MDF铣削加工中切削参数对粉尘粒径的影响

摘要：本文首先介绍了木质粉尘可能会导致的危害，其次是国内外研究中不同切削参数对粉尘粒径的影响。本课题研究是以中密度纤维板为研究对象，利用数控加工设备对研究对象进行铣削加工，探究切削参数对粉尘粒径的影响。通过研究，可以优化参数设计，可以为中密度纤维板加工中粉尘的收集和去除设备的设计、选择提供一些理论指导。

关键词：铣削加工；粒径分析；木质粉尘；中密度纤维板

Abstract:This paper introduced the harm of wood dust, and then the influence of cutting parameters on dust particle size in the world. In this study, the medium density fiberboard (MDF) will be milled by the Computer Numerical Control (CNC) to research the influence of cutting parameters on dust particle size. The study can optimize the parameter and provide some theoretical guidance for the design and selection of dust collection and removal equipment in MDF processing.

Keywords: milling; particle size analysis; wood dust; Medium Density Fiberboard

1. 引言

在木材加工行业中，粉尘一直是一个期待解决的问题。在数控加工过程中，尤其是在四轴和五轴机械数控加工过程中，由于机械等原因，机械切割产生的粉尘粒径的差异、粉尘浓度分布不均等给粉尘的收集和去除带来了不便。除此以外，这些粉尘给一线工人的健康、机械设备的使用寿命和加工精度带来了巨大的威胁，如果生产车间粉尘浓度过高，甚至会引发安全事故，造成不可估量的损失。

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适用的胶黏剂制成的人造板，制造过程中可以施加胶黏剂和（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。相比较其他木质材料，中密度纤维板更容易产生粉尘^[2-5]。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环境下易患呼吸道疾病；另外，由于大多数中密度纤维板中添加了脲醛胶，也会使吸入甲醛的几率大大增加^[6]。

1. 国内外研究状况
   1. 木质粉尘及其危害

对木材及人造板等木质材料进行加工，粉尘的产生是必然的。其产尘来源^[7、8]主要集中于家具制造过程中的铣削、锯切、刨削、磨削、钻削、雕刻等工艺操作。在实际生产加工过程中，粉尘的产生是我们所不希望的，因为它会产生以下的危害：

首先会对人体产生危害^[7]，木材属于天然有机材料，由于有的树种本身就含有一些有毒有害物质，所以，在欧洲一些国家，硬木被纳入了致癌物的范畴^[9]，并且规定工作环境的粉尘浓度小于5mg/m3，经机械加工形成的细小的粉尘被工人吸收后，极易对工人的呼吸道等器官造成损伤。而且，粒径小于10微米的粉尘颗粒可直接进入肺部组织，形成肺组织的纤维化；