Окончательное формирование лезвия в процессе заточки
При заточке резцов абразивными кругами способом шлифования нельзя получить правильную микрогеометрию режущей части инструмента и требуемую остроту лезвия. Окончательное формирование режущей кромки достигается доводкой. Поскольку износ резца происходит на величине 60—80 мк, нет необходимости в процессе доводки получать высокий класс шероховатости по всей ширине задней поверхности резца, достаточно обеспечить высокий класс (не ниже 9) на участке шириной 0,5—1,0 мм.
Шероховатость режущих граней. Шероховатость обработанной поверхности зависит от количества и глубины рисок, которые остаются от абразивных зерен круга после шлифования. Критерии оценки и классификация шероховатости поверхности установлены ГОСТ 2789-59 (с 1/1 1975 г. введен ГОСТ 2789—73.). Этим стандартом предусмотрено 14 классов чистоты поверхности. Кроме того, классы от 6 до 14 дополнительно разделены на три разряда каждый. Наивысший класс чистоты 14 (обозначается 4), а самый грубый (1).
Шероховатость поверхности оценивается или по высоте микронеровностей, или по другим показателям. Определяют эти показатели специальными приборами (двойным микроскопом МИС-11, ощупывающими приборами КВ-7, ПЧ-2 и др.).
Более прост, но менее точен способ непосредственного сравнения контролируемой поверхности на инструменте с поверхностью образцов-эталонов, шероховатость которых заранее и точно измерена на приборах. Для этого применяют специальные микроскопы сравнения (типов МС-48 и МС-49), увеличивающие до 30—55 раз. Микроскопы сравнения можно применять для оценки шероховатости до 9—10-го класса включительно. Это именно тот диапазон, который рекомендуется для многих типов дереворежущих инструментов.
Рис. 12. Оптическая схема сравнительного микроскопа для контроля шероховатости поверхности
Рис. 13. Формы режущей кромки после заточки и после доводки: а — устойчивая; б — склонная к выкрашиванию
На рис. 12 приведена оптическая схема сравнительного микроскопа, поясняющая принцип его работы. Шлифованная поверхность инструмента 4 сравнивается с поверхностью образца-эталона 6 путем их одновременного рассматривания через окуляр 8. Поле зрения разделено на две половины, поэтому видны два изображения рядом — изображение поверхности эталона и изображение поверхности инструмента. Это осуществляется при помощи призмы 2, которая распределяет лучи света от лампочки по двум направлениям. Часть лучей проходит через призму 2 и диафрагму 5 на поверхность эталона и, отразившись от нее, возвращается в призму 2 и затем, проходя через объектив 7 и окуляр 8, дает изображение поверхности эталона. Другая часть лучей от лампочки 1 направляется призмой 2 вниз, проходит через диафрагму 3 и, отразившись от контролируемой поверхности 4, вновь возвращается в призму 2, проходит через объектив 7 и окуляр 8 и дает на второй половине окуляра изображение микронеровностей на контролируемой поверхности.
Микронеровности шероховатости имеют сравнительно небольшие размеры, измеряемые в пределах 6—0,5 мкм. На тщательно доведенных поверхностях они еще меньше. Тем не менее шероховатость режущих элементов влияет на величину усилий при резании древесины, качество обработки и износостойкость режущего инструмента.
Риски от абразивных зерен круга образуют на лезвии углубления и делают его «зазубренным», что приводит к интенсивному выкрашиванию лезвия в процессе работы. Чтобы получить режущую кромку такого качества, при котором в нормальных условиях эксплуатации инструмента начинался бы нормальный износ лезвия без выломов и отгибов, необходимо ее округлить. Округления при большой остроте лезвия достигают в результате тщательной обработки — доводки. На рис. 13 показаны лезвия после заточки и после доводки.
Исследования, выполненные, авторами, подтверждают это. У строгальных ножей, лезвия которых, доведенные до высокой остроты (ширина теневой полоски 0,004—0,006 мм), имели закругленную форму (рис. 13, а), выломы не наблюдались.
Исследования и опыт использования дереворежущих инструментов показывают, что шероховатость передней и задней поверхностей должна соответствовать 9-му классу. В этом случае, например, стойкость строгальных ножей повышается на 25—30% по сравнению со стойкостью при шероховатости 6—7-го классов.
Обработка режущих элементов большинства дереворежущих инструментов до более высокого класса шероховатости не имеет большого практического смысла. Рекомендации о целесообразности обработки режущих элементов дереворежущих инструментов по 9-му классу безусловно должны быть выполнены при заточке инструмента, тем более что достичь такой шероховатости в условиях производства нетрудно.
Оптимальный 9-й класс шероховатости дает круг зернистостью 8 при заточке с выхаживанием.