中密度纤维板铣削加工中切削参数对粉尘浓度的影响

摘要：本文研究了中密度纤维板铣削加工中切削参数对粉尘浓度的影响。首先介绍了国内外研究的现状，总结了木质粉尘可能会造成的危害，以及不同的切削方式以及切削参数对粉尘的形成产生不同程度的影响。此次研究是以中密度纤维板为对象，利用数控加工设备对研究对象进行铣削加工，研究铣削参数对粉尘浓度影响。研究目的是优化中密度纤维板切削加工过程中的切削参数，使加工过程中车间中的粉尘浓度降到最小，进而降低粉尘对一线工人以及设备的危害。

关键词：中密度纤维板；铣削加工；粉尘浓度；数控加工设备

Abstract：This paper studies the influence of cutting parameters on dust concentration in MDF milling. Firstly, the present research situation at home and abroad is introduced, and the possible harm caused by wood dust is summarized, as well as the different cutting methods and cutting parameters have different effects on the formation of dust. In this study, the medium density fiberboard (MDF) was used to milling the research object and the effect of milling parameters on the dust concentration was studied. The aim of this study is to optimize the cutting parameters of MDF in order to minimize the dust concentration in the workshop and to reduce the hazard of dust to workers and equipments.

1. 引言

纤维板^[1]又名密度板，是以木质纤维或其他植物素纤维为原料，施加脲醛树脂或其他合成树脂，或者不施加树脂，热压制成的板材。制造过程中可以施加胶粘剂和（或）添加剂。中密度纤维板（Medium Density Fiberboard，MDF）是纤维板中最主要的产品，其密度一般在450-880kg/m³。中密度纤维板在加工过程中产生的细小颗粒会对人体健康产生影响，例如长期处于高浓度的粉尘下易患尘肺病等呼吸疾病；同时，由于大多数中密度纤维板使用的是脲醛树脂胶，也会使吸入甲醛的几率大大增加^[2]。

据纤维板相关资料^[1]表明，中密度纤维板是几种人造板中发展最迅速的一种板材。近年，其国内产量以极快的速度在增长，1993年产量为770万m³，2000年达2100万m³，2015达5768万m³。我国是纤维板生产大国，2016年世界纤维板产量达11898万m³，其中，中密度板占达82%，中国纤维板总产量6,417万立方米，占世界总产量的 50%以上^[3]。中密度纤维板因其材质均匀、尺寸稳定性好、不易开裂、幅面较大等优点，广泛应用于家具、建筑、船舶等行业，尤其在家具业中^[4]。

1. 国内外研究现状

2.1 木质粉尘及其危害

在对木材、人造板等木质材料进行加工的过程中，木质粉尘的产生是不可避免的，其中，家具制造过程中的锯切、铣削、刨削、钻削、磨削、雕刻等工艺操作是主要的产尘来源。粉尘会带来多方面的危害：

首先，粉尘会对人体造成直接危害。木材属于天然有机材料，一些树种自身含有的木焦油等有毒有害物质本身就会给操作工人的身体健康带来危害，所以，一些欧洲国家已经将硬木的一些指标纳入致癌物的标准之中^[5]，并规定工作环境的粉尘浓度要小于5mg/m³。当粉尘的粒径小于10微米时，粉尘颗粒可直接进入肺部组织，形成肺组织的纤维化。