木工平刨安全使用知識:平刨牀的組成及刀具技術要求

平刨床能將毛料的被加工表面加工成平面,常用在實木粗加工車間用於基準平面加工。

木工平刨安全使用知识:平刨床的组成及刀具技术要求

平刨床一般按加工平面的最大寬度(主參數)分為:

1、輕型:工作臺寬度200-400mm

2、中型:工作臺寬度500-700mm

3、重型:工作臺寬度800-1000mm

木工平刨安全使用知识:平刨床的组成及刀具技术要求

木工平刨床是專門用於木料手面加工的機械,是木材加工必不可少的基本設備。平刨床通過刨刀軸縱向旋轉,對橫向進給的木料進行銑削,來實現木材的平面加工。手工進給的單軸平刨床是常用類型,它完全敞開外露的刨刀軸,手工推壓木料從高速運轉的刀軸上方通過,是本機床最大的危險。常見傷害事故是刨刀切割手指,防止切割傷害的關鍵是解決刨刀軸的安全防護。

平刨床主要由機身、工作臺、刀軸及驅動裝置三大部分組成(見圖13-1)。

木工平刨安全使用知识:平刨床的组成及刀具技术要求

圖13-1 木工平刨床簡圖

1-電動臺 2-機身 3,6-工作臺面 4-導尺 5-刀軸

7-工作臺調整手柄 8-電鈕 9-偏心軸架護罩

1.機身

機身是整個機器的基礎部分,其作用是連接機器的各組成部分,承受工作載荷。機身一般為鑄鐵整體結構。機身的安全要求如下:

(1)有足夠的剛度、良好的抗振性和穩定性;

(2)符合安全人機學的原則。滿足人體半站立操作的高度要求和足夠的操作活動空間;

(3)機身外形儘量採用圓角和圓滑曲面,避免利稜銳角:

(4)結構設計要方便通風除塵裝置的配置和暢通的排屑通道。

2.工作臺

工作臺是木材刨削的操作平臺,由前、後兩塊工作臺板、導尺(也稱靠山)、工作臺板升降機構組成。

(1)工作臺各部分的功能。工作臺板前長後短,起導向作用,使刨削有穩定的平面基準;前矮後高,二者的高度差為刨削深度。臺板採用鑄鐵結構,安裝在刨刀軸兩側,露出刨刀軸全長,在靠近刀軸一側鑲有一塊尖角的鋼板,形成工作臺與刀軸的開口,在鋼板損壞時,便於維修和更換。這個部位稱作唇口(也稱刨口)。工作臺面應平整、光滑,不得有凹坑凸起,防止木料通過時發生彈跳、側倒而造成傷害。導尺橫跨在兩工作臺之間,立貼在機身外側,作為引導木料送給的側面基準。升降裝置可調整工作臺板高度和刨削開口量。

(2)工作臺升降機構常見的有偏心軸式和傾斜導軌式兩種。升降機構必須能自鎖或設有鎖緊裝置,防止受力後工作臺位置自行變化而引起危險。

①偏心軸式升降機構。其結構和工作原理見圖13-2,搬動手柄4通過四連桿機構6,便裝設在機身3上的偏心軸5轉動,驅使工作臺在偏心距範圍內移動,從而使工作臺升降,同時調整與刀軸的間距。

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圖13-2 偏心軸式升降機構

1-刀軸 2-工作臺 3-機身 4-手柄 5-偏心軸 6-四連桿機構

②傾斜導軌式升降機構。其結構和工作原理見圖13一3,轉動手輪7通過絲槓5和螺母4,使工作臺沿機身8上的楔形導軌3和6上升或下降。

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圖13-3 偏心軸式升降機構

1-刀軸 2-工作臺 3,6-楔形導軌 4-螺母 5-絲槓 7-手輪 8-機身

(3)兩工作臺板唇口間的水平距離稱為工作臺的開口量(見圖13-4)。開口起斷屑作用,開口量大小直接關係到安全。開口量大,刀軸外露區域大,手觸碰刀具的可能性就大,傷害程度就厲害;反之刀軸外露小,安全性也就高。但開口量也不能過小,如果開口量過小,不僅增加刀軸與唇口接觸的可能性,而且使機床的動力噪聲急劇增加,盡而不利於安全。開口量與刀軸切削圓的大小、工作臺升降機構的型式、採用的安全裝置種類、工作臺的位置以及切削深度都有密切的關係。最大切削深度為5mm平刨床的開口量須滿足表 13-2的要求。

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圖13-4 最大開口量示意圖

(a)無內護罩 (b)有內護罩

升降機構型式切削圓公稱直徑
70~80>80~90>90~100>100~112
>112~125>125~140>140~160
偏心軸無內護罩≤40≤42.5≤45≤47.5≤50≤55≤60
有內護罩≤56≤60≤64≤68≤74≤78≤83
斜導軌 無內護罩≤45≤50≤55≤60≤65
有內護罩≤62≤66≤70≤74≤80≤85≤90

表 13-2普通平刨床最大開口量Lmax許用值

注:內護罩是指唇口下方的一種遮蓋刀軸的圓弧形防護罩(見圖13-4b)。

3.刀軸及其驅動裝置

刀軸是乎刨床的工作裝置。刀軸有效長度與工作臺面等寬,刨削工件的最大寬度取決於刀軸的有效長度,並以刀軸長度作為平刨床的基本參數。刀軸旋轉切削工件的動力是由電動機通過皮帶傳動裝置供給。刀軸是由刨刀體、主軸和刨刀片組成,裝入刀片後的總成,稱為刨刀軸或刀軸。刨刀體是用來安裝刀片的金屬本體,有稜柱形和圓柱形兩種(見圖13-5)。

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圖13-5 刨刀軸類型

(a)方刀軸 (b)圓刀軸 (c)改進後的圓刀軸

1-彈簧 2-刀片 3-螺栓 4-壓刀條 5-刨刀軸

(1)刨刀軸的種類與安全:

①方刀軸。在正方形的刨刀體上有四個槽孔,刀片用穿過刀片槽孔的螺栓固定在刨刀體的四個面上(見圖13-5a)。這種刀軸的安全性很差,刨刀體的稜柱形本身就構成了不安全因素,當手誤碰刀軸,會造成斷指事故;而最大問題在於在刨削過程中一旦刀片鬆動,會造成飛刀事故。方刀軸僅限制在有防護裝置的壓刨床上使用。

②圓刀軸。在圓柱形的刨刀體上均勻開有幾個梯形槽(見圖13-5b),刀片裝在槽內,並通過緊固螺栓頂住壓刀條,產生對刀片擠壓力來緊固刀片。為便於用扳手擰螺栓,在刨刀體上預留出裝刀槽。刨刀體採用圓柱形比稜柱形無疑更安全,但長貫整個刀軸的裝刀槽仍構成安全隱患,當手指意外觸碰時,卡入裝刀槽裡,會造成嚴重切傷甚至斷指傷害。

改進後的圓刀軸(見圖13-5c)將壓刀條截面製成梯形,內六角緊固螺栓嵌放在壓刀條內。旋緊螺栓時,螺栓頂在裝刀槽底部,使壓刀條往外圓方向移動,楔卡在槽中,並用側面將刀片擠住,壓刀條外線與刀體外線基本處於同一圓周上,將裝刀槽填平,僅在刀片附近留一出屑槽。如果手誤觸刀軸,雖然不可避免會傷及手指皮肉,但可避免斷指事故,安全性比前兩者好。

(2)刀片。刀片用來刨削木料。在通常的切削狀態下,由於刀軸的高轉速,使刀片受的離心力遠遠大於切削力。若刀片在徑向伸出量過大,會引起切削力增大,萬一手誤觸造成的傷害程度也大;若刀片伸出量不一致或崩牙損害,會使刀軸受旋轉不平衡力作用且切削力不均勻,工件會因受不平衡切削力而側倒,或因受週期性衝力而彈跳;若刀片過窄或緊固不牢,在強大離心力的作用下,刀片在徑向會產生不對稱的滑移,甚至造成刀片飛出傷人。

(3)刀軸、刀片及其裝配的安全要求:

①平刨床使用刀袖的刨刀體應為圓柱形,手工操作的平刨床嚴禁使用方形和各種稜柱形刨刀體。組裝後的刀槽應為半封閉形或封閉形(見圖13-5b,c)。

②刨刀片的寬度大於30mm,重磨後的寬度不得小於原寬度的2/3。

③組裝後的刨刀片徑向伸出量應控制在1.lmm之內,刀片在刨刀體端截面上的徑向伸出量允差不得大於0.05mm。

④組裝後的刀軸須經強度試驗。該試驗要求切削含水率為15%的中等硬度木材,在送料速度為8~16m/min、切削深度為2~4mm、刀軸轉速不低於4500r/min情況下,連續切削5min後,刀片不得有捲刃、崩刃或顯著磨鈍現象。

⑤組裝後的刀軸須經離心試驗。該試驗啟動次數為3次,每次穩速的試驗時間為10min。每次啟動分三擋升速法:第一擋為額定速度;第三檔為試驗轉速即2倍的額定轉速;第二檔為二者的平均值。試驗後壓刀條相對於刀體的滑移量不得大於0.15 mm,切削圓直徑變化不大於0.3 mm。

⑥刀軸的驅動裝置所有外露旋轉件都必須有牢固可靠的防護罩,並在罩上標出單向轉動的明顯標誌。它還必須設有制動裝置,在切斷電源後,保證刀軸在下述規定的時間內停止轉動:刨床寬度≥300 mm的為10s;刨床寬度<300mm的為5s。此外,它還應設有刀軸定位的止動鎖定機構,保障刀片裝卸時的安全。

4.滿足勞動衛生要求

對平刨床的勞動衛生要求如下:

(1)根據對指定點的垂直振動速度測定情況,調整和控制平刨床的振動。平刨床振動與機床的結構型式、各零部件以及裝配的質量有關,但主要原因是刀軸的不平衡離心力。

(2)平刨床空轉噪聲聲壓級不得超過85dB(A)。

(3)平刨床操作間必須設置吸塵裝置,保證工作場所的粉塵濃度不超過10mg/m3。

木工刨床分類有那些?

按照不同的工藝用途,木工刨床可分為平刨床、單面壓刨床、雙面刨床、三面刨床、四面刨床和精光刨床等。

按工藝用途及結構不同有:平刨、壓刨、四面刨、淨光機等。

平刨:用於精確刨平工件毛坯的基準面,同時也可加工與基準面相鄰的面,用作輔助基準面,有手工進給和機械進給以及單軸和雙軸之分。

壓刨:用於將已經平刨加工過基準面的相對面加工光潔並與基準面平行,通過壓刨加工可使工件定厚和定寬,全都採用機械進給。

木工平刨安全使用知识:平刨床的组成及刀具技术要求

四面刨:用於一次進給中同時加工工件的四個面,因採用機械進給和多刀軸加工,所以效率高。

淨光機:是採用純刨削方式加工,用於零件表面最後的精光加工,加工原理類似於手工刨。

木工平刨床:用來刨削工件的一個基準面或兩個直交的平面。電動機經膠帶驅動刨刀軸高速旋轉,手按工件沿導板緊貼前工作臺向刨刀軸送進。前工作臺低於後工作臺,高度可調,其高度差即為刨削層厚度。調整導板可改變工件的加工寬度和角度。拼縫刨床的結構與平刨床相似,但加工精度較高。

木工平刨安全使用知识:平刨床的组成及刀具技术要求

平刨主要用於板材的拼合面的加工。

木工壓刨床用於刨削板材和方材,以獲得精確的厚度,適合於各種傢俱、車輛等的木質零件加工,其結構也較平刨複雜,類型也較多,目前較為常用的是單面壓刨。單面木工壓刨床的刨刀軸作旋轉的切削運動,位於木料上下的四個滾筒使木料作進給運動,沿著工作臺通過刀軸。雙面木工刨床由兩個刀軸同時加工,按刀軸佈置方式的不同,可刨削工件的相對兩面或相鄰兩面。三面木工刨床利用三個刀軸同時刨光工件的三個面。四面木工刨床利用4~8根刀軸同時刨光工件的四個面,生產率較高,適用於大批量生產。

平刨床的安全操作要求:

任何機械都有它的安全操作規範,木工平刨床作為專門用於木料手面加工的機械,是木材加工必不可少的基礎設備,我們可想它的使用頻率。平刨床的安全操作有什麼要求呢?

(1)沒有安全防護措施的木工平刨床禁止使用,安全裝置要靈敏、可靠,無故障。

(2)操作前應對待加工木料進行檢查,針對具體情況確定操作方法。加工舊料須事先將殘留鐵釘、泥土等雜物清理乾淨。

(3)開機前,檢查機床的傳動部分、工作臺的調整和鎖緊、刀軸的刀片安裝緊固等是否符合安全規定。加工前應進行空載試車,確認合格,才可進行實際加工。

(4)刨削時,操作人員要保持身體平穩,應雙手推送,控制進料速度均勻。刨大面時,手應按壓在料上面;刨小面時,手指不得低於料高一半,並且距工作臺面高度在30mm以上;遇節疤、逆茬、紋理不順、材質堅硬時應減慢推料速度。嚴禁手指放在料後端面推送。

(5)加工長度小於300mm、厚度低於20mm的短薄木料,嚴禁用手直接推送,要使用推律或壓板等手用工具。不要在平刨床上加工長度小於工作臺開口量4倍的短料。

(6)更換刀具時,應戴手套。

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