孙勤杰,周曦禾,翁锦萍,李晓旭,周捍东*

(1.南京林业大学材料科学与工程学院,南京 210037; 2. 南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心,南京 210037;3.国家林业和草原局北京林业机械研究所,北京 100029 )

切屑及粉尘是木质材料及产品生产加工过程中的必然产物，如不加以有效控制和处置，不仅是车间及作业环境的污染源，而且还是粉尘爆炸与火灾等事故和职业卫生健康安全的隐患源[1]。目前，家具、地板等木材加工企业虽均已采用除尘系统的吸尘罩对机床产生的切屑粉尘进行吸集，但吸集效果不甚理想，以至于影响产品质量甚至额外增加刀具维护成本[2-3]，造成这一现状的根本原因是，吸尘罩这类非标准的构件设计未能针对种类繁多的切削类型与各自的排屑特征。对于设计欠合理的吸尘罩,可以通过加大其吸风量来提高吸尘罩的吸集效果，但这势必增加除尘系统的电能消耗而造成能源浪费[4]。因此，在涉尘的环保、生产安全、污染减排和职业卫生健康备受关注的背景下，针对木材切削机床种类繁多、排屑特征差异极大且排屑受切削参数影响等特点，以及吸尘罩的设计缺乏科学性这一现状，通过对刀具排屑的数值模拟，掌握排屑特征并以此作为吸尘罩优化设计的依据，从源头上解决粉尘散发造成污染这一难题，具有十分重要的现实意义和应用价值。

目前，国内外在木材切屑的形成、粉尘量及其粒径分布和机床周围粉尘散发等研究方面已有较多报道。……