金屬切削機床的安全技術.doc

金屬切削機床的安全技術一、傳動裝置的防護機床上常見的傳動機構有：齒輪嚙合要構、皮帶傳動機構、聯(lián)軸器等。這些機構高速旋轉(zhuǎn)著，人體某一部位有可能被帶進去而造成不幸事故，因而有必要把傳動機構危險部位加以防護，以保護操作者的安全。在齒輪傳動機構中，兩輪開始嚙合的地方最危險，見圖1。見表圖1齒輪傳動皮帶傳動機構中，皮帶開始進入皮帶輪的部位最危險，見圖2。見表圖2皮帶傳動聯(lián)軸器上裸露的突出部分有可能勾住工人衣服等，使工人造成傷害，見圖3。見表圖3聯(lián)軸器所有上述危險部位都應可靠地加以保護，目的是把它與工人隔開，從而保證安全。1齒輪嚙合傳動的防護嚙合傳動有齒輪（直齒輪、斜齒輪、傘齒輪、齒輪齒系）嚙合傳動、蝸輪蝸桿、鏈條傳動等種。這里僅對齒輪嚙合傳動的防護裝置作討論。齒輪傳動機構必須裝置全封閉型的防護裝置，應該強調(diào)的是：機器外部絕不允許有裸露的嚙合齒輪，不管嚙合齒輪處在何種位置，因為即使嚙合齒輪處在操作工人不常到的地方，但工人在維護保養(yǎng)機器時有可能與其接觸而帶來不必要的傷害。在設計和制造機器時，應盡量將齒輪裝入機座內(nèi)，而不使其外露。對于一些歷史遺留下來的老設備，如發(fā)現(xiàn)嚙合齒輪外露，就必須進行改造，加上防護罩，齒輪傳動機構沒有防護罩不得使用。防護裝置的材料可用鋼板或有金屬骨架的鐵絲網(wǎng)，必須裝固牢靠，并保證在機器運行過程中不發(fā)生振動。并且要求裝置合理，防護罩的外殼與傳動機構的外形相符，同時要便于開啟，便于機器的維護保養(yǎng)，也就是要求能方便地打開和關閉。為了引起工人的注意，防護罩內(nèi)壁應涂成紅色，最好裝電器聯(lián)鎖，使得防護裝置在開啟的情況下機器永遠停止運轉(zhuǎn)。另外，防護罩殼體本身不應有尖角和銳利部分，并盡量使之既不影響機器的美觀，又起到安全作用。2皮帶傳動機械的防護皮帶傳動的傳動比精確度較齒輪嚙合的傳動比差，但是當過載時，皮帶打滑，起到了過載保護作用，皮帶傳動機構，傳動平穩(wěn)，噪音小，結構簡單，維護方便。因此皮帶傳動機構廣泛應用于機械傳動中。但是，由于皮帶因摩擦后易產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象，故不能用于容易發(fā)生燃燒或爆炸的場所。皮帶傳動機構的危險部分是：皮帶接頭處、皮帶進入皮帶輪的地方、如圖4中箭頭所指部分。因此要加以防護。見表圖4皮帶傳動危險部分皮帶防護罩與皮帶的距離不要小于50mm，設計要合理，不要影響機器的運行。一般傳動機構離地面2m以下，要設防護罩。但在下列三種情況下，即使在2m以上也應加以防護：（1）皮帶輪之間的距離在3m以上；（2）皮帶寬度在15cm以上；（3）皮帶回轉(zhuǎn)的速度在9m/min以上。這樣萬一皮帶斷裂時，也不致于落下傷人。皮帶的接頭一定要牢固可靠，安裝皮帶要做到松緊適宜。皮帶傳動機構的防護方法可采用將皮帶全部遮蓋起來的方法，或采用防護欄桿防護。3聯(lián)軸器等的防護一切突出于軸面而不平滑的東西（鍵、固定螺釘?shù)龋┚黾恿溯S的危險因素。聯(lián)軸器上突出的螺釘、銷、鍵等均可能給工人帶來傷害。因此對聯(lián)軸器的安全要求是沒有突出的部分，也就是采用安全聯(lián)軸器。但這樣還沒有徹底排除隱患，根本的辦法就是加防護罩，最常見的是型防護罩。軸上的鍵及固定螺釘必須加以防護，為了保證安全，螺釘一般應采用沉頭螺釘，使之不突出軸面，而增設防護裝置則更加安全。二、操縱機構機床的操縱機構的主要作用是改變齒輪箱內(nèi)各個或各組滑移齒輪或離合器的位置，來變換運動的速度和方向，控制輔助運動。工人每天頻繁接觸操作機構，如果設計得不合理，就會使工人操作時動作緊張，容易造成操作失誤，引起事故的發(fā)生。所以，無論設計哪種操縱機構（手柄和按鈕），都應盡量符合下列基本的安全要求，即：生產(chǎn)者在操縱時不需要離開或稍離開一點原有的工作位置，保持身體的自由狀態(tài)，便于工人正確地進行操作，并且在完成操作中盡量減少工人的體力消耗。為了達到上述要求，使工人能在迅速、方便、省力的條件下進行操作，減輕體力勞動的強度，故在設計、制造、安裝操縱機構時要注意以下幾點：1操縱時所需的力應盡可能地小。不然，很容易使人疲勞。但為防止偶然開動，必須有一個可靠的定位。通常是用圓柱銷或用鋼珠后面帶一個彈簧的定位元件來定位的，所以操作力必須大于撥銷阻力或彈簧的預緊力。工人在正常操作時，手所能施出的力量和操縱器離地面的高度、施力的方向和用哪支手有關。在設計中一般不應超過表1所列的數(shù)值。見表表1允許操縱力（N）在需要經(jīng)常操縱的地方，操縱力通常要比表內(nèi)數(shù)值小30%左右。也可設計成用腳操縱的機構，這樣可以發(fā)揮出腳比手能施更大力的作用；另一方面，也可能使工人騰出手去完成其他的操作，提高效率。為減少操縱力，通?？梢栽龃蟛倏v機構傳動部分的速比。例如：加長手把的長度，為完成同一控制作用增大手把轉(zhuǎn)動的角度等。當機床較大，手動較困難時，可采用機動裝置。2合理地安裝操縱機構的位置。在合理布置操縱機構的高度以及離開工作者的橫向和深度時，一般高度不要超過1.6m或低于1m，兩邊離開人體的距離不大于0.8m。操縱機構布置的高度如超過1.6m或小于1m，均不適宜，這時將引起手臂肌肉過分緊張和身體過多的動作。同樣，當離開人體的距離大于0.8m時，工人就不能保持原來的位置，造成多余的來回運動。操縱機構布置的深度一定要使工人伸手后即可操作，不容許身體往前傾斜或起顛起腳尖。否則，不僅會造成緊張，而且會因站不穩(wěn)而造成危險的后果。3操縱機構應集中布置在不太大的面積上，位于相近的高度、橫向距離及深度，而且在工人正前面易接觸的地方。當機床尺寸較大，或在加工過程中工人需要隨時站在機床旁的不同位置來觀察工作時，可以在機慶上裝上互鎖開關。一般普通車床上有兩個手柄控制主軸啟動和停止；萬能銑床在橫向工作臺和床身上各有一個按鈕來控制機床主軸的轉(zhuǎn)動。4扳動手柄的方向必須與相應機構運動方向一致，以免和直覺印象相抵觸，從而引起危險。如：手柄和手輪順時針方向旋轉(zhuǎn)時相當于向前或向上運動或機構的工作行程程；反時針方向旋轉(zhuǎn)時，相當于向后或向下或機構的回程。安置在進刀軸上或工作臺上的手輪，在自動進刀或快速回程轉(zhuǎn)動時，有可能打傷操作工人。設計時，應把手輪空套在進刀軸上，當手動移動進刀軸時，推動手輪使其與固定在進刀軸上的牙嵌式離合器接合，這樣可以帶動進刀軸移動。松開手輪時，由于裝在里面的彈簧的作用，手輪自動與牙嵌式離合器脫開，保證進刀軸在機構快進或快速移動時，手輪不轉(zhuǎn)，保證安全。5按鈕是操縱機構中最方便的一種，不同作用的按鈕應漆上不同顏色，一般按“開”漆上綠色；“?！逼嵘霞t色，而且“?！钡陌粹o要突出機殼表面。例如平面磨床上的總停開關，非常醒目，遇到事故可以迅速切斷電源。“開”的按鈕則應凹進機殼表面或裝的護環(huán)，以防偶然開動。對“開”、“?！卑粹o的排列，應右面或上面是啟動，左面或下面是停止。若是手柄，則手運動方向自左至右或自下而上的是啟動；反之是停止。6操縱手柄之間或相鄰機床表面之間，應有足夠的距離，以免工人在操作時碰傷手或碰到其他操作手柄而引起意外。以上有關手柄、手輪和按鈕的規(guī)定可見表2所述。見表表2手柄、手輪和按鈕的規(guī)定三、制動裝置和保險裝置（一）制動裝置金屬切削機床必須裝有良好的制動裝置。否則在關車后，由于慣性作用機床還會繼續(xù)運動。在此情況下，操作者往往會因急于調(diào)換刀具，測量尺寸，拆卸工件，用手按住卡盤而造成事故。所以，為了克服主軸的旋轉(zhuǎn)慣性，在軸上裝有鋼帶式制動器，通過杠桿拉緊包著閘輪的鋼帶，鋼帶上的剎車皮就包緊閘輪，起到制動作用。（二）保險裝置保險裝置是一種能自動消除危險因素，避免事故發(fā)生的裝置。在工作中，有時機器設備會過載，這種情況會引起設備的損壞而導致事故的發(fā)生。所以機器設備中應有一種裝置，當上述情況發(fā)生時，能自動地停止工作。保險裝置一般分為破壞式和自動式兩種。自動式：如在機床傳動中廣泛使用的摩擦片離合器，齒式離合器、滾珠式離合器，進給傳動部分的脫落蝸桿機構、液壓傳動中的安全閥等。下面介紹一下脫落蝸桿機構和互鎖機構。1脫落蝸桿機構脫落蝸桿機構是防止過載、自動斷開進給運動的機構。圖5是脫落蝸桿示意圖，我們結合圖6的脫落蝸桿工作原理圖來研究。運動由光杠經(jīng)變向機構傳給軸1，又通過萬向接頭2傳至軸3，蝸桿4是空套在軸3上，蝸桿4的右端是端面呈螺旋曲面的牙嵌式離合器6，牙嵌式離合器6的右半部其形狀如圖5右上圖所示，它是用花鍵與軸3連接，并靠彈簧7的壓力，使離合器處在結合狀態(tài)。于是，軸3轉(zhuǎn)動，通過離合器6而傳動蝸桿4，帶動蝸輪5轉(zhuǎn)動，從而使縱向或橫向的進給運動能以實現(xiàn)。見表圖5脫落蝸桿機構示意圖1軸；2萬向接頭；3軸；4蝸桿；5蝸輪；6牙嵌離合器；7彈簧；8杠桿；9蝸桿支架；10絞鏈；11手柄；12螺母見表圖6脫落蝸桿工作原理圖1軸；2萬向接頭；3軸；4蝸桿；5蝸輪；6牙嵌離合器；7彈簧；8杠桿；9蝸桿支架；10絞鏈；11手柄；12螺母機床在切削過程中發(fā)生過載現(xiàn)象時，刀架溜板則不能移動，蝸桿就轉(zhuǎn)不動了，但這時光杠傳來的運動使軸3繼續(xù)帶離合器6的右半部轉(zhuǎn)動，軸向推力愈來愈大，于是使離合器的螺旋曲面，壓縮彈簧7推開離合器的右半部，它的臺肩又推動杠桿8繞軸心順時針轉(zhuǎn)動，脫開了蝸桿支架9，使軸3繞絞鏈10而向下脫落，蝸桿則不能與蝸輪嚙合，于是傳動被蝸桿切斷，自動進給即停止。這樣就保證了機器設備不致于損壞。2互鎖機構溜板箱運動可以由光杠傳來，也可以由絲杠傳來，如兩個運動同時接通則會互相矛盾而使溜板箱的內(nèi)部機構損壞?；ユi機構是防止因操作錯誤而同時接通光杠和絲杠的運動。圖7是互鎖機構簡圖。圖中是開合螺母合上，接通絲杠傳動的情況。手柄8是操縱開合螺母的，軸7上固定著互鎖套筒6，這時套筒6上的凸塊正好卡在撥叉3的凹槽里，此時如要接通光杠傳來進給運動而轉(zhuǎn)動手柄1，由于撥叉3被套筒6的凸塊卡著而不能移動，手柄1就被鎖著。而當轉(zhuǎn)動手柄8使開合螺母分開時，套筒6的凸塊同時由撥叉3的凹槽中轉(zhuǎn)出，這時手柄1才可以使撥叉3前后移動，從而自由接通縱向或橫向進給。見表圖7互鎖機構簡圖1進給手柄2操縱絲桿3撥叉4叉子5小軸6套筒7小軸8開合螺母手柄四、信號及照明裝置機床上的信號裝置可以指明機床的哪一部分在工作。如磨床在開動時，應首先開液壓開關，再開潤滑，最后再開主軸，當磨床工作時，三個指示燈應同時亮著，否則就不能工作。機床上的照明十分重要，金屬切削機床工人，如果照明不足，工作中就會自然地彎下腰來，這樣就很容易引起工件、刀具、切屑將面部碰傷。因此，除廠房天花板、梁柱上裝設照明設備外，每臺機慶上均應裝設局部照明燈。對機床局部照明應使用安全電壓（36V以下），電線應放在保護管內(nèi)，電線的絕緣等級應為250V。五、機器設備的維護和保養(yǎng)隨著機器的使用，由于零部件的磨損和運行時應力發(fā)生疲勞效應，從而使機器的可靠性下降，嚴重的還會產(chǎn)生裂縫和發(fā)生腐蝕等情況，使不安全因素增加。因此做好機械傳動設備的維護保養(yǎng)和檢修工作相當重要。為了防止由于機器功能下降而釀成重大事故，必須實行定期檢查和維護保養(yǎng)。一方面能及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，另一方面又能延長機器的使用壽命。要做好每日一次的例行保養(yǎng)，如滑動軸承每日加油一次，要認真搞好每季一次的一級保養(yǎng)和半年一次的二級保養(yǎng)，對年久失修的機器要及時落實大修理計劃或更新。在機器使用過程中要注意以下幾點：1對易于發(fā)生損傷的部件，要根據(jù)情況使用適當?shù)牟牧希?要經(jīng)常注意重要部件的運行情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；3要及