Sorszám: H_000425

A cikk szerzőjének a neve: Lázár, László

Cikk címe: A forgácslapok megmunkálhatósága.

Forrás: FAIPARI KUTATÁSOK, Faipari Kutató Intézet [FaKI] Budapest, 1961. 2.sz. 141 – 194 oldal, Mezőgazdasági Kiadó 1961

Lásd a teljes cikket: Teljes_cikk

Kulcs szavak: forgácslap, szerszámkopás, fafeldolgozó ipar, keményfém él, forgácsoló erő

Kivonat:

Összefoglalva az alábbi feladatokat oldottuk meg:

1. Kidolgoztuk az egyes tényezők mérésére alkalmas módszereket, összeállítottuk a méréshez szükséges berendezést, amely egy watt regiszterből és egy előtolóműből állt.
2. Megterveztük a méréshez szükséges keményfém-élű késeket, az elkészített kések szögparamétereit levizsgáltuk.
3. Megmunkáltunk egyenként 1500 fa, összesen 4500 fm xylenol típusú forgácsalapot a rendelkezésünkre álló „C”, „N” és „N₁” típusú késekkel. A kapott eredmények alapján megállapítottuk, hogy a három típus közül a „C” típus és az „N₁” típushoz viszonyítva 29 %-kal, az „N” típushoz viszonyítva pedig 25 %-kal igényel kevesebb energiát, azonos munka elvégzésénél. A 4. ábrán látható, hogy míg a „C” típus kb. 1350 – 1400 fm megmunkálása után vált csak elméletileg életlenné, addig az „N” és „N₁” típusok már 550 illetve 700 fm körül elméletileg életlenné váltak.
4. A három típusú keményfém él-kopására összehasonlító méréseket végeztünk, a megmunkálás alsó 450 m-es szakaszán. Az egyes típusok kopásának mértéke az alábbi értékeket mutatta:

                        „C” típus                    1,318 mm²

                        „N” típus                    1,427 mm²

                        „N₁” típus                  1,485 mm²

A mérések alapján felvett kopásgörbe azt mutatta, hogy a faforgácslapok megmunkálásánál a forgácsoló-él kopása az első 50-100 fm alatt a legintenzívebb, utána lelassul és 300 – 400 fm után az él-kopás a megmunkált anyag koptató hatásától függően igen lassan változik.

5. Xylenol és karbamid típusú kötőanyag koptató hatásával kapcsolatos mérések azt mutatták, hogy a xylenol forgácsolása közben – a karbamidhoz viszonyítva – 25 – 38 %-kal kevesebb folyóméter munkálható meg ugyanazon késsel a két élezés között.

Megállapítható továbbá, hogy a keményfém-élű késekkel 26 – 30-szor többet lehet megmunkálni, mint az eddig használt gyengén ötvözött acélkésekkel.

6. Vizsgáltuk a fahelyettesítő anyagok fizikai és mechanikai tulajdonságainak hatását a fajlagos forgácsoló-erőre. Az inhomogenitásra kidolgozott mérőszámok alapján azt találtuk, hogy a jó minőségű forgácslapok homogénebb anyagok, mint a természetes faanyag. A lucfenyő értékét 1,00-nak véve az alábbi sorrend alakult ki az inhomogenitás jellemzésére:

1.    Triangel forgácslap                   0,84 %

2.    Lucfenyő                                    1,00 %

3.    Karbamid tip. forgácslap          1,06 /

4.    Bükkfa                                        1,54 %

5.    Xy-Mh tip. forgácslap               1,59 %

A forgácslapok térfogatsúlyának változását vizsgálva azt találtuk, hogy a térfogatsúly emelkedésével lineárisan nő a fajlagos forgácsoló-erő és fordítva.

A hajlítószilárdság vizsgálata azt mutatta, hogy az közel sem mutat olyan hatást a fajlagos forgácsoló-erőre, mint a természetes faanyag szilárdsági értékei. A forgácslapoknál a fajlagos forgácsoló-erő nagyságát elsősorban nem a hajlítószilárdság, hanem az alkalmazott kötőanyag és a térfogatsúly határozzák meg.

7. Forgácslapok megmunkálásakor az egy élre jutó előtolás nem determináns tényező, a forgácsvastagságot főképpen a megmunkáló-gép teljesítménye és a szerszám szilárdsága szabja meg. Energiaigény szempontjából nem indokolt az e_k = 0,2 mm forgácsvastagság fölé menni, azonban a termelékenység növelése érdekében magasabb, közepes forgácsvastagság is alkalmazható.
8. A vágósebesség változása nem befolyásolja jelentősen a fajlagos forgácsoló-erő értékét, a minimális energiaigény 20-30 m/sec. vágósebesség mellett lép fel.
9. Az elővágó-él használata a hornyok megmunkálásakor igen előnyös s a megmunkálás energiaigényét maximálisan 1 – 1,5 %-kal növeli.
10.  A különböző anyagok forgácsoló-erő értékével kapcsolatos mérések azt mutatták, hogy helytálló az irodalomnak az a megállapítása, hogy a keményfém természetes faanyagok megmunkálásánál kb. 15 – 25 %-kal nagyobb energiát igényel. A faforgácslapok megmunkálásánál azonban ez a megállapítás nem alkalmazható, mivel itt a helyzet fordított. A keményfém-élű kések a faforgácslapok megmunkálásánál az egy élre eső forgácsvastagság függvényében 5 – 15 %-kal  (egyes esetekben 30 %-kal) igényelnek kisebb energiát, mint az acélkések (lásd a 18. ábrát).

Javaslatok az ipar számára:

1. Az eddigi mérések alapján megállapítást nyert, hogy a hazai gyártmányú keményfémek közül a „C” típusú a legmegfelelőbb a forgácslapok megmunkálására. Javasoljuk, hogy a fafeldolgozó-ipar a faforgácslapok megmunkálására (hazailag gyártott) „C” típusú keményfémet alkalmazzon, az alábbi él-szögértékek mellett

            alfa = 13° - 15 °                    β = 65° - 69°                         ϫ = 8° - 12°

2. A mérések során felhasznált fa és fahelyettesítő anyagokat megmunkáltuk az iparban jelenleg alkalmazott hat-élű, gyengén ötvözött (K₁) minőségű acélból készített marókéssel és egy általunk tervezett speciális keményfém-élű marókéssel.

A felhasznált anyagoknál a kimunkált horony mélysége, valamint az alkalmazott előtolás nagysága mindkét merőkésnél azonos volt. Miután a jelenlegi méréssorozatnak egyik feladata volt, hogy útmutatást adjunk a fahelyettesítő anyagok gazdaságos megmunkálására, összehasonlítottuk a jelenleg általánosan alkalmazott K₁ típusú hat-élű acélkést az általunk szerkesztett speciális „C₁₅” típusú keményfém-élű marókéssel. A mérések alapján kapott értékeket a 18. ábra tartalmazza.

Az adatokból megállapítható, hogy a keményfém-élű kések a kezdeti szakasztól kezdve alacsonyabb fajlagos forgácsoló-erővel dolgoztak a fahelyettesítő anyagok megmunkálásakor, mint a K₁típusú kések. Ugyanazon művelet elvégzéséhez a speciális keményfém-élű kések kb. 15 – 20 %-kal igényelnek kevesebb energiát és emellett kb. 26-szoros mennyiséget tudnak élezés nélkül megmunkálni, mint a jelenleg használatban lévő acélkés típusok (K₁).

Az ismertetett adatokat figyelembe véve 1 fm megmunkálásakor kb. 70 % költségmegtakarítás mutatkozik keményfémek esetében a hagyományos acélkésekkel szemben. Ez egy keményfém-élű tárcsának kb. 25.000 Ft megtakarítást eredményez. (lásd a 19. ábrát).

Ezért javasoljuk, hogy a fafeldolgozó-ipar faforgácslapok hornyalására a jelenleg alkalmazott öt-hat élű, gyengén ötvözött acélkések helyett a 20. és 21. ábrán közölt kettő-négy élű keményfémmel felszerelt marókéseket alkalmazza.