности металла под действием электрических искровых разрядов. Статическое элек­тричество, возникающее при резании сухой древесины, приво­дит к искровым разрядам и разрушению поверхности инстру­мента.

Перечисленные явления проявляются в различной степени в зависимости от условий резания.

Износоустойчивость дереворежущего инструмента увеличи­вают в основном в двух направлениях:

1) увеличивают твердость и прочность режущих элементов;

2) улучшают поверхность режущих граней и лезвия. Существует много способов повышения твердости режущихэлементов инструмента (электрические, химикотермические и пр.). В ряде случаев сравнительно небольшая эффективность при значительной трудоемкости делает нецелесообразным их применение (электроискровая обработка). Этим, в частности, объясняется, что целый ряд методов упрочнения поверхности ин­струментов не внедрился устойчиво в производство.

Применение дереворежущих инструментов с пластинками из твердых сплавов является главным и самым эффективным сред­ством повышения износоустойчивости. В связи с этим ниже опи­саны наиболее целесообразные способы повышения режущих свойств инструмента:

применение металлокерамических твердых сплавов;

наплавка на режущие элементы литых твердых сплавов;

электроконтактная закалка зубьев.

Из методов улучшения качества поверхности режущих эле­ментов приведены лишь механические средства доводки поверх­ности инструмента. В последнее время вызвал определенный ин­терес и разноречивые мнения способ повышения износоустой­чивости инструментов методом покрытия их пленкой дисульфида молибдена.

Специальные исследования позволили установить, что покры­тие режущих частей дереворежущих инструментов дисульфидом молибдена заметного эффекта не дает. Обнадеживающие перс­пективы таят в себе методы воздействия на электрические явле­ния, возникающие в процессе резания, различными методами их нейтрализации — применением магнитных полей, ионизацией для снятия электрозарядов и пр.