PCD刀具在木材加工中的應(yīng)用

PCD刀具可加工從天然木材到刨花板，中、高密度纖維板等所有木材。近年來，人造板材的飛速發(fā)展推動了PCD木工刀具的進(jìn)一步應(yīng)用。特別是中密度板、膠合板、刨花板及復(fù)合地板等人造板材的發(fā)展，加速了木材加工行業(yè)對超硬刀具的需求，從而使PCD刀具逐步替代了傳統(tǒng)木工刀具在市場中的地位。強(qiáng)化復(fù)合地板以其耐磨特性、防水防潮性、抗腐蝕性、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，受到用戶的歡迎。其最外層的Al2O3對硬質(zhì)合金刀具的磨損影響很大，但其結(jié)構(gòu)的特殊性決定了在加工過程中對刀具的特殊要求，PCD刀具能夠有效地解決這個(gè)問題。

高硬度、高耐磨性、高導(dǎo)熱性及低摩擦系數(shù)、刀齒形狀保持性好是PCD刀具的主要特征。在木材加工業(yè)，PCD木工刀具的切削速度可達(dá)到3000 m/min-5000 m/min，走刀量可達(dá)到每分鐘數(shù)十米；使用PCD刀具可大大減少停工換刀時(shí)間，其使用壽命比硬質(zhì)合金刀具長幾十甚至幾百倍。

PCD木工刀具主要有PCD成形銑刀和PCD鋸片兩大類。PCD成形銑刀的主要品種有：用于加工木質(zhì)地板的專用PCD地板系列成形銑刀、PCD家具成形刀等。專用PCD地板系列成形銑刀主要指加工強(qiáng)化木地板的PCD成形銑刀，此種銑刀形狀復(fù)雜，種類也較多，包括PCD橫向預(yù)銑刀、PCD縱向預(yù)銑刀、PCD修邊刀、PCD精修刀、PCD榫成型刀、PCD槽成型刀、PCD倒角刀、PCD鎖扣成型刀等。加工時(shí)，這些刀具要根據(jù)不同需要組合使用才能加工出不同品種、厚度、榫型的地板。PCD鋸片能夠進(jìn)行長時(shí)間、大深度、超高速切割加工而不需停機(jī)修磨，而且切割截面加工質(zhì)量較好。目前PCD木工圓鋸片的使用越來越多，正逐漸替代傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金圓鋸片。表1為PCD和硬質(zhì)合金刀具耐用度比較。

表1 PCD和硬質(zhì)合金刀具耐用度比較表

PCD木工成型銑刀與普通木工成型銑刀相比，直徑增大，齒數(shù)增多，轉(zhuǎn)速提高，能夠有效提高銑削精度。PCD銑刀刃口鋒利、加工及安裝精度高、動平衡性能好，可以在保證加工質(zhì)量的前提下，有效地提高生產(chǎn)效率。刀具角度參數(shù)最突出的特點(diǎn)是顯著增大了楔角，因?yàn)榻饎偸毒哂捕却螅箾_擊性差，在外力作用下刃口易崩碎，楔角增大在一定程度上避免了崩刃，提高了刀具的使用壽命。

在加工時(shí)，不同的加工材料應(yīng)選擇不同牌號的PCD復(fù)合片，而不是單純追求高硬度和耐磨性。粗粒度的PCD刀具相對更耐磨但易崩口，較細(xì)粒度的PCD能夠刃磨出較高質(zhì)量的切削刃，從而獲得較優(yōu)良的表面加工質(zhì)量，刀片韌性也相對更好。加工強(qiáng)化地板的Al2O3表面強(qiáng)化層時(shí)，應(yīng)選擇較粗粒度的材料，加工地板中間層時(shí)可選較細(xì)粒度的復(fù)合片以提高榫、槽的光潔度。

PCD木工刀具是木材機(jī)械加工的有效工具，PCD刀具的具體幾何參數(shù)取決于工件狀況、刀具材料與結(jié)構(gòu)的綜合加工條件。由于PCD刀具常用于工件的精加工，切削厚度較小，屬于微量切削，因此其后角及后刀面對加工質(zhì)量有明顯影響，較小的后角、較高的后刀面質(zhì)量對于提高PCD刀具的加工質(zhì)量可起到重要作用。