《木工刀具安全 夹紧装置》

1木工刀具安全夹紧装置本文件规定了木工机床上用于固定铣刀及圆锯片的夹紧装置（以下简称“夹紧装置”）的设计要求。本文件未涉及夹紧装置与机床联结所产生的危险。本文件涉及附录A（危险一览表）列出的与夹紧装置相关的危险。本文件适用于夹紧装置的设计、制造和使用。本文件不适用于铣刀芯轴和圆锯机上的夹紧法兰盘以及在本文件公布日期之前生产的刀具的设计、制造和使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T9239.11—2025机械振动转子平衡第11部分：刚性转子的平衡方法和允差GB/T18955—2025木工刀具安全铣刀、圆锯片GB/T25378—2010工具柄用8°安装锥的弹簧夹头弹簧夹头、螺母和配合尺寸GB/T31559—2015工具柄用1:10锥柄的弹簧夹头弹簧夹头、锥柄座、螺母3术语和定义GB/T18955—2025界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1刀具的夹持部分。3.2用柄部安装定位的铣刀。3.3用内孔安装定位的铣刀。3.4夹紧装置最大的工作转速。3.5将刀具固定并定位于木工机床驱动轴上，以传递扭矩和转速的装置。3.5.12摩擦锁紧式夹紧装置frictionlockclampingdevice通过锁紧元件（如，压缩弹簧、夹具、液压夹紧元件）产生的摩擦力将刀具与主轴联结并定位的夹紧装置。3.5.1.1通过压缩弹簧、夹具等，将刀具夹紧在刀轴上的装置。3.5.1.2通过液压夹紧元件将刀具夹紧在刀轴上的装置。注：液压夹紧元件（hydrostaticclampingelement）是指通过弹性变形（由静压力产生）消除刀具与夹紧装置之间的间隙的元件。3.5.1.2.1当该夹紧装置松开时，液压腔内的高压介质（如液压油、脂等）会泄压并溢出；再次夹紧时，需使用手动高压泵从外部将液压介质重新压入液压腔。3.5.1.2.2该类夹紧装置的夹紧介质永久地、密闭地保存在夹紧系统中。3.5.1.3固态夹紧装置，夹紧力通过材料本身的弹性变形产生，例如，收缩卡盘。3.5.2通过各类锁模固定结构元件实现刀具定位和紧固的夹紧装置，例如，通过卡口式夹紧、扁圆柱形柄4夹紧装置的设计要求4.1一般要求设计与制造夹紧装置的材料，应能承受加工中预期的力与负载。开放式液压夹紧装置（见3.5.1.2.1）通过辅助机械式锁紧装置，在夹紧装置压力降低时，仍能将刀具紧固在夹紧装置中。夹紧装置的安装面尺寸和公差应能与木工刀具柄部配合。检验方法：按4.4.3进行检验。4.2形状夹紧装置的横截面一般为圆形，并与主轴垂直。允许以下部分为非圆形状：——用于固定的螺栓孔、平衡螺栓、平衡孔；——对边宽度；——按扳手尺寸确定的形状与尺寸；——扁平刀柄的系统平衡面。3检验方法：检查相关图纸并测量。4.3平衡质量大于0.5kg的夹紧装置应进行动平衡。孔内带键槽的夹紧装置应不带键进行动平衡；外径上带键槽的夹紧装置应带键进行动平衡。应满足表2所示的平衡等级要求。表1平衡等级的最低要求序号夹紧装置的类型按GB/T9239.11—2025选定的平衡质量等级G计算式计算式的解释1普通夹紧装置6.3其中0.6016由下式产生：per2π2移动部件至少占紧装置其中1.5279由下式产生：per2π注：nmax为最大转速，r/min；UT为夹紧装置允许的剩余不平衡量，g·mm/kg。检验方法：测量夹紧装置的动平衡量。4.4夹紧试验4.4.1试件与尺寸不检验单件轴套和单个芯轴。带外形锁紧元件(如键)的芯轴,视为单个元件。试验转速：np=1.5nmax试验扭矩：Mp=1.5Mmax按设计要求确定Mmax、nmax和t的值及所要求的尺寸。用于孔铣刀的夹紧装置，其试件为圆柱形并带有一个符合要求的安装孔（如圆孔、锥孔）。用于柄铣刀的夹紧装置，其试件包括带相应安装柄（如圆柱形柄，空心锥柄）的圆柱形部件。试件的公差与夹紧装置的公差一致。用于装配刀具（GB/T18955—2025中3.4）的试件，其平衡品质等级不低于G40。试件材料的密度为7.85×103kg/m3。试件与夹紧装置示意图见图1，试件参数见表3。4a）带柄试件的夹紧装置b）带孔试件的夹紧装置标引序号说明：1——夹紧装置；2——试件。图1试件与夹紧装置示意图5符号定义单位nmax最高转速r/minv圆周线速度m/sFP试验力kg·m/s2rp试验半径mmMpa试验扭矩N·mnp试验转速r/mint减速时间sr2柄部半径mmr1试件外径mmMmax最大扭矩N·m柄部长度mm试件宽度mmα角加速度rad/s2ω角速度rad/sJB质量惯性矩（带孔试件）JC质量惯性矩（无柄试件）JS质量惯性矩（带柄试件）JT质量惯性矩ρ密度kg/m3aMp=Fp×rp×1034.4.2公式和计算通过公式（1）～公式（4）来计算l1（试件宽度）：公式（1）中JT计算方法如下：——带柄试件时按公式（2）计算：——带孔试件时按公式（3）计算：带圆柱形柄的试件按（4）式计算l1（试件宽度）：如果加速与制动过程不稳定，应考虑最大偏加速度的值(∆α=∆v/∆t)。计算示例：试验扭矩：Mp＝40.0N.m试验转速：np=2.7×104r/min制动时间：t=0.5s柄部半径：r2=12.5mm6柄部长度：lg=50.0mm外圆半径：r1=53.0mm试件的密度：ρ=7.85×103kg/m3试件的宽度：l1=72.2mm4.4.3试验程序试验步骤如下所示。a)试件安装在夹紧装置上。b)确定最大扭矩（Mmax）与最大转速（nmax）。试件的最小夹紧长度由夹紧装置的制造商规定。c)装好的试件应在10s内连续加d)验证Mmax是否能被传递。e)将已安装好的试件，在8s～10s内加速到试验转速，并运行10min。f)试件在8s～10s内将转速降至静止。g)检查0.9Mp是否能被传递。如果d）和g）同时满足时，试验通过。检验方法:测量扭矩。注：由c）和e）确定可传递的扭矩，仅仅考虑系统的其它条件改变（如加速和减速后，试件的元件所处的位置，系统元件位置的改变等）。4.5夹紧装置的公差要求确定夹紧装置的公差要求。检验方法：按4.4.3的试验，确定最不利的公差组合。5夹紧装置的标志5.1一般要求夹紧装置上的标记应清晰、永久。注：永久性标记是指诸如雕刻、蚀刻或压印。如有可能，高度为3mm的字符被示为清晰标记。检验方法：检查相关图纸和目测刀具。5.2用于孔铣刀的夹紧装置的标记用于孔铣刀的夹紧装置，应永久地、清晰地作下列标记：——制造商或供应商的名称或商标；——最大转速，例如，nmax6000。5.3用于柄铣刀的夹紧装置的标记用于柄铣刀的夹紧装置，应永久地、清晰地作下列标记：——制造商或供应商的名称或商标；——最大转速，例如：nmax18000。夹头还应按GB/T25378—2010和GB/T31559—2015的要求（例如，472E）作永久地、清晰地标记。夹紧装置固定刀具的部分应清晰、永久性标记刀柄的公称直径，如果适用，可以标记夹紧范围。5.4用于柄铣刀的整体式夹紧装置的标记7用于柄铣刀的整体式夹紧装置，应永久地、清晰地作下列标记：——制造商或供应商的名称或商标；——刀柄所需直径和公差。6.1一般要求使用信息应包含夹紧装置上标记的所有信息，以及制造商或供应商的名称和地址。6.2安全工作方法宜提供以下安全工作方法。a)夹紧装置的转速不得超过最大设计转速。b)夹紧装置上标注的转速与所要夹持的刀具的转速应匹配。在机床上调节速度时，应从低转速开c)夹紧装置和刀具的紧固：1)螺栓和螺母应用适当的扳手拧紧；2)夹紧装置的夹紧面应清洁，除去灰尘、油脂和水；3)夹紧装置和刀具应用扳手按给定的扭矩、压力拧紧；4)禁止使用加长杆/锤子敲打扳手进行紧固或放松；5)刀具的直径和长度不可超过其限值；6)柄部直径应符合夹紧装置的夹紧范围；7)保持有所需的最小夹紧长。d)使用集成数据介质的夹紧装置。应注意与夹紧刀具的安全性相关的数据始终存储在数据介质e)夹紧装置的维修注意以下几点：1)由符合资质的专业维修人员（即受过专业培训、富有经验且具备设计、安装、安全等方面知识的人员）进行维修；2)维修使用的