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木工平刨床安全技術(shù)
木工平刨床是專門用于木料手面加工的機(jī)械，是木材加工必不可少的基本設(shè)備。平刨床通過刨刀軸縱向旋轉(zhuǎn)，對橫向進(jìn)給的木料進(jìn)行銑削，來實(shí)現(xiàn)木材的平面加工。手工進(jìn)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(yùn)轉(zhuǎn)的刀軸上方通過，是本機(jī)床最大的危險(xiǎn)。常見傷害事故是刨刀切割手指，防止切割傷害的關(guān)鍵是解決刨刀軸的安全防護(hù)。
平刨床主要由機(jī)身、工作臺、刀軸及驅(qū)動(dòng)裝置三大部分組成（見圖13－1）。
圖13－1木工平刨床簡圖
1-電動(dòng)臺2-機(jī)身3,6-工作臺面4-導(dǎo)尺5-刀軸
7-工作臺調(diào)整手柄8-電鈕9-偏心軸架護(hù)罩
1．機(jī)身
機(jī)身是整個(gè)機(jī)器的基礎(chǔ)部分，其作用是連接機(jī)器的各組成部分，承受工作載荷。機(jī)身一般為鑄鐵整體結(jié)構(gòu)。機(jī)身的安全要求如下：
（1）有足夠的剛度、良好的抗振性和穩(wěn)定性；
（2）符合安全人機(jī)學(xué)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(dòng)空間；
（3）機(jī)身外形盡量采用圓角和圓滑曲面，避免利棱銳角：
（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要方便通風(fēng)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、后兩塊工作臺板、導(dǎo)尺（也稱靠山）、工作臺板升降機(jī)構(gòu)組成。
（1）工作臺各部分的功能。工作臺板前長后短，起導(dǎo)向作用，使刨削有穩(wěn)定的平面基準(zhǔn)；前矮后高，二者的高度差為刨削深度。臺板采用鑄鐵結(jié)構(gòu)，安裝在刨刀軸兩側(cè)，露出刨刀軸全長，在靠近刀軸一側(cè)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(shí)，便于維修和更換。這個(gè)部位稱作唇口（也稱刨口）。工作臺面應(yīng)平整、光滑，不得有凹坑凸起，防止木料通過時(shí)發(fā)生彈跳、側(cè)倒而造成傷害。導(dǎo)尺橫跨在兩工作臺之間，立貼在機(jī)身外側(cè)，作為引導(dǎo)木料送給的側(cè)面基準(zhǔn)。升降裝置可調(diào)整工作臺板高度和刨削開口量。（2）工作臺升降機(jī)構(gòu)常見的有偏心軸式和傾斜導(dǎo)軌式兩種。升降機(jī)構(gòu)必須能自鎖或設(shè)有鎖緊裝置，防止受力后工作臺位置自行變化而引起危險(xiǎn)。
①偏心軸式升降機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)和工作原理見圖13－2，搬動(dòng)手柄4通過四連桿機(jī)構(gòu)6，便裝設(shè)在機(jī)身3上的偏心軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)使工作臺在偏心距范圍內(nèi)移動(dòng)，從而使工作臺升降，同時(shí)調(diào)整與刀軸的間距。
圖13－2偏心軸式升降機(jī)構(gòu)
1-刀軸2-工作臺3-機(jī)身4-手柄5-偏心軸6-四連桿機(jī)構(gòu)
②傾斜導(dǎo)軌式升降機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)和工作原理見圖13一3，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪7通過絲杠5和螺母4，使工作臺沿機(jī)身8上的楔形導(dǎo)軌3和6上升或下降。
圖13－3偏心軸式升降機(jī)構(gòu)
1-刀軸2-工作臺3,6-楔形導(dǎo)軌4-螺母5-絲杠7-手輪8-機(jī)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(guān)系到安全。開口量大，刀軸外露區(qū)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(jī)床的動(dòng)力噪聲急劇增加，盡而不利于安全。開口量與刀軸切削圓的大小、工作臺升降機(jī)構(gòu)的型式、采用的安全裝置種類、工作臺的位置以及切削深度都有密切的關(guān)系。最大切削深度為5mm平刨床的開口量須滿足表13－2的要求。
圖13－4最大開口量示意圖(a)無內(nèi)護(hù)罩(b)有內(nèi)護(hù)罩
升降機(jī)構(gòu)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(nèi)護(hù)罩
≤40
≤42.5
≤45
≤47.5
≤50
≤55
≤60
有內(nèi)護(hù)罩
≤56
≤60
≤64
≤68
≤74
≤78
≤83
斜導(dǎo)軌
無內(nèi)護(hù)罩
≤45
≤50
≤55
≤60
≤65
有內(nèi)護(hù)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(nèi)護(hù)罩是指唇口下方的一種遮蓋刀軸的圓弧形防護(hù)罩（見圖13－4b）。
3．刀軸及其驅(qū)動(dòng)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于刀軸的有效長度，并以刀軸長度作為平刨床的基本參數(shù)。刀軸旋轉(zhuǎn)切削工件的動(dòng)力是由電動(dòng)機(jī)通過皮帶傳動(dòng)裝置供給。刀軸是由刨刀體、主軸和刨刀片組成，裝入刀片后的總成，稱為刨刀軸或刀軸。刨刀體是用來安裝刀片的金屬本體，有棱柱形和圓柱形兩種（見圖13－5）。
圖13－5刨刀軸類型
(a)方刀軸(b)圓刀軸(c)改進(jìn)后的圓刀軸
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(gè)槽孔，刀片用穿過刀片槽孔的螺栓固定在刨刀體的四個(gè)面上（見圖13－5a）。這種刀軸的安全性很差，刨刀體的棱柱形本身就構(gòu)成了不安全因素，當(dāng)手誤碰刀軸，會造成斷指事故；而最大問題在于在刨削過程中一旦刀片松動(dòng)，會造成飛刀事故。方刀軸僅限制在有防護(hù)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(gè)梯形槽（見圖13－5b），刀片裝在槽內(nèi)，并通過緊固螺栓頂住壓刀條，產(chǎn)生對刀片擠壓力來緊固刀片。為便于用扳手?jǐn)Q螺栓，在刨刀體上預(yù)留出裝刀槽。刨刀體采用圓柱形比棱柱形無疑更安全，但長貫整個(gè)刀軸的裝刀槽仍構(gòu)成安全隱患，當(dāng)手指意外觸碰時(shí)，卡入裝刀槽里，會造成嚴(yán)重切傷甚至斷指傷害。
改進(jìn)后的圓刀軸（見圖13－5c）將壓刀條截面制成梯形，內(nèi)六角緊固螺栓嵌放在壓刀條內(nèi)。旋緊螺栓時(shí)，螺栓頂在裝刀槽底部，使壓刀條往外圓方向移動(dòng)，楔卡在槽中，并用側(cè)面將刀片擠住，壓刀條外線與刀體外線基本處于同一圓周上，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(tài)下，由于刀軸的高轉(zhuǎn)速，使刀片受的離心力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于切削力。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(zhuǎn)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(cè)倒，或因受周期性沖力而彈跳；若刀片過窄或緊固不牢,在強(qiáng)大離心力的作用下，刀片在徑向會產(chǎn)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(yīng)為圓柱形，手工操作的平刨床嚴(yán)禁使用方形和各種棱柱形刨刀體。組裝后的刀槽應(yīng)為半封閉形或封閉形（見圖13-5b,c）。
②刨刀片的寬度大于30mm，重磨后的寬度不得小于原寬度的2/3。
③組裝后的刨刀片徑向伸出量應(yīng)控制在1.lmm之內(nèi)，刀片在刨刀體端截面上的徑向伸出量允差不得大于0.05mm。
④組裝后的刀軸須經(jīng)強(qiáng)度試驗(yàn)。該試驗(yàn)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(zhuǎn)速不低于4500r/min情況下，連續(xù)切削5min后，刀片不得有卷刃、崩刃或顯著磨鈍現(xiàn)象。
⑤組裝后的刀軸須經(jīng)離心試驗(yàn)。該試驗(yàn)啟動(dòng)次數(shù)為3次，每次穩(wěn)速的試驗(yàn)時(shí)間為10min。每次啟動(dòng)分三擋升速法：第一擋為額定速度；第三檔為試驗(yàn)轉(zhuǎn)速即2倍的額定轉(zhuǎn)速；第二檔為二者的平均值。試驗(yàn)后壓刀條相對于刀體的滑移量不得大于0.15mm，切削圓直徑變化不大于0.3mm。
⑥刀軸的驅(qū)動(dòng)裝置所有外露旋轉(zhuǎn)件都必須有牢固可靠的防護(hù)罩，并在罩上標(biāo)出單向轉(zhuǎn)動(dòng)的明顯標(biāo)志。它還必須設(shè)有制動(dòng)裝置，在切斷電源后，保證刀軸在下述規(guī)定的時(shí)間內(nèi)停止轉(zhuǎn)動(dòng)：刨床寬度≥300mm的為10s；刨床寬度＜300mm的為5s。此外，它還應(yīng)設(shè)有刀軸定位的止動(dòng)鎖定機(jī)構(gòu)，保障刀片裝卸時(shí)的安全。4．滿足勞動(dòng)衛(wèi)生要求
對平刨床的勞動(dòng)衛(wèi)生要求如下：
（1）根據(jù)對指定點(diǎn)的垂直振動(dòng)速度測定情況，調(diào)整和控制平刨床的振動(dòng)。平刨床振動(dòng)與機(jī)床的結(jié)構(gòu)型式、各零部件以及裝配的質(zhì)量有關(guān)，但主要原因是刀軸的不平衡離心力。
（2）平刨床空轉(zhuǎn)噪聲聲壓級不得超過85dB(A)。
（3）平刨床操作間必須設(shè)置吸塵裝置，保證工作場所的粉塵濃度不超過10mg/m3。
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