ICS 79.120.10 CCS J 65 中华人民共和国国家标准化指导性技术文件 GB/Z41395—2022 木工刀具安全 夹紧装置 Safety requirements for woodworking tools-Clamping devices 2022-10-12实施 2022-10-12发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/Z41395—2022 前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国木工机床与刀具标准化技术委员会（SAC/TC84）归口。 本文件起草单位：福州木工机床研究所、福建农林大学、顺德职业技术学院、南兴装备股份有限公 司、金丰利刃具（深圳）有限公司、广东产品质量监督检验研究院。 本文件主要起草人：薛天茂、曾钦志、王荣发、秦振伟、李德军、成绵龙。 1 GB/Z41395—2022 木工刀具安全 夹紧装置 1范围 本文件提出了在使用木工机床时，用于固定铣刀及圆锯片的夹紧装置所产生的所有危险，并针对这 这些危险提出了夹紧装置的设计要求。 本文件适用于木工机床上用于固定铣刀及圆锯片的夹紧装置，不适用于铣刀芯轴和圆锯机上的夹 紧法兰盘。 本文件不涉及夹紧装置与机床连结所产生的危险， 2规范性引用文件 2 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/T9239.1—2006 机械振动恒态（刚性）转子平衡品质要求 第1部分：规范与平衡充差的 检验 GB/T189552003 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/T315592015 工具柄用1：10锥柄的弹簧夹头弹簧夹头、锥柄座、螺母 GB/Z415952022 木工刀具安全柄铣刀柄部的要求 3术语和定义 GB/T18955一2003界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 刀柄 shank 刀具的夹持部分。 3.2 柄铣刀 shank mounted tool 带柄的铣刀。也包括安装或夹持在联轴器、芯轴上的带孔铣刀。 3.3 孔铣刀 bore mounted tool 带安装孔的铣刀。 注：孔是刀具的一部分，用于轴、芯轴等的定位和锁紧。 3.4 夹紧装置 clamping device 将刀具固定于木工机床的驱动轴上的装置，用于传递驱动轴的扭矩，使刀具定位的部件 1 GB/Z41395—2022 3.5 最大转速 maximum rotational speed 设计时，夹紧装置最大的工作转速 4危险一览表 4 与夹紧装置相关的危险见表1。 表1危险一览表 危险 与夹具相关的危险原因或状况 符合本文件的条款 夹紧装置安装错误 5.5 刀具与夹紧装置的位置改变 7.2 零部件的 运转时，夹紧装置的动态不平衡 5.3 抛射 7.2 加工时·夹紧装置上的刀具松动 夹紧装置在驱动轴上的紧固状态 7.2 振动 夹紧装置的动态不平衡 5.3 5 夹紧装置的设计要求 5.1 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（定义见A.1.2.1）通过辅助机械式锁紧装置，使夹紧装置在压力降低时，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，木工刀具柄部的安全应符合 GB/Z41595—2022的要求。 夹紧装置的主要分类和定义见附录A。 检验方法：按5.4.3进行检验并通过。 5.2 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。 检验方法：检查相关图纸并测量。 5.3 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。 2 GB/Z41395—2022 应满足表2所示的平衡等级要求。 表2平衡等级的最低要求 按GB/T9239.1—2006 序号 夹紧装置的类型 给出的平衡品质级别 计算式 计算式的解释 G=epur 其中0.6016由下式产生： 普通夹紧装置 6.3 U=0.6016X105. nmax eper.w.10". 2元 移动部件至少占总 其中1.5279由下式产生： 2 质量15%的夹紧 16 U=1.5279×104 60 nmas er"w.103. 装置 2元 注：最大转速：nmax（r/min）；夹紧装置允许的剩余不平衡量：U（g·mm/kg）。 检验方法：测量夹紧装置的动平衡量。 5.4 夹紧试验 5.4.1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：n，=1.5nmx 试验扭矩：M，=1.5Mmx 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（见GB/T18955一2003中3.5）的试件，其平衡品质等级不低于G40。 试件材料的密度为7.85×10*kg/m。 试件与夹紧装置示意图见图1和表3。 3 GB/Z41395—2022 M a) 带柄试件的夹紧装置 Mp 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 表3 试件参数 符号 定义 单位 n nix 最高转速 r/min 圆周速度 m/s Fp 试验力 kg.m/s2 rp 试验半径 mm M," 实验扭矩 N.m np 试验转速 r/min 减速时间 5 r2 柄部半径 mm ri 试件外径 mm 4 GB/Z41395—2022 表3 试件参数（续） 符号 定义 单位 Mmx 最大扭矩 N·m 柄部长度 mm i 试件宽度 mm 角加速度 rad/s? 角速度 rad/s Js 质量惯性矩（带孔试件） kg·m Je 质量惯性矩（无柄试件） kg·m Js 质量惯性矩（带柄试件） kg.m JT 质量惯性矩 kg'm 密度 kg/ma M,=F,Xr,×103 5.4.2 公式和计算 通过公式（1）～公式（4）来计算1（试件宽度）： 30t Jr=M,·( .......(1) . 元·nmax 公式（1)中J+计算方法如下： 带柄试件时按公式（2)计算： Jt=Je+Js ......(2) 带孔试件时按公式（3）计算： JT=Je-JB ....(3) 带圆柱形柄的试件按公式（4)计算1（试件宽度）： 60M, l=( ）×1012 ..（4) 元.p.npri ri 如果加速与制动过程不稳定，应考虑最大偏加速度的值（△α=△/△t）。 计算示例： 试验扭矩：M，=40.0Nm 试验转速：n，=2.7X10°r/min 制动时间：t=0.5s 柄部半径：r2=12.5mm 柄部长度：lg=50.0mm 外圆半径：rl=53.0mm 试件的密度：p=7.85×10*kg/m 试件的宽度：l=72.2mm 5 GB/Z41395—2022 5.4.3试验程序 试验步骤如下所示。 a) 试件安装在夹紧装置上。 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内连续加速至最大转速，且运行1min。然后，试件在10s内连续地 减速。 (P 检查Mmax是否能被传递。 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8s10s内将转速降至静止 g) 检查0.9M，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，仅仅考虑系统的其他条件改变（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）。 5.5 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5.4.3的试验，确定最不利的公差组合 6夹紧装置的标记 6.1一般要求 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。 6.2 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，nmx6000。 6.3 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、清浙地作下列标记： 一制造商或供应商的名称或商标； 一最大转速，例如，nmx18000。 夹头还应按GB/T25378—2010和GB/T31559—2015的要求（例如，472E）作永久地、清地 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。 6.4用于柄铣刀的整体式夹紧装置的标记 用于柄铣刀的整体式夹紧装置，应永久地、清浙地作下列标记： 6 GB/Z41395—2022 制造商或供应商的名称或商标： 一刀柄所需直径和公差。 使用信息 7 7.1一般要求 使用