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木工刀具就像是手指,如何没有刀具,绝大多数的木工加工工作都无法开展,但是很多朋友都认为刀具就是个小工具,不值得花时间去关注和研究!刀具虽小,但是一旦出现缺失和损坏会严重影响加工效率,有点像“牙疼不是病,疼起来要人命”的感觉。
刀具看上去简单,其实是一个复杂的系统,会涉及到刀具的结构设计、切削刃的形状和处理、表面涂层、刀体、刀柄、刀具调整和刃磨等,这些因素之间相互作用,共同影响切削性能。
木工刀具是实现各种造型的基础,木工刀具值得研究的内容有很多,例如刀具设计、刀具材料、刀具属性、刀具购买、刀具管理等等。本文将从木工铣刀的角度对这几个方面做简单的介绍!
1.刀具设计
刀具的造型设计需要与加工工件要完全一致,能够准确实现预想造型的制造,面对定制家居产业,当下很多木工刀具都是定做的。
2.刀具材料
随着家居产业的不断发展和木工机械数控化的趋势,传统的木工刀具已逐渐被淘汰,这促使金刚石木工刀具得到迅速发展。
a.金刚石刀具材料的性能特点:
(1)极高的硬度和耐磨性。天然金刚石耐磨性为硬质合金的80~120倍。
(2)具有锋利的切削刃。人造金刚石的切削刃钝圆半径很小,能进行微量、超薄切削和超精密加工。
(3)摩擦系数小。摩擦系数低,加工变形小,减小了切削阻力。
(4)高的导热性及低的热膨胀系数。金刚石热导率约为硬质合金的2~7倍,而热膨胀系数只有硬质合金的1/11。由于热导率及热扩散率高,切削热量容易散出,刀具切削部分温度低,切削热变形小,尺寸精度稳定。
b.金刚石刀具的特性
①刃口锋利性。经过精密研磨的金刚石刀具刃口钝半径可为0.5 纳米左右,而普通刀具刃口钝半径为5 ~30纳米。
②化学稳定性。金刚石的热膨胀系数低、热应力小,故在高温时也具有良好的热稳定性和极高的硬度。
③耐磨性。在切削贴有定量为45 g/m2耐磨纸的强化木地板时,性能良好的金刚石精修刀每个切削点可加工2000m2左右。
3.刀具属性
在木材切削过程中,随着切削时间的增加,刀具的刃口由锋利逐渐磨损变钝,使切削力和切削温度有所增加,切削质量下降;严重时刀具产生振动,出现异常噪声,加工表面质量恶化。若刀具刃口严重磨损后才停机换刀,除被加工工件造成很大损失外,还会引起磨刀时刀具材料的过多损耗。因而,研究刀具磨损机理,对提高刀具的耐用度和使用寿命是非常重要的。
刀具磨损的原因有以下几点,机械擦伤磨损、氧化磨损、热磨损、电化学腐蚀。影响刀具耐用度的因素很多,也很复杂,如刀具和工件的材料、刀具几何形状以及切削条件等。
4.刀具管理
刀具管理包含刀具技术管理、刀具计划与物流管理、刀具质量管理刀具信息与数据库管理、刀具成本控制与管理等多个方面的工作,涉及刀具的选用、试验、采购、调整、刃磨、修理、库存设置及控制,刀具的使用寿命控制,生产中加工问题的跟踪分析和解决,刀具的优化和改进等。
刀具的采购是刀具管理中非常重要的一项工作,它关系到生产线能否及时获得足够数量的刀具;采购的刀具的性能直接影响到切削加工效率和加工质量。刀具采购中必须注意以下几点:
(1)采购的刀具必须经过切削加工试验评估。
(2)消除供应链中的薄弱环节,与刀具供应商建立起合作伙伴关系。
(3)应该从性能、技术、服务、价格(性价比)、响应速度上对刀具供应商及其所提供的刀具进行全面的评估和比较。
(4) 需要了解和掌握刀具的真正成本以及当前市场的合理利润率,并要真正贯彻”双赢”的方针。
(5)刀具供应商应能提供一整套切削问题解决方案,具备良好的售后服务。
对于刀具供应商来说,简单地卖刀具的时代已经过去了,现在是要设法提供完整的切削加工问题解决方案,同样要认识到切削加工工的系统性特点,需要根据切削加工系统的具体情况,提供针对性的、有力的支持和服务,需要与与刀具的用户紧密配合起来共同工作。 |
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