Деревообрабатывающее оборудование
и комплексный инжиниринг

Подготовка ножей

На протяжении существования "GE-News" мы неоднократно обращались к проблематике обслуживания режущего инструмента для четырёхсторонней обработки древесины. Для этого мы привлекали как опыт отечественных практиков, так и зарубежных специалистов. "Возвращаясь к началу", в этом номере мы публикуем академическую точку зрения на этот вопрос, а именно выдержку из 21-й главы книги "Деревообрабатывающие станки и инструменты", вышедшей непростительно малым тиражом (всего 5000 экз.) Она принадлежит перу доктора технических наук, профессора Виталия Викторовича Амалицкого, младшего представителя славной династии. Старший из Амалицких, Василий Михайлович, являлся видным деятелем Российской лесной промышленности, а средний, д.т.н., профессор Виктор Васильевич Амалицкий, также является автором цитируемой книги.

Основные операции при подготовке ножей к работе - заточка и установка их в станок. Ножи для фрезерования, кроме того, балансируют и уравновешивают, а после установки в ножевой вал или головку фугуют.

Балансировка и уравновешивание ножей. Цель балансировки ножей - добиться совпадения центра массы ножа с серединой его длины. Если комплектные ножи одинаковой массы, а их центры масс находятся на разных расстояниях от торца ножевою вала, последний при вращении будет испытывать вибрации и перекосы. Особенно важна сбалансированность и уравновешенность толстых ножей, имеющих большую массу и прорези.
Рис.1 Подготовка ножей

А-балансированные весы
Б-положение ножа при балансировке
В-то же, при уравновешивании
Г-приспособление для установки ножей в ножевую головку
Д-схема динамичной фуговки ножей

Уравновешивание ножей, т.е. попарная подгонка их по массе, необходимо для того, чтобы при вращении ножевого вала не возникла неуравновешенная центробежная сила, которая может вызвать вибрацию вала и даже его изгиб. Балансировку и уравновешивание выполняют с помощью специальных балансировочных весов 1 (рис. 1, а) к следующем порядке. Нож комплекта укладывают на площадку коромысла 2 торцевой поверхностью вплотную к упору 4. Перемещая противовесы 5 и регулировочный грузик 3, стрелку-указатель совмещают с нулевым делением шкалы (рис. 1, б). Затем кладут нож к упору другим концом и определяют более тяжелый конец ножа. Добиваются совмещения центра массы ножа с его геометрической серединой путем стачивания металла с тяжелого конца по фаске между торцевой и опорной поверхностями ножа.

Отбалансированные ножи уравновешивают попарно. При использовании балансировочных весов нож укладывают режущей кромкой вплотную к упору (рис. 1, в). Более тяжелый нож уравновешивают с парным ножом, равномерно снимая с него слой металла в виде фаски по ребру нижней поверхности или по задней грани. Уравновешивание ножей считается законченным, если разность масс парных ножей, устанавливаемых на противоположных концах диаметра ножевого вала, не превышает 0,5 % от массы одного ножа.

Для балансировки и уравновешивания ножей необходимы технические весы (точность взвешивания 0,5 г). Для тонких коротких ножей можно ограничиваться уравновешиванием, не прибегая к балансировке.

Заточка и доводка ножей. Ножи с прямолинейным лезвием затачивают на специализированных станках (рис. 2а). В процессе заточки с задней грани затупленного ножа 5 сошлифовывается слой металла, достаточный для восстановления формы лезвия и рабочих граней.
Рис.2 Заточка ножей

а-схема станка с кареткой
б-виды заточки ножей

Главное движение (v) осуществляется вращением шлифовального круга 6. Каретка 3 несет на себе суппорт 2 и шлифовальную головку 1. Совершая возвратно-поступательное движение по направляющим станины, она выполняет продольную подачу (УЯ|Р) шлифовального круга вдоль ножа, закрепленного на столе 4. Для последовательного сошлифовывания слоев металла шлифовальная головка имеет периодическое перемещение шлифовального круга или ножа в направлении, перпендикулярном задней грани, - подача врезания (vsno,,).

В зависимости от формы шлифовального круга и его положения относительно ножа различают четыре вида заточки (рис. 2, б): плоскую торцом чашечного круга; эллиптическую; плоскую боковой поверхностью круга; дугообразную. Наибольшее применение имеют первые два вида заточки. После заточки производят доводку ножей вручную оселками или на заточном станке мелкозернистым кругом. Для ручной доводки используют оселки размером 200x50x20 мм из электрокорунда или карбида кремния зернистостью 6...4, твердостью ВТ или ЧТ на керамической связке. После заточки и доводки ножи с прямолинейной режущей кромкой должны отвечать следующим требованиям: прямолинейность режущей кромки не ниже 0,025 мм на 100 мм длины фрезерующих ножей и 0,005 мм на 100 мм длины лущильных ножей; шероховатость затачиваемых граней стальных ножей не ниже 7-8-го, твердосплавных 8-9-го классов (ГОСТ 2789-73); острота лезвия (радиус затупления) не ниже 5...6 мкм.

Основные технические требования к плоским ножам с прямолинейной режущей кромкой для фрезерования древесины
Допускаемая разнотолщинность мм, для ножей толщиной, мм: 3 0.05
10 0.1
Допускаемая неравномерность ширины ножа, мм 0.1 на 100 мм.длины
Допускаемая шероховатость поверхности ножей, мкм передней и задней Ra 1.25
опорной, Ra 2.5
остальных, Rm 40
Допускаемая продольная и поперечная непрямолинейность передней поверхности ножей, мм 0.1 на 100 мм длины
Крыловатость ножей Не допускается
Допускаемая разность масс парных ножей (точность взвешивания - 0.5 г) 0.5% от массы одного ножа

Порядок установки ножей. Ножевой вал фиксируют стопорным устройством, освобождают винты крепления ножей, вынимают затупившиеся ножи и клинья, очищают пазы корпуса и клинья от стружки и смолы, устанавливают заточенные ножи.
Рис.3 Заточка фрез

а-цельной затылованной по передней грани
б-цельной незатылованной по задней грани чашечным кругом
в-то же, плоским кругом
г-сборной, с прямыми ножами

При установке ножей в ножевые валы и головки должны соблюдаться следующие требования:

* лезвие ножа должно выступать за кромку стружколомателя (губку ножевого вала или зажимного клина) не более чем на 0,75... 1 мм (оптимальный выступ для получения наиболее гладкой поверхности 0,5 мм);
* зазор между ножами и губками не допускается;
* режущие кромки всех ножей, укрепленных в ножевом валу, должны иметь во всех точках (по длине) одинаковые радиусы резания (допускаемое отклонение 0,04...0,06 мм).

Клинья и слегка закрепляют их распорными болтами. С помощью регулировочных винтов ножевой головки заглубляют первый нож в корпус так, чтобы режущая кромка не выступала над кромкой клина. Затем устанавливают фрезу, фиксируют показание индикатора при касании измерительным наконечником кромки клина и, вращая левый регулировочный винт, добиваются требуемой выставки лезвия над кромкой клина. Изменив положение фрезы, вращением правого регулировочного винта добиваются параллельности режущей кромки ножа оси оправки. При этом показания индикатора при касании режущей кромки в обоих сечениях должны быть одинаковыми.

Окончательно закрепляют нож распорными болтами, вывинчивая их из клина. Аналогично регулируют второй нож и последующие ножи.

Для обработки древесины со скоростью подачи свыше 20 м/мин обязательна динамическая (при вращении инструмента с нормальной рабочей скоростью) фуговка ножей с целью выравнивания их радиусов резания.

Фуговать ножи нужно абразивным бруском из белого электрокорунда зернистостью М28 и твердостью С1 на керамической связке: продольная подача бруска 1 ...2 м/мин, поперечная - 0,005 мм на двойной ход; ширина фугованной фаски не должна превышать 0,15...0,2 мм при заднем угле ножа 15° (см. рис. 1, д).

Ножи насадных сборных фрез затачивают укрепленными на корпусе фрезы (рис. 3, б) или отдельно. Фасонные профили ножей затачивают на универсальном оборудовании или вручную.

Боковые режущие кромки концевых фрез затачивают по передней грани (с внутренней стороны) с сохранением величины переднего угла у. Торцевые режущие кромки затачивают по задней грани с неизменной величиной заднего угла а. При формировании торцевой кромки надо учитывать поднутрение торцовой поверхности фрезы к центру на 1 ...2°.

Станки для заточки фрезерного инструмента бывают универсальные или специализированные. Особенность любого универсального станка состоит в возможности перемещения затачиваемого инструмента относительно шлифовального круга в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Продолжение рассказа будет посвящено установке фрезерных головок.

Список номеров