關於木工刀具的磨損關鍵在於摩擦摩擦，減少摩擦

木工刀具的市場地位逐日提升，在數控木工機床已成為傢具製造裝備主流的今天，肩負著為傢具製造業提供關鍵裝備——數控木工刀具的重任。

傢具製造業的加工技術水平受木工刀具行業整體水平的影響較大，而製造業的發展也會促進木工刀具行業的發展。

硬質合金木工刀具

硬質合金材料及塗層應用增多。細顆粒、超細顆粒硬質合金材料是發展方向；納米塗層、梯度結構塗層及全新結構、材料的塗層將大幅度提高刀具使用性能；物理塗層(PVD)的應用繼續增多。

為了提升加工效率和延長刀具壽命方面，進而抑制刀具磨損的方法來實現。

表面微織構

表面微織構是一種微米級的表面功能結構，是仿照生物性能在物體表面加工出不同尺寸和不同形貌的結構。摩擦學和仿生學相關研究和實踐表明，良好的表面微織構可以減小摩擦，有效改進表面摩擦性能和提高表面承載力，已被應用於活塞缸套、發動機汽缸、推力軸承和導軌等機械零部件上。

李偉光及其所在課題組從木材切削時接觸區的降摩角度出發，在木工刀具常用材料硬質合金表面加工出微結構，並結合木材的結構特點，通過表面潤濕性和摩擦特性試驗，分析微織構情況下的木材含水率、作用載荷對摩擦係數的影響，探討微織構的減磨機理，為木工刀具減磨技術發展提供新思路。

1　材料與方法

1.1試驗材料

1.2試驗方法

2　結果與分析

2.1潤濕性能分析

2.2不同作用載荷對摩擦係數的影響

2.3不同木材含水率對摩擦係數的影響

2.4　微織構面對摩擦係數的影響

結　論

1)當作用載荷提高時，表面間的摩擦係數均有所提高，這是由於隨著作用載荷的提高，正壓力增大，在進行摩擦往複運動時越容易使木材表面產生破壞，如纖維的斷裂和皺起等，引起木材/硬質合金摩擦副狀態改變，使表面間的摩擦係數增大。

2)木材中的水分有利於降低硬質合金與木材表面間的摩擦係數，自由水存在可使摩擦係數降幅更明顯。自由水含量的增加有助於在載荷作用情況下使水分擠出，但也會使木材硬度降低，在摩擦過程中產生破壞，影響摩擦係數。

3)在微結構存在的情況下，其表面浸潤性優於平面，親水性較強。在不同含水率情況下，合理的微織構形式均可有效降低木材與硬質合金間的摩擦係數，其作用機理受木材含水率和作用載荷等因素的影響而有所不同。

4)木材本身含有一定的水分，在新材採伐、單板旋切和單板刨切時都有大量的水分參與，而木材又是各向異性的多孔性材料，因此，進一步分析木材結構和不同切面等木材特徵與微織構參數間的關係是今後的研究方向之一。

本文發表於《林業工程學報》2018年第一期。

引文格式：

李偉光,張占寬.表面微織構硬質合金對樺木摩擦特性的影響[J].林業工程學報,2018,3(1):103-108.

LI W G,ZHANG Z K.Effect of surface micro-texture cemented carbide on friction characteristics of birch[J].Journal of Forestry Engineering,2018,3(1):103-108.

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