金属切削机床及砂轮机安全技术

注安·技术 · 2024-09-08 · 65 人浏览

金属切削机床存在的主要危险(重点)

机械危险

机床存在的机械危险大量表现为人员与可运动件的接触伤害,是导致金属切削机床发生的主要危险

形式 起因 形式 起因
卷绕
绞缠
(单一旋转构件)
1. 回转运动的机械部件
2. 回转件上的凸出形状
3. 旋转运动部分的开口部件
引入
卷入
辗轧
(多旋转构件配合运动)
1. 啮合的夹紧点
2. 回转夹紧区
3. 接触的滚动面
冲压
剪切
冲击
(机械加工区内伤害)
1. 接近型1的挤压危险
2. 通过型2的剪切危险
3. 机器部件冲击危险
飞出物打击
(加工区外的伤害)
1. 失控部件的动能
2. 弹性元件的位能
3. 液体或气体位能
物体坠落打击
(物体高处坠落)
1. 高处坠落的零件工具
2. 悬挂物体不牢的坠落
3. 质量不均失稳的坠落
滑倒
绊倒
跌落
(人的坠落和滑倒)
1. 磕绊跌伤
2. 打滑跌倒
3. 高处坠落
形状表面特征 锋利物件、粗糙表面、碰撞剐蹭、冲击等

故障、能量供应中断、机械零件破损及其他功能紊乱(重点)

强调机械系统本身(自有)故障导致的危险

  1. 机床或控制系统能量供应中断
  2. 动力中断、连接松动、元件破损
  3. 控制系统的故障或失灵
  4. 数控系统由于记忆失灵和保护不当引起的危险
  5. 装配错误:机床部件装配错误和电缆等连接错误引起的危险
  6. 机床稳定性意外丧失:配重系统中元件断裂引起倾覆的危险

安全措施错误、安全装置缺陷或定位不当

强调机械系统之外故障导致的危险

  1. 安全装置性能不可靠,存在漏防护区域
  2. 保护装置、联锁、限位保护装置性能不可靠或失灵
  3. 信息和报警装置
  4. 急停装置性能不可靠,安全位置不合适
  5. 安全调整和维修用的主要设备和附件未提供或提供不全
  6. 气动排气装置安装、使用不当
  7. 进入机床措施没有提供或措施不到位
  8. 机床液压系统、气动系统、润滑系统、冷却系统压力过大、压力损失等引起的危险

安全要求和安全技术措施

机械危险安全措施

  • 机床结构

运动部件(重点)(案例)

  1. 防止挤压的身体部位最小间距
身体部位 最小间距 身体部位 最小间距 身体部位 最小间距
身体 500 120 180
头部 300 手指 25 脚趾 50
  1. 有可能造成缠绕、吸入或卷入等危险运动部件和传动装置应予以封闭、设置防护装置或信息提示
  2. 有行程距离要求的,应设置可靠的限位装置
  3. 有惯性冲击的往复运动部件,应设置缓冲装置
  4. 可能超负荷损坏的,应设置超负荷保护装置
  5. 可能松脱的零部件必须采取有效措施加以紧固
  6. 单项转动的应在明显位置标出转动方向
  7. 运动部件不允许同时运动时,控制机构应联锁,否则应在控制机构附件设置警告标志

夹持装置

机动夹持装置

  • 机床运转的开始应与装置夹紧过程的结束相联锁(先紧后动)
  • 夹持装置的放松应与机床运转的结束相联锁(先停后松)

排屑防喷溅

输送高压流体的冷却系统、液压系统、气动系统以及润滑系统,应设有防止超压的安全阀或调整压力变化的溢流阀。蓄能器应能自动泄压或安全闭锁(断开时还需压力的除外)

工作平台、通道、开口防滑、绊倒和跌落(重点)

  1. 当可能坠落的高度超过500mm时,应安装防坠落护栏
  2. 一般情况下,工作平台和通道上的最小净高度应为2100mm,通道的最小净宽度应为600mm,最佳为800mm
  3. 相邻地板构件之间的最大高度差应不超过4mm

电气安全措施

控制系统

  1. 控制装置应设置在危险区以外(紧急停止装置、移动控制装置等除外)
  2. 启动和停止
    1. 机床只应在人有意控制下才能启动
    2. 停止装置应位于每个启动装置附件
  3. 控制模式选择
    每个选定的模式只允许对应一种操作或控制模式
  4. 紧急停止装置
    1. 机床应设置一个或数个紧急停止装置
    2. 急停装置的形状应明显区别于一般开关
    3. 该装置复位不应使机床启动,必须按启动顺序重新启动
  5. 数控系统
    信息中断或损坏,控制系统不应再发出下一步指令,但仍可完成在故障前预先选定的工序

物质和材料的安全措施

油雾浓度最大值不超过5$mg/m^3$

粉尘浓度最大值不超过10$mg/m^3$

满足安全人机学要求(实务)(重点)

  1. 工作位置应适合操作者的身体尺寸、工作性质
  2. 友好的人机界面设计
    1. 显示器的视距应至少为0.3m
    2. 安装高度或操作台距地面应为1.3-2m

其他危险的安全措施(实务)(重点)

  1. 热危险
  2. 噪声和振动

机床空运转噪声声压级的限值

机床质量/t $\leq$10 10-30 $\geq$30
普通机床/db(A) 85 85 90
数控机床/db(a) 83 85 90
  1. 电离和非电离辐射
    1. 非电离辐射
      1. 使用激光的作业环境,禁止使用镜面反射的材料
      2. 光通路应设置密封式防护罩
    2. 电离辐射
      外照射防护的基本方法是时间、距离和屏蔽防护

砂轮机安全技术

加工特点(实务)

  • 砂轮运动速度高
  • 砂轮的非均质结构
  • 磨削的高热现象
  • 大量磨削粉尘

磨削加工危险因素

[!Note]

此处内容了解即可

  1. 机械伤害
  2. 噪声危害:可达115db(A)以上
  3. 粉尘危害:$<$5$\mu m$颗粒平均占比高
  4. 磨削产生的火花是引起火灾的不安全因素

安全要求(重点)

砂轮主轴(重点)

  1. 砂轮主轴端部螺纹应满足防松脱的要求,其旋转须与主轴工作时旋转方向相反
  2. 端部螺纹应保证整个压紧螺母旋入
  3. 主轴螺纹部分须延长到紧固螺母的压紧面内,但不得超过砂轮最小厚度内孔长度的$\Large{\frac{1}{2}}$,($h>\frac{H}{2}$)

砂轮卡盘(重点)

  1. 一般用途砂轮卡盘直径不得小于砂轮直径的$\Large{\frac{1}{3}}$
  2. 切断用砂轮的卡盘直径不得小于砂轮直径的$\Large{\frac{1}{4}}$
  3. 卡盘与砂轮侧面非接触部分应有不小于1.5mm的足够间隙

防护罩

  1. 砂轮防护罩的总开口角度不应大于90$^{\circ}$,使用砂轮安装轴水平面以下砂轮部分加工时,防护罩开口角度可以增大到125$^\circ$。而在砂轮安装轴水平面的上方,任何情况下防护罩开口角度都不应大于65$^\circ$
  2. (重点)砂轮防护罩任何部位都不得与砂轮装置运动部件接触,砂轮卡盘外侧面与砂轮防护罩开口边缘的间隙应不大于15mm
  3. 防护罩上方可调护板与砂轮圆周表面间隙可调整至6mm以下,托架与砂轮圆周表面间隙应小于3mm
  4. (重点)补偿砂轮的工作磨损
    1. 当砂轮磨损时,砂轮的圆周表面与防护罩可调护板之间的距离应$\leq$1.6mm
    2. 随时调节工件托架补偿磨损,使工件托架和砂轮圆周表面的距离$\leq$2mm

电气安全要求

电源接线端子与保护接地端之间的绝缘电阻不应小于1$M\Omega$

其他要求(实务)

  1. 台式砂轮机空运转时,噪声声压级不得超过80dB(A)
  2. 干式磨削砂轮机应设置吸尘装置,带除尘装置的砂轮机的粉尘浓度不应超过10$mg/m^3$
  3. 砂轮只可单向旋转,在明显位置上标有砂轮旋转方向

使用安全(重点)(实务)

砂轮的检查

安装使用前,必须经过严格检查,有裂纹或损伤等缺陷的砂轮绝对不准安装使用

  1. 检查标记:没有标记或标记不清,无法核对、确认砂轮特性的严禁使用
  2. 新砂轮、经第一次修整的砂轮以及发现运转不平衡的砂轮,都应做平衡试验

操作要求

  1. 任何情况下都不允许超过砂轮的最高工作速度
  2. 使用砂轮的圆周表面进行磨削作业,不宜使用侧面磨削
  3. 正常磨削作业、空转试验或修整砂轮时,操作者都应站在砂轮的斜前方位置,不得站在砂轮正面
  4. 禁止多人共用一台砂轮机同时操作
  5. 砂轮机的除尘装置应定期检查和维修

  1. 刀具与刀座、工作台与墙、刀具与夹紧机构或机械手之间 

  2. 工作台与滑鞍、滑鞍与床身、主轴箱与立柱、刀具与刀座 

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