木工平刨床加工区的安全装置

木工平刨床加工区的安全装置

木工平刨床是专门用于木料手面加工的机械，是木材加工必不可少的基本设备。平刨床通过刨刀轴纵向旋转，对横向进给的木料进行铣削，来实现木材的平面加工。手工进给的单轴平刨床是常用类型，它完全敞开外露的刨刀轴，手工推压木料从高速运转的刀轴上方通过，是本机床最大的危险。常见伤害事故是刨刀切割手指，防止切割伤害的关键是解决刨刀轴的安全防护。

平刨床主要由机身、工作台、刀轴及驱动装置三大部分组成（见图1）。

图1木工平刨床简图

1-电动台2-机身3,6-工作台面4-导尺5-刀轴

7-工作台调整手柄8-电钮9-偏心轴架护罩

1．机身

机身是整个机器的基础部分，其作用是连接机器的各组成部分，承受工作载荷。机身一般为铸铁整体结构。机身的安全要求如下：

（1）有足够的刚度、良好的抗振性和稳定性；

（2）符合安全人机学的原则。满足人体半站立操作的高度要求和足够的操作活动空间；

（3）机身外形尽量采用圆角和圆滑曲面，避免利棱锐角：

（4）结构设计要方便通风除尘装置的配置和畅通的排屑通道。2．工作台

工作台是木材刨削的操作平台，由前、后两块工作台板、导尺（也称靠山）、工作台板升降机构组成。

（1）工作台各部分的功能。工作台板前长后短，起导向作用，使刨削有稳定的平面基准；前矮后高，二者的高度差为刨削深度。台板采用铸铁结构，安装在刨刀轴两侧，露出刨刀轴全长，在靠近刀轴一侧镶有一块尖角的钢板，形成工作台与刀轴的开口，在钢板损坏时，便于维修和更换。这个部位称作唇口（也称刨口）。工作台面应平整、光滑，不得有凹坑凸起，防止木料通过时发生弹跳、侧倒而造成伤害。导尺横跨在两工作台之间，立贴在机身外侧，作为引导木料送给的侧面基准。升降装置可调整工作台板高度和刨削开口量。

（2）工作台升降机构常见的有偏心轴式和倾斜导轨式两种。升降机构必须能自锁或设有锁紧装置，防止受力后工作台位置自行变化而引起危险。

①偏心轴式升降机构。其结构和工作原理见图2，搬动手柄4通过四连杆机构6，便装设在机身3上的偏心轴5转动，驱使工作台在偏心距范围内移动，从而使工作台升降，同时调整与刀轴的间距。

图2偏心轴式升降机构

1-刀轴2-工作台3-机身4-手柄5-偏心轴6-四连杆机构

②倾斜导轨式升降机构。其结构和工作原理见图3，转动手轮7通过丝杠5和螺母4，使工作台沿机身8上的楔形导轨3和6上升或下降。

图3偏心轴式升降机构

1-刀轴2-工作台3,6-楔形导轨4-螺母5-丝杠7-手轮8-机身[NextPage] （3）两工作台板唇口间的水平距离称为工作台的开口量（见图4）。开口起断屑作用，开口量大小直接关系到安全。开口量大，刀轴外露区域大，手触碰刀具的可能性就大，伤害程度就厉害；反之刀轴外露小，安全性也就高。但开口量也不能过小，如果开口量过小，不仅增加刀轴与唇口接触的可能性，而且使机床的动力噪声急剧增加，尽而不利于安全。开口量与刀轴切削圆的大小、工作台升降机构的型式、采用的安全装置种类、工作台的位置以及切削深度都有密切的关系。最大切削深度为5mm平刨床的开口量须满足表2的要求。

图4最大开口量示意图

(a)无内护罩(b)有内护罩

升降机构型式

切削圆公称直径

70～80

＞80～90

＞90～100

＞100～112

＞112～125 ＞125～140 ＞140～160 偏

心

轴

无内护罩

≤40

≤42.5

≤45

≤47.5

≤50

≤55

≤60

有内护罩

≤56

≤60

≤64

≤68

≤74

≤78

≤83

斜

导

轨

无内护罩

≤45

≤50

≤55

≤60

≤65

有内护罩

≤62

≤66

≤70

≤74

≤80

≤85

≤90

表2普通平刨床最大开口量Lmax许用值

注：内护罩是指唇口下方的一种遮盖刀轴的圆弧形防护罩（见图4b）。

3．刀轴及其驱动装置

刀轴是乎刨床的工作装置。刀轴有效长度与工作台面等宽，刨削工件的最大宽度取决于刀轴的有效长度，并以刀轴长度作为平刨床的基本参数。刀轴旋转切削工件的动力是由电动机通过皮带传动装置供给。刀轴是由刨刀体、主轴和刨刀片组成，装入刀片后的总成，称为刨刀轴或刀轴。刨刀体是用来安装刀片的金属本体，有棱柱形和圆柱形两种（见图5）。

图5刨刀轴类型

(a)方刀轴(b)圆刀轴(c)改进后的圆刀轴

1-弹簧2-刀片3-螺栓4-压刀条5-刨刀轴

（1）刨刀轴的种类与安全：

①方刀轴。在正方形的刨刀体上有四个槽孔，刀片用穿过刀片槽孔的螺栓固定在刨刀体的四个面上（见图5a）。这种刀轴的安全性很差，刨刀体的棱柱形本身就构成了不安全因素，当手误碰刀轴，会造成断指事故；而最大问题在于在刨削过程中一旦刀片松动，会造成飞刀事故。方刀轴仅限制在有防护装置的压刨床上使用。

②圆刀轴。在圆柱形的刨刀体上均匀开有几个梯形槽（见图5b），刀片装在槽内，并通过紧固螺栓顶住压刀条，产生对刀片挤压力来紧固刀片。为便于用扳手拧螺栓，在刨刀体上预留出装刀槽。刨刀体采用圆柱形比棱柱形无疑更安全，但长贯整个刀轴的装刀槽仍构成安全隐

患，当手指意外触碰时，卡入装刀槽里，会造成严重切伤甚至断指伤害。

改进后的圆刀轴（见图5c）将压刀条截面制成梯形，内六角紧固螺栓嵌放在压刀条内。旋紧螺栓时，螺栓顶在装刀槽底部，使压刀条往外圆方向移动，楔卡在槽中，并用侧面将刀片挤住，压刀条外线与刀体外线基本处于同一圆周上，将装刀槽填平，仅在刀片附近留一出屑槽。如果手误触刀轴，虽然不可避免会伤及手指皮肉，但可避免断指事故，安全性比前两者好。

（2）刀片。刀片用来刨削木料。在通常的切削状态下，由于刀轴的高转速，使刀片受的离心力远远大于切削力。若刀片在径向伸出量过大，会引起切削力增大，万一手误触造成的伤害程度也大；若刀片伸出量不一致或崩牙损害，会使刀轴受旋转不平衡力作用且切削力不均匀，工件会因受不平衡切削力而侧倒，或因受周期性冲力而弹跳；若刀片过窄或紧固不牢,在强大离心力的作用下，刀片在径向会产生不对称的滑移，甚至造成刀片飞出伤人。

（3）刀轴、刀片及其装配的安全要求：

①平刨床使用刀袖的刨刀体应为圆柱形，手工操作的平刨床严禁使用方形和各种棱柱形刨刀体。组装后的刀槽应为半封闭形或封闭形（见图5b,c）。

②刨刀片的宽度大于30mm，重磨后的宽度不得小于原宽度的2/3。

③组装后的刨刀片径向伸出量应控制在1.lmm之内，刀片在刨刀体端