圖13-1 木工平刨床簡(jiǎn)圖
1-電動(dòng)臺(tái) 2-機(jī)身 3,6-工作臺(tái)面 4-導(dǎo)尺 5-刀軸
7-工作臺(tái)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(tái)
工作臺(tái)是木材刨削的操作平臺(tái),由前、后兩塊工作臺(tái)板、導(dǎo)尺(也稱(chēng)靠山)、工作臺(tái)板升降機(jī)構(gòu)組成。
(1)工作臺(tái)各部分的功能。工作臺(tái)板前長(zhǎng)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(tái)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(zhǎng),在靠近刀軸一側(cè)鑲有一塊尖角的鋼板,形成工作臺(tái)與刀軸的開(kāi)口,在鋼板損壞時(shí),便于維修和更換。這個(gè)部位稱(chēng)作唇口(也稱(chēng)刨口)。工作臺(tái)面應(yīng)平整、光滑,不得有凹坑凸起,防止木料通過(guò)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(tái)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(tái)板高度和刨削開(kāi)口量。
(2)工作臺(tái)升降機(jī)構(gòu)常見(jiàn)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(tái)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(jiàn)圖13-2,搬動(dòng)手柄4通過(guò)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(tái)在偏心距范圍內(nèi)移動(dòng),從而使工作臺(tái)升降,同時(shí)調(diào)整與刀軸的間距。
②傾斜導(dǎo)軌式升降機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)和工作原理見(jiàn)圖13一3,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪7通過(guò)絲杠5和螺母4,使工作臺(tái)沿機(jī)身8上的楔形導(dǎo)軌3和6上升或下降。
(3)兩工作臺(tái)板唇口間的水平距離稱(chēng)為工作臺(tái)的開(kāi)口量(見(jiàn)圖13-4)。開(kāi)口起斷屑作用,開(kāi)口量大小直接關(guān)系到安全。開(kāi)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(kāi)口量也不能過(guò)小,如果開(kāi)口量過(guò)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(kāi)口量與刀軸切削圓的大小、工作臺(tái)升降機(jī)構(gòu)的型式、采用的安全裝置種類(lèi)、工作臺(tái)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(kāi)口量須滿足表 13-2的要求。
圖13-4 最大開(kāi)口量示意圖
(a)無(wú)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(chēng)直徑 | |||||||
70~80 |
>80~90 |
>90~100 |
>100~112 |
>112~125 |
>125~140 |
>140~160 | ||
偏心軸 |
無(wú)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(wú)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(kāi)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(jiàn)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(zhǎng)度與工作臺(tái)面等寬,刨削工件的最大寬度取決于刀軸的有效長(zhǎng)度,并以刀軸長(zhǎng)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(guò)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(chēng)為刨刀軸或刀軸。刨刀體是用來(lái)安裝刀片的金屬本體,有棱柱形和圓柱形兩種(見(jiàn)圖13-5)。
(1)刨刀軸的種類(lèi)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(guò)刀片槽孔的螺栓固定在刨刀體的四個(gè)面上(見(jiàn)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(huì)造成斷指事故;而最大問(wèn)題在于在刨削過(guò)程中一旦刀片松動(dòng),會(huì)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(kāi)有幾個(gè)梯形槽(見(jiàn)圖13-5b),刀片裝在槽內(nèi),并通過(guò)緊固螺栓頂住壓刀條,產(chǎn)生對(duì)刀片擠壓力來(lái)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(wú)疑更安全,但長(zhǎng)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(huì)造成嚴(yán)重切傷甚至斷指?jìng)Α?BR> 改進(jìn)后的圓刀軸(見(jiàn)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(huì)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(lái)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(guò)大,會(huì)引起切削力增大,萬(wàn)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(huì)使刀軸受旋轉(zhuǎn)不平衡力作用且切削力不均勻,工件會(huì)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(guò)窄或緊固不牢,在強(qiáng)大離心力的作用下,刀片在徑向會(huì)產(chǎn)生不對(duì)稱(chēng)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(jiàn)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(duì)于刀體的滑移量不得大于0.15 mm,切削圓直徑變化不大于0.3 mm。
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≥300 mm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(duì)平刨床的勞動(dòng)衛(wèi)生要求如下:
(1)根據(jù)對(duì)指定點(diǎn)的垂直振動(dòng)速度測(cè)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(jí)不得超過(guò)85dB(A)。
(3)平刨床操作間必須設(shè)置吸塵裝置,保證工作場(chǎng)所的粉塵濃度不超過(guò)10mg/m3。