水曜日、16月2011 21:40

旋盤

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第 3 版、労働安全衛生百科事典からの適応。

旋盤が金属加工工場で果たす重要な役割は、バルブおよび継手業界で生成される切粉 (金属削りくず) の 90 ~ 95% が旋盤に由来するという事実によって最もよく示されています。 この業界で報告されている事故の約 XNUMX 分の XNUMX は、旋盤が原因です。 これは、すべての機械事故の XNUMX 分の XNUMX に相当します。 小型精密部品や電気機器を製造する工場で実施された機械単位の相対事故頻度の調査によると、旋盤は木工機械、金属切断機、電動プレス、ボール盤に次ぐ第 XNUMX 位です。 したがって、旋盤の保護対策の必要性は疑いの余地がありません。

旋削は、特殊な刃先を備えた工具によって材料の直径を縮小する機械加工です。 切削動作はワークピースの回転によって生成され、送りと移動の動きはツールによって生成されます。 これら XNUMX つの基本的な動きを変化させ、適切な工具の刃先形状と材料を選択することで、素材除去率、表面品質、形成される切りくずの形状、および工具の摩耗に影響を与えることができます。

旋盤の構造

典型的な旋盤は次のもので構成されています。

  • サドルとテールストック用の機械加工されたスライドウェイを備えたベッドまたはベース
  • スピンドルとチャックを備えた、ベッドに取り付けられた主軸台
  • 主ネジまたは送りシャフトとエプロンを介してサドルに送りの動きを切断速度の関数として伝達するために、ベッドの前部に取り付けられた送りギアボックス
  • 横移動を行うクロススライドを運ぶサドル(またはキャリッジ)
  • クロス スライドに取り付けられたツールポスト (図 1 を参照)。

 

図 1. 旋盤および類似の機械

MET050F1

この旋盤の基本モデルは、汎用機から XNUMX つのタイプの作業専用に設計された特殊な自動旋盤まで、無限に変化させることができます。

旋盤の最も重要なタイプは次のとおりです。

  • センター旋盤。 最も使用頻度の高い旋盤です。 回転軸が水平なベーシックモデルに対応。 ワークは、フェースプレートまたはチャックによってセンター間で保持されます。
  • マルチツール旋盤。 これにより、複数のツールを同時に使用できます。
  • タレット旋盤、キャプスタン旋盤。 このタイプの機械は、次々と係合する複数の工具によって工作物を機械加工することを可能にします。 工具はタレットに保持され、回転して切削位置に移動します。 タレットはディスク型やクラウン型が一般的ですが、ドラム型のタレット旋盤もあります。
  • 倣い旋盤。 所望の形状は、テンプレートからワークにトレーサ制御によって送信されます。
  • 自動旋盤。 ワークの変更など、各種作業を自動化。 バー自動機とチャッキング自動機があります。
  • 立旋盤(ボーリング・ターニングミル). 作品は垂直軸を中心に回転します。 水平回転テーブルに固定されています。 このタイプの機械は、一般的に大型の鋳物や鍛造品の加工に使用されます。
  • NCおよびCNC旋盤。 前述のすべてのマシンには、数値制御 (NC) またはコンピュータ支援数値制御 (CNC) システムを装備できます。 その結果、制御システムの優れた汎用性と簡単なプログラミング機能のおかげで、半自動または全自動の機械がかなり普遍的に使用できるようになります。

 

今後の旋盤の発展は、おそらく制御システムに集中するでしょう。 接点制御は、ますます電子制御システムに置き換えられます。 後者に関しては、補間プログラム制御からメモリ プログラム制御への進化の傾向があります。 長期的には、ますます効率的なプロセス コンピューターを使用することで、機械加工プロセスが最適化される傾向にあることが予測できます。

事故

旋盤事故は、一般的に次のような原因で発生します。

  • マシンをワークショップに設置する際の安全規則の無視 (例: マシン間に十分なスペースがない、各マシンに電源切断スイッチがない)
  • ガードの欠落または補助装置の欠如 (ガードされていないベルト プーリーに片手を押し付けて旋盤のスピンドルにブレーキをかけようとした労働者や、ガードされていないクラッチ レバーまたはペダルを不注意に操作したオペレーターに重傷が生じています。ヒンジやスライドカバーがないことによるチップの飛散も発生しています)
  • 不適切な位置にある制御要素 (例えば、チャックを制御するペダルが心押し台の中心の動きの油圧回路を制御するものと間違えられると、心押し台の中心にターナーの手が突き刺さる可能性がある)
  • 不利な労働条件(すなわち、職業生理学の観点からの欠点)
  • PPE の不足または不適切な作業服の着用 (緩い服を着ていたり、髪が長く垂れ下がっていた旋盤作業者は、重傷を負ったり、致命傷を負うことさえあります)
  • 人員の不十分な指導 (見習いが、センター間で固定され、スピンドル ノーズのクランク付きキャリアとシャフトのストレート キャリアによって回転する短いシャフトをヤスリで削ったときに致命傷を負った。旋盤のキャリアが左側の袖をつかみ、見習いを激しく旋盤に引きずり込みながらワークピースに巻きつけた)
  • 不適切な機器の使用につながる不十分な作業組織 (たとえば、長いバーが従来の生産用旋盤で機械加工された。この旋盤には長すぎ、主軸台から 1 m 以上突出している。さらに、チャックの開口部が大きすぎた。バーとしては大きく、木製のくさびを挿入して構成されていた; 旋盤のスピンドルが回転し始めたとき、バーの自由端が 45° 曲がり、作業者の頭に衝突した; 作業者は翌日の夜に死亡した)
  • 機械要素の欠陥 (たとえば、クラッチのキャリア ピンが緩んでいると、オペレーターがチャック内のワークピースを調整しているときに、旋盤スピンドルが回転し始める可能性があります)。

 

事故防止

旋盤事故防止は設計段階から。 設計者は、制御要素と伝達要素に特に注意を払う必要があります。

制御要素

各旋盤には、保守および修理作業を安全に実施できるように、電源切断 (または分離) スイッチを装備する必要があります。 このスイッチは、すべての極の電流を切断し、空気圧と油圧の力を確実に遮断し、回路を通気する必要があります。 大型の機械では、切断スイッチは、出た位置で南京錠できるように設計する必要があります。これは、偶発的な再接続に対する安全対策です。

機械の制御装置のレイアウトは、オペレータが容易に識別して手が届き、操作によって危険が生じないようにする必要があります。 これは、マシンの作業ゾーンに手をかざすことによってのみ到達できるポイントや、飛んでいるチップが当たる可能性のあるポイントにコントロールを配置してはならないことを意味します。

ガードを監視し、マシン ドライブとインターロックするスイッチを選択し、ガードが保護位置から移動するとすぐに確実に回路を開くように設置する必要があります。

非常停止装置は、危険な動きを即座に停止させる必要があります。 それらは、脅威にさらされている労働者が簡単に操作できるように設計および配置する必要があります。 非常停止ボタンは簡単に手が届き、赤色でなければなりません。

危険な機械の動きをトリップする可能性のある制御装置の作動要素は、不注意な操作を排除するために保護する必要があります。 例えば、ヘッドストックとエプロンのクラッチ係合レバーには、安全ロック装置またはスクリーンを設ける必要があります。 押しボタンは、くぼみに収納するか、保護カラーで覆うことにより、安全にすることができます。

手動制御装置は、制御された機械の動きに手の動きが対応するように設計および配置する必要があります。

コントロールは、読みやすく理解しやすいマーキングで識別する必要があります。 誤解や言語の問題を避けるために、記号を使用することをお勧めします。

伝達要素

すべての可動伝達要素 (ベルト、プーリー、ギア) はガードで覆われている必要があります。 旋盤事故の防止に重要な貢献をするのは、機械の設置担当者です。 旋盤は、旋盤を扱うオペレーターがお互いに邪魔したり危険にさらしたりしないように設置する必要があります。 オペレーターは通路に背を向けてはいけません。 隣接する職場や通路が飛散チップの範囲内にある場合は、保護スクリーンを設置する必要があります。

通路は明確にマークされていなければなりません。 マテリアルハンドリング機器、ワークピースの積み重ね、ツールボックス用に十分なスペースを確保する必要があります。 棒材ガイドが通路に突き出てはなりません。

オペレータが立つ床は、防寒する必要があります。 断熱材が邪魔にならないように注意し、床が油膜で覆われても滑りやすくならないように注意してください。

コンジットと配管は、障害物にならないように設置する必要があります。 一時的な設置は避けるべきです。

製造現場での安全工学対策は、特に次の点に向けられる必要があります。

  • ワーク保持治具(フェイスプレート、チャック、コレット)は、使用前に動的にバランスを取る必要があります
  • チャックの最大許容速度は、メーカーによってチャックに示され、旋盤のオペレーターによって尊重されるべきです
  • スクロール チャックを使用する場合は、旋盤の始動時にジョーが飛び出さないようにする必要があります。
  • このタイプのチャックは、ジョーを固定する前にキーを外すことができないように設計する必要があります。 チャックのキーは、一般的に、チャックに残らないように設計されている必要があります。

 

重いチャックとフェースプレートの取り付けと取り外しを容易にするために、補助持ち上げ装置を用意することが重要です。 旋盤が急ブレーキをかけたときにチャックが主軸から外れないように、しっかりと固定する必要があります。 これは、スピンドル ノーズに左ねじ付きの保持ナットを取り付けるか、「Camlock」クイック アクション カップリングを使用するか、チャックをロッキング キーで取り付けるか、または XNUMX 部構成のロッキング リングで固定することによって実現できます。

油圧式チャック、コレット、心押し台センターなどの動力式ワーク保持器具を使用する場合は、手が閉鎖器具の危険ゾーンに入るのを防ぐための措置を講じる必要があります。 これは、クランプ要素の移動を 6 mm に制限すること、危険ゾーンに手を入れないようにデッドマン コントロールの位置を選択すること、またはクランプ前に閉じなければならない可動ガードを提供することによって達成できます。移動を開始できます。

チャックジョーが開いた状態で旋盤を始動すると危険な場合は、ジョーが閉じる前にスピンドルの回転が開始されるのを防ぐ装置を機械に装備する必要があります。 電力が供給されていないことで、動力付きのワーク保持器具が開いたり閉じたりしてはなりません。

パワーチャックの把持力が低下すると、主軸の回転を止めなければならず、主軸を起動できなくなります。 スピンドルが回転している間に内側から外側へ (またはその逆に) 把持方向を反転させても、チャックがスピンドルから外れてはなりません。 スピンドルからの固定具の取り外しは、スピンドルが回転を停止したときにのみ可能でなければなりません。

棒材を加工する場合、旋盤からはみ出した部分を棒材ガイドで囲う必要があります。 バーフィードウェイトは、床まで伸びるヒンジ付きカバーで保護する必要があります。

運送業者

深刻な事故を防ぐため、特に旋盤でのヤスリがけ作業では、保護されていないキャリアを使用しないでください。 センタリング安全キャリアを使用するか、保護カラーを従来のキャリアに取り付ける必要があります。 セルフロックキャリアを使用したり、キャリアディスクに保護カバーを付けることもできます。

旋盤の作業ゾーン

万能旋盤チャックは、ヒンジ付きカバーで保護する必要があります。 可能であれば、保護カバーをスピンドル駆動回路と連動させる必要があります。 垂直ボーリングおよびターニングミルは、回転部品による怪我を防ぐために、バーまたはプレートで囲う必要があります。 オペレータが機械加工プロセスを安全に監視できるようにするには、手すり付きのプラットフォームを用意する必要があります。 場合によっては、オペレーターがツールのエッジとツールの送り込みを監視できるように、TV カメラを取り付けることができます。

自動旋盤、NC および CNC 旋盤の作業ゾーンは完全に密閉する必要があります。 全自動機械の筐体には、機械加工する素材を導入し、旋削部品を排出し、加工ゾーンから削り屑を除去するための開口部のみが必要です。 これらの開口部は、作業が通過するときに危険を構成してはならず、危険ゾーンに到達することが不可能でなければなりません。

半自動、NC、および CNC 旋盤の作業ゾーンは、機械加工プロセス中に囲まれている必要があります。 エンクロージャは、一般に、リミット スイッチとインターロック回路を備えたスライド カバーです。

旋盤が安全に停止する前に、ワークまたはツールの変更、ゲージングなどの作業ゾーンへのアクセスを必要とする操作を実行してはなりません。 可変速ドライブをゼロにすることは、安全な停止とは見なされません。 このようなドライブを備えた機械は、機械が安全に停止する前にロックを解除できないように保護カバーをロックしておく必要があります (たとえば、スピンドル モーターの電源を切断することによって)。

特別なツール設定操作が必要な場合は、保護カバーが開いている間に特定の機械の動きをトリップできるインチング制御を提供する必要があります。 このような場合、特別な回路設計によってオペレータを保護することができます (たとえば、一度に XNUMX つの動作のみをトリップできるようにするなど)。 これは、両手コントロールを使用して実現できます。

ターニングスワーフ

回転の長い切りくずは、手足に巻き込まれて大けがをする恐れがあり危険です。 適切な切削速度、送り、および切りくずの厚さを選択するか、ガレットまたはステップ タイプのチップ ブレーカーを備えた旋盤工具を使用することにより、連続した、ほつれた切りくずを回避できます。 チップの除去には、ハンドルとバックル付きのスワーフ フックを使用する必要があります。

エルゴノミクス

すべての機械は、オペレーターへのストレスを最小限に抑えながら最大の出力が得られるように設計する必要があります。 これは、機械を作業者に適合させることによって達成できます。

旋盤のヒューマン・マシン・インターフェースを設計する際には、人間工学的要因を考慮に入れる必要があります。 合理的な職場設計には、アタッチメントの積み降ろしなどの補助ハンドリング機器の提供も含まれます。

すべてのコントロールは、生理学的領域内または両手が届く範囲内に配置する必要があります。 コントロールは明確にレイアウトされ、操作が論理的でなければなりません。 立ちっぱなしのオペレーターが操作する機械では、ペダル操作のコントロールは避けるべきです。

作業場が立位姿勢と座位姿勢の両方に対応するように設計されている場合に、優れた作業が行われることが経験からわかっています。 オペレーターが立って作業する必要がある場合は、姿勢を変えることができるようにする必要があります。 多くの場合、柔軟なシートは足の疲れを癒してくれます。

気温、相対湿度、空気の動き、放射熱を考慮して、最適な熱的快適性を生み出すための対策を講じる必要があります。 ワークショップは十分に換気する必要があります。 ガスの放出を排除するために、局所排気装置が必要です。 棒材を加工する場合は、吸音材で裏打ちされたガイド チューブを使用する必要があります。

作業場には、適切なレベルの照明を提供する均一な照明を提供することが望ましいです。

作業服と個人用保護具

オーバーオールはぴったりとフィットし、首にボタンまたはジッパーが付いている必要があります. 彼らは胸ポケットなしでなければならず、袖は手首でしっかりとボタンを留めなければなりません. ベルトは着用しないでください。 旋盤で作業するときは、指輪やブレスレットを着用しないでください。 安全眼鏡の着用が義務付けられるべきです。 重いワークピースを加工するときは、スチール製のつま先キャップが付いた安全靴を着用する必要があります。 切りくずを収集するときは常に保護手袋を着用する必要があります。

トレーニング

旋盤オペレーターの安全は、作業方法に大きく依存します。 したがって、彼または彼女は、スキルを習得し、可能な限り最善の保護を提供する行動を開発するために、徹底的な理論的および実践的なトレーニングを受ける必要があります。 正しい姿勢、正しい動き、正しいツールの選択と取り扱いは、オペレータが一時的に集中力を緩めたとしても正しく作業できる程度に日常化されるべきです。

トレーニングプログラムの重要なポイントは、直立姿勢、適切なチャックの取り付けと取り外し、ワークの正確で確実な固定です。 ヤスリやスクレーパーを正しく持ち、研磨布を使って安全に作業することは、集中的に練習する必要があります。

作業者は、作業の測定、調整のチェック、および旋盤の清掃中に発生する可能性のある怪我の危険性について十分に知らされている必要があります。

メンテナンス

旋盤は定期的にメンテナンスし、注油する必要があります。 障害はただちに修正する必要があります。 障害が発生して安全が脅かされる場合は、是正措置が講じられるまで機械を停止する必要があります。

修理および保守作業は、機械が電源から切り離された後にのみ実行する必要があります

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読む 36129 <font style="vertical-align: inherit;">回数</font> 最終更新日: 05 年 2011 月 01 日月曜日 50:XNUMX
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内容

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