Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. В настоящее время в мебельной промышленности и стройиндустрии широко используются композиционные древес ные материалы. Достоинством таких материалов является то, что основой для их производства служат отходы лесозаготовок, лесопиления, фанерного производства и пр., а также продукты переработки неделовой древесины, при условии получения высококачественной конечной продукции.
При многих положительных свойствах эти материалы обладают существенным недостатком - сложной обрабатываемостью резанием, вследствие чего для их эффективной обработки преимущественно используются инструменты с твердосплавными режущими элементами. Однако и их стойкость не в полной мере отвечает требованиям промышленности.
В то же время результаты ранее выполненных исследований не дают возможности установить благоприятный уровень показателей качества рабочих поверхностей инструментов, обеспечивающих повышение их износостойкости, поэтому важным вопросом является изыскание эффективных путей увеличения стойкости твердосплавных дереворежущих элементов.
Анализ возможности повышения срока службы деревообрабатывающих инструментов показывает, что существенный эффект может достигаться за счет использования поверхностной упрочняющей обработки. Наиболее перспективной является лазерная обработка, позволяющая концентрировать энергию в требуемой зоне и локально изменять характеристики поверхностных слоев для достижения благоприятной совокупности свойств и оптимальной структуры. При этом можно полагать, что управляя режимами лазерного упрочнения и используя новые схемы обработки, можно достигнуть такого сочетания параметров шероховатости, микротвердости, остаточного напряженного состояния и др., при которых будет обеспечено существенное повышение износостойкости инструментов.
Однако закономерности влияния режимов и условий выполнения лазерной упрочняющей обработки на износостойкость рабочих поверхностей твердосплавного инструмента исследованы недостаточно.- Поэтому проведение исследований по изысканию наиболее благоприятных инструментальных материалов, условий и режимов выполнения их лазерной упрочняющей обработки с последующем внедрением полученных результатов в промышленность, является актуальным.
Исследования по данному направлению выполнялись в соответствие с планом научно-исследовательских работ Государственного комитета СССР по науке и технике на 1986-1990 гг. (постановление №422 от 17.09.1986 г), а также в соответствии с запросами ряда деревообрабатывающих предприятий.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Повышение работоспособности дисковых пил с твердосплавными режущими элементами путем создания поверхностных слоев, обладающих комплексом свойств, обеспечивающих повышенную износостойкость за счет более эффективно-
го использования лазерной упрочняющей обработки и выработка производственных рекомендаций по выполнению лазерного упрочнения с последующим внедрением их в промышленность.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. в' проведенных исследованиях использованы основные положения теории резания древесины и материалов на ее основе, материаловедения, триботехники, теории вероятности и математической статистики. Для определения свойств поверхностных слоев материалов использованы металлографический, профилографический и микроскопические методы анализа.
-уточнены основные виды и зоны изнашивания рабочих поверхностей твердосплавных режущих элементов пил;
- установлены требования к характеристикам поверхностных слоев рабочих элементов дисковых пил, опеспечивающие их повышенную износостойкость;
-предложены и обоснованы более эффективные схемы лазерной упрочняющей обработки, позволяющие обеспечить формирование благоприятного уровня характеристик качества поверхностных слоев за счет лазерного воздействия на поверхности с переменной отражательной способностью по зонам с различными условиями фрикционного взаимодействия в процессе изнашивания;
-разработаны технологические основы и установлены закономерности формирования регулярных микрорельефов на рабочих поверхностях образцов при лазерной обработке.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Разработаны производственные рекомендации 'по повышению износостойкости дисковых пил с твердосплавными пластинками для обработки некоторых композиционных древесных материалов, заключающиеся в воздействии лазерного луча на поверхности с различной отражательной способностью и формировании на рабочих поверхностях режущего клина различных уровней свойств и регулярных микрорельефов; обеспечено внедрение выработанных рекомендаций в производство в результате чего достигнуто повышение износостойкости рассматриваемых инструментов в 1,3-1,5 раза.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:
-Международных научно-технических конференциях "Износостойкость машин" г.Брянск, 1994 г., 1996 г.; "Современные проблемы машиностроения и технический прогресс" г.Севастополь, 1996 г.;
-Всесоюзных научно-технических конференциях "Роль молодых ученых и специалистов в повышении эффективности использования древесины и ее отходов в народном хозяйстве", г.Архангельск, 1986 г.; "износостойкость машин" г.Брянск, 1991 г.;
-Научно-технических конференциях "Прогрессивные технологии - основа качества и производительности обработки изделий" г.Нижний Новгород, 1991 г., 1995' г.;
-Республиканской научно-технической конференции "Совершенствование технологических процессов изготовления деталей машин", г.Курган, 199І г.;
-Научно-технических конференциях "Вклад ученых и специалистов в национальную экономику", г.Брянск, 1995 г, 1996 г.; "Прогрессивные технологии - основа качества и производительности обработки изделий" г.Нижний Новгород, 1995 г;
-Школе передового опыта "Прогрессивные методы изготовления и подготовки дереворежущего инструмента" г.Ивано-Франковск, 1990 г.;
-Областной научно-технической конференции "Материаловедческие проблемы в машиностроении" г.Брянск, 1997 г.
По теме диссертации опубликовано 13 работ.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, пяти основных разделов, общих выводов и рекомендаций, списка литературы, включающего 132 наименования и приложения (материалы внедрения) . Работа изложена на 184 страницах машинописного текста, содержит 4 3 рисунка, 10 таблиц.
