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1、木工刀具新材料、新技术、新工艺发展与展望2007年第24期(总第76期)职业圈ZHIYEQUANNO.24,2007(CumulativetyNO.76)木工刀具新材料,新技术，新工艺发展与展望唐利平(1冲南林业科技大学，湖南长沙410004;2.株洲职业技术学院湖南株洲412001)【摘要】新材料，新工艺和新技术的研究与应用，提高了木工刀具的制造技术和加工质量•木_z.7/具正向着超硬材料,高精度和咼速咼效的方向发展.【关键词】木工刀具;新材料;新技术;新工艺【屮图分类号】TN105【文献标识码】A【文章编号】1671—5969(2007)24—0216—02
2、近年来，现代化木材加工工业发展迅猛，木质复合材料的加工因此得到了高速发展.随着人们环保意识的增强，人造板工业，如纤维板,刨花板，胶合板,层积材和竹木业等木质复合材料的出现得到了越来越多的发展空间•这些传统的木工刀具材料已不能满足工艺要求.目前我国是亚洲生产中密度纤维板(MDF)最大的国家.2001年强化木地板实际产量己增至6000万m,如此大量增长的需求对切削加工工具提岀了新的要求.在切削人造板等木质复合材料时使用的刀具材料主要是硬质合金，硬质合金的耐磨性，耐热性和硬度很高•但由于木材本身具有很高的各向异性结构,使得与刀具的摩擦系数很大，而且木质复合材料本身既含
3、有造成刀具机械擦伤的硬质点,又因某些人造板表面还有难以加工的硬质涂层,有引发刀具发生化学腐蚀的酸性介质，这些都会加剧刀具磨损和腐蚀，不仅大大缩短了使用寿命，而且严重降低了产品的质量，进而影响了产品的加工成本和生产效率.现有的硬质合金刀具在耐磨和耐腐蚀性方而已经不能满足要求,为了达到良好的经济效益和社会效益，市场迫切需要高性能的，高质量的木工加工刀具.，木工刀具新材料通常用于木工刀具的切削材料主要为碳素工具钢，合金工具钢，斯太立合金，高速钢等,这些材料常用于低切削速度，低进料速度和加工精度要求不高的场合，如刨刀，锯片，铳刀等，一般用于实木加工•随着纤维板，刨花板，
4、胶合板和层积材等木质复合材料的出现，这些传统的切削材料己不能满足工艺要求•原用于金属加工的硕质合金材料，现广泛地应用于木材加工用刀具,并逐渐替代了高速钢等材料，提了生产效率和加工质量•常用木工刀具的物理机械性能如下表1示：囊,来工刀■甘料曲•■扭■生■扰弯矗度硬度（显撤）比tl,cnYIi热沮窿C组成kgf/mm.lOtMP-单晶盒辨石C寨晶盒嘲石3.5：-e.0C立方氮化・CBN硬质合金Co.WC高速钢・.0—••B00—850从上表可知，聚晶金刚石和立方氮化硼具有极高的硬度和耐磨性，特别是聚晶金刚石，其显微硬度可达10000HV,是刀具材料中最硬的材料•同时
5、它的摩擦系数小,热膨胀系数低，与非铁金属无亲和力，切屑易流出，导热率高,切削时不易产生积屑216-瘤,可以避免热量对刀刃和工件的影响，因此刀刃不易钝化，切削变形小，可以获得较高质量的表面.能有效地加工非铁金属材料和非金属材料，如铜，铝等有色金属及其合金，陶瓷，齐种纤维和颗粒加强的复合材料(尤其是实木和胶合板等复合材料).超硬刀具材料包括金刚石刀具和立方氮化硼刀具,其中以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位.超硕刀具近40%用于木工刀具.PCD木工刀具主要可分为PCD锯片和PCD成形铳刀两大类,PCD锯片是将PCD刀齿焊接在锯
6、片基体上再经刃磨后形成，其结构与硬质合金锯片类似，不同之处是PCD锯片的前角较硬质合金锯片小，般为5.10o,楔角为65.〜75o,锯片规格一般为100〜450ram,锯齿数可多达72齿.PCD成形铳刀的主要品种有用于加工实木地板，复合地板，强化木地板，竹木地板的修边刀，樺槽刀及PCD家具成形刀等.PCD成形铳刀的切削速度可达3000ndmin,走刀量可达每分钟数米，刀具耐用度是硬质合金刀具的JL十倍甚至儿百倍，由于具有高效率，高耐用度等特点，尤其适合于大批量加工.二，木工刀具的新技术随着木工行业的技术进步和快速发展，木材加工企业的很多设备都需要根据工艺要求，进
7、行特殊设计和制造•这些专用设备具有特别的用途，很高的切削速度和很大的生产能力,因此，对刀具的设计，刀体材料，切削材料，重量和精度都有很高的要求•口前双端铳刀具的线速度已达110m/s,进给速度高达1SOndmin,最高可达3OOm/rain;最快的木工四面刨床的进给速度为600m/min;CNC加工中心的主同高速已达5万r/rain,进料速度达到200m/rain.高速切削能有效地提高生产效率，提高设备的运转效率，同时可以减小刀具的切削力,提高工件的加工表面质量，延长刀具的寿命.超微颗粒,特殊牌号的硬质合金和金刚石的广泛应用，为高速切削刀具提供更广阔的发展空间.
8、制造精度随着机械加工业的
