Среда, Март 16 2011 21: 40

Токарные станки

Оценить этот пункт
(13 голосов)

Адаптировано из 3-го издания Энциклопедии по охране труда и технике безопасности.

Важную роль токарных станков в металлообрабатывающих цехах лучше всего иллюстрирует тот факт, что от 90 до 95 % стружки (металлической стружки), производимой в производстве клапанов и фитингов, образуется на токарных станках. Около одной десятой несчастных случаев, зарегистрированных в этой отрасли, происходят из-за токарных станков; это соответствует одной трети всех машинных аварий. Согласно исследованию относительной частоты несчастных случаев на единицу станка, проведенному на заводе, производящем мелкие прецизионные детали и электрооборудование, токарные станки занимают пятое место после деревообрабатывающих станков, металлорежущих пил, механических прессов и сверлильных станков. Поэтому необходимость защитных мер на токарных станках не вызывает сомнений.

Токарная обработка — это машинный процесс, при котором диаметр материала уменьшается с помощью инструмента со специальной режущей кромкой. Движение резания производится вращением заготовки, а движения подачи и перемещения - инструментом. Варьируя эти три основных движения, а также выбирая соответствующую геометрию и материал режущей кромки инструмента, можно влиять на скорость снятия припуска, качество поверхности, форму образующейся стружки и износ инструмента.

Структура токарных станков

Типичный токарный станок состоит из:

  • станина или основание с механически обработанными направляющими для седла и задней бабки
  • передняя бабка, установленная на станине, со шпинделем и патроном
  • редуктор подачи, прикрепленный к передней части станины, для передачи движения подачи в зависимости от скорости резания через ходовой винт или вал подачи и фартук на седло
  • седло (или каретка) с поперечными салазками, выполняющими поперечное движение
  • резцедержатель, установленный на поперечном суппорте (см. рис. 1).

 

Рисунок 1. Токарные станки и подобные им станки

МЕТ050Ф1

Эта базовая модель токарного станка может быть бесконечно разнообразной, от универсального станка до специального токарного автомата, предназначенного только для одного вида работ.

Наиболее распространены следующие типы токарных станков:

  • Центр токарного станка. Это наиболее часто используемый токарный станок. Соответствует базовой модели с горизонтальной осью поворота. Работа удерживается между центрами, планшайбой или в патроне.
  • Многоинструментальный токарный станок. Это позволяет использовать несколько инструментов одновременно.
  • Токарно-револьверный станок, токарный станок. Станки этого типа позволяют обрабатывать заготовку несколькими инструментами, которые включаются друг за другом. Инструменты удерживаются в револьверной головке, которая вращается для перевода их в положение резки. Револьверные головки, как правило, дискового или коронного типа, но есть и револьверные станки барабанного типа.
  • Копировально-токарные станки. Желаемая форма передается трассирующим контролем от шаблона к работе.
  • Автоматический токарный станок. Различные операции, в том числе и смена работы, автоматизированы. Есть барная автоматика и патронная автоматика.
  • Токарно-карусельный станок (расточно-токарный станок). Работа вращается вокруг вертикальной оси; он закреплен на горизонтальном вращающемся столе. Этот тип станков обычно используется для обработки крупных отливок и поковок.
  • Токарные станки с ЧПУ и ЧПУ. Все вышеперечисленные станки могут быть оснащены системой числового программного управления (ЧПУ) или компьютеризированным числовым программным управлением (ЧПУ). В результате получается полуавтоматическая или полностью автоматическая машина, которая может использоваться довольно универсально благодаря большой универсальности и простоте программирования системы управления.

 

Дальнейшее развитие токарного станка, вероятно, будет сосредоточено на системах управления. Контактное управление будет все больше заменяться электронными системами управления. Что касается последнего, то существует тенденция эволюции от интерполяционно-программируемых к программируемым в памяти элементам управления. Можно предвидеть, что в долгосрочной перспективе использование все более эффективных компьютеров управления процессами приведет к оптимизации процесса обработки.

Аварии

Несчастные случаи на токарных станках обычно происходят по следующим причинам:

  • игнорирование правил техники безопасности при установке машин в мастерских (например, недостаточное пространство между машинами, отсутствие выключателя питания для каждой машины)
  • отсутствие ограждений или вспомогательных устройств (тяжелые травмы были нанесены рабочим, которые пытались затормозить шпиндель своих токарных станков, нажимая одной рукой на незащищенные ременные шкивы, и операторам, которые непреднамеренно задействовали незащищенные рычаги сцепления или педали; также имели место летающие стружки из-за отсутствия откидных или сдвижных крышек)
  • неадекватно расположенные элементы управления (например, руку токаря можно проткнуть центром задней бабки, если педаль управления патроном ошибочно принять за педаль, управляющую гидравлическим контуром движения центра задней бабки)
  • неблагоприятные условия труда (т. е. недостатки с точки зрения физиологии труда)
  • отсутствие СИЗ или ношение неподходящей рабочей одежды (тяжелые и даже смертельные травмы были причинены токарям, которые носили свободную одежду или имели длинные, свободно свисающие волосы)
  • недостаточный инструктаж персонала (подмастерье получил смертельную травму при подпиливании короткого вала, закрепленного между центрами и вращавшегося с помощью кривошипного водила на носике шпинделя и прямого на валу; токарное водило зацепило его за левую втулку, которая обвивал заготовку, яростно втягивая ученика в токарный станок)
  • плохая организация работы, приводящая к использованию неподходящего оборудования (например, на обычном серийном токарном станке обрабатывался длинный пруток; он был слишком длинным для этого станка и выступал за переднюю бабку более чем на 1 м; кроме того, отверстие патрона было слишком большой для прутка и компенсировался вставкой деревянных клиньев; при вращении шпинделя станка свободный конец прутка изгибался на 45° и ударялся о голову оператора; в следующую ночь оператор скончался)
  • дефектные элементы станка (например, ослабление несущего штифта в муфте может привести к тому, что шпиндель станка начнет вращаться, пока оператор регулирует заготовку в патроне).

 

Предотвращение несчастных случаев

Предупреждение несчастных случаев на токарных станках начинается на стадии проектирования. Особое внимание конструкторы должны уделить элементам управления и трансмиссии.

Элементы управления

Каждый токарный станок должен быть оборудован выключателем питания (или изолирующим) для безопасного проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту. Этот выключатель должен отключать ток на всех полюсах, надежно отключать пневматическую и гидравлическую энергию и вентилировать цепи. На больших машинах разъединитель должен иметь такую ​​конструкцию, чтобы его можно было заблокировать в выключенном положении — мера безопасности против случайного повторного включения.

Расположение органов управления машиной должно быть таким, чтобы оператор мог легко их различить и достать, а манипуляции с ними не представляли опасности. Это означает, что элементы управления никогда не должны располагаться в местах, до которых можно добраться, только проведя рукой над рабочей зоной станка, или где они могут быть поражены летящими стружками.

Выключатели, которые контролируют ограждения и блокируют их с приводом машины, должны быть выбраны и установлены таким образом, чтобы они размыкали цепь, как только ограждение перемещается из защитного положения.

Устройства аварийной остановки должны вызывать немедленную остановку опасного движения. Они должны быть сконструированы и расположены таким образом, чтобы работник, которому угрожает опасность, мог легко ими управлять. Кнопки аварийной остановки должны быть легко доступны и должны быть красного цвета.

Исполнительные элементы механизма управления, которые могут привести к срабатыванию опасного движения машины, должны быть ограждены, чтобы исключить любое непреднамеренное срабатывание. Например, рычаги включения сцепления на передней бабке и фартуке должны быть снабжены предохранительными блокировочными устройствами или экранами. Кнопку можно обезопасить, поместив ее в углубление или накрыв защитным кольцом.

Ручные органы управления должны быть спроектированы и расположены таким образом, чтобы движение руки соответствовало движению управляемой машины.

Органы управления должны быть обозначены легко читаемой и понятной маркировкой. Во избежание недоразумений и языковых трудностей целесообразно использовать символы.

Элементы трансмиссии

Все подвижные элементы трансмиссии (ремни, шкивы, шестерни) должны быть закрыты кожухами. Важный вклад в предотвращение несчастных случаев на токарных станках могут внести лица, ответственные за установку станка. Токарные станки должны быть установлены таким образом, чтобы обслуживающие их операторы не мешали и не подвергали опасности друг друга. Операторы не должны поворачиваться спиной к проходам. Защитные экраны должны быть установлены там, где соседние рабочие места или проходы находятся в пределах досягаемости летящей стружки.

Проходы должны быть четко обозначены. Необходимо оставить достаточно места для подъемно-транспортного оборудования, штабелирования заготовок и ящиков для инструментов. Направляющие прутка не должны выступать в проходы.

Пол, на котором стоит оператор, должен быть изолирован от холода. Следует следить за тем, чтобы изоляция не создавала препятствия для спотыкания, а пол не становился скользким, даже если он покрыт масляной пленкой.

Кабелепроводы и трубопроводы должны быть установлены таким образом, чтобы они не становились препятствиями. Следует избегать временных установок.

Технические меры безопасности в цехе должны быть направлены, в частности, на следующие пункты:

  • удерживающие приспособления (планшайбы, патроны, цанги) должны быть динамически сбалансированы перед использованием
  • максимально допустимая скорость патрона должна быть указана производителем на патроне и соблюдаться оператором станка
  • при использовании спиральных патронов необходимо следить за тем, чтобы кулачки не выдвигались при запуске токарного станка.
  • Патроны этого типа должны быть сконструированы таким образом, чтобы шпонка не могла быть удалена до того, как кулачки будут закреплены. Ключи патрона вообще должны быть сконструированы таким образом, чтобы их нельзя было оставлять в патроне.

 

Важно предусмотреть вспомогательное подъемное оборудование для облегчения монтажа и демонтажа тяжелых патронов и планшайб. Чтобы патроны не соскальзывали со шпинделя при резком торможении токарного станка, их необходимо надежно зафиксировать. Этого можно добиться, надев стопорную гайку с левой резьбой на торец шпинделя, используя быстродействующую муфту «Camlock», установив патрон с помощью стопорного ключа или закрепив его стопорным кольцом, состоящим из двух частей.

При использовании механических приспособлений, таких как патроны с гидравлическим приводом, цанговые патроны и центры задней бабки, должны быть приняты меры, исключающие попадание рук в опасную зону замыкающих приспособлений. Этого можно добиться, ограничив ход зажимного элемента до 6 мм, выбрав расположение ручек аварийного останова таким образом, чтобы исключить попадание рук в опасную зону, или предусмотрев подвижное ограждение, которое необходимо закрыть перед зажимом. можно начинать движение.

Если пуск токарного станка при открытых кулачках патрона представляет опасность, станок должен быть оборудован устройством, предотвращающим начало вращения шпинделя до того, как кулачки будут сомкнуты. Отсутствие питания не должно приводить к открытию или закрытию замков с приводом.

Если усилие зажима силового патрона уменьшается, вращение шпинделя должно быть остановлено, а запуск шпинделя должен быть невозможен. Изменение направления захвата изнутри наружу (или наоборот) при вращении шпинделя не должно приводить к смещению патрона со шпинделя. Снятие удерживающих приспособлений со шпинделя должно быть возможно только после прекращения вращения шпинделя.

При обработке прутка часть, выступающая за токарный станок, должна быть ограждена направляющими прутка. Грузы подачи прутка должны быть защищены откидными крышками, доходящими до пола.

Перевозчики

Во избежание серьезных несчастных случаев, в частности, при работе на токарном станке, нельзя использовать незащищенные держатели. Следует использовать центрирующий предохранительный держатель или на обычном держателе следует установить защитный воротник. Также можно использовать самоблокирующиеся держатели или снабдить несущий диск защитным кожухом.

Рабочая зона токарного станка

Патроны токарно-универсальных станков должны быть защищены откидными крышками. По возможности защитные кожухи должны быть сблокированы с цепями привода шпинделя. Вертикально-расточные и токарные станки должны быть ограждены стержнями или пластинами для предотвращения травм от вращающихся частей. Чтобы оператор мог безопасно наблюдать за процессом обработки, должны быть предусмотрены платформы с перилами. В некоторых случаях могут быть установлены телевизионные камеры, чтобы оператор мог контролировать кромку инструмента и подачу инструмента.

Рабочие зоны токарных автоматов, станков с ЧПУ и ЧПУ должны быть полностью закрыты. Корпуса полностью автоматических станков должны иметь только отверстия, через которые вводится обрабатываемая заготовка, выбрасывается токарная деталь и удаляется стружка из рабочей зоны. Эти отверстия не должны представлять опасности при прохождении через них работы, и через них не должно быть доступа в опасную зону.

Рабочие зоны полуавтоматов, токарных станков с ЧПУ и ЧПУ должны быть ограждены в процессе обработки. Корпуса, как правило, представляют собой раздвижные крышки с концевыми выключателями и цепью блокировки.

Операции, требующие доступа в рабочую зону, такие как смена работы или инструментов, калибровка и т. д., не должны выполняться до безопасной остановки токарного станка. Обнуление привода с регулируемой скоростью не считается безопасной остановкой. Машины с такими приводами должны иметь закрытые защитные кожухи, которые нельзя разблокировать, пока машина не будет безопасно остановлена ​​(например, отключением питания двигателя шпинделя).

Если требуются специальные операции по наладке инструмента, должно быть предусмотрено медленное управление, которое позволяет отключать определенные движения станка при открытой защитной крышке. В таких случаях оператор может быть защищен с помощью специальных схемных решений (например, разрешая срабатывание только одного движения за раз). Этого можно добиться, используя двуручное управление.

Токарная стружка

Длинная токарная стружка опасна, поскольку может запутаться в руках и ногах и нанести серьезную травму. Сплошной и растрепанной стружки можно избежать, выбирая соответствующие скорости резания, подачи и толщину стружки или применяя токарные инструменты со стружколомами впадинного или ступенчатого типа. Для удаления стружки следует использовать крючки для стружки с ручкой и пряжкой.

Эргономика

Каждая машина должна быть сконструирована таким образом, чтобы она позволяла получить максимальную производительность при минимальной нагрузке на оператора. Этого можно добиться, приспособив машину к рабочему.

При проектировании человеко-машинного интерфейса токарного станка необходимо учитывать эргономические факторы. Рациональная конструкция рабочего места также предусматривает наличие вспомогательного погрузочно-разгрузочного оборудования, такого как погрузочно-разгрузочное оборудование.

Все органы управления должны находиться в пределах физиологической сферы или досягаемости обеих рук. Элементы управления должны быть четко изложены и должны быть логичны в работе. Следует избегать педального управления на машинах, за которыми обслуживаются стоящие операторы.

Опыт показывает, что хорошая работа выполняется, когда рабочее место рассчитано как на стоячее, так и на сидячее положение. Если оператору приходится работать стоя, ему должна быть предоставлена ​​возможность менять позу. Гибкие сиденья во многих случаях являются желанным облегчением для напряженных ног.

Должны быть приняты меры для создания оптимального теплового комфорта с учетом температуры воздуха, относительной влажности, движения воздуха и лучистого тепла. Мастерская должна хорошо проветриваться. Должны быть локальные вытяжные устройства для устранения газовыделения. При обработке пруткового проката следует использовать направляющие трубы со звукопоглощающей футеровкой.

Рабочее место предпочтительно должно быть обеспечено равномерным освещением, обеспечивающим достаточный уровень освещенности.

Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты

Комбинезон должен быть облегающим и застегиваться на пуговицы или молнию до шеи. Они должны быть без нагрудных карманов, а рукава должны быть плотно застегнуты на запястьях. Не следует носить ремни. При работе на токарных станках нельзя носить перстни и браслеты. Ношение защитных очков должно быть обязательным. При обработке тяжелых заготовок необходимо носить защитную обувь со стальными носками. При сборе стружки необходимо надевать защитные перчатки.

Обучение

Безопасность оператора токарного станка во многом зависит от методов работы. Поэтому важно, чтобы он или она прошли тщательную теоретическую и практическую подготовку, чтобы приобрести навыки и выработать поведение, обеспечивающее наилучшие возможные гарантии. Правильная осанка, правильные движения, правильный выбор инструментов и обращение с ними должны стать рутиной до такой степени, чтобы оператор работал правильно, даже если его или ее концентрация временно ослаблена.

Важными моментами в программе обучения являются вертикальное положение, правильная установка и снятие патрона, а также точная и надежная фиксация заготовок. Необходимо интенсивно практиковать правильное владение напильниками и скребками и безопасную работу с наждачной бумагой.

Рабочие должны быть хорошо информированы об опасности травм, которые могут быть вызваны замерами, проверкой регулировок и чисткой токарных станков.

Обслуживание

Токарные станки необходимо регулярно обслуживать и смазывать. Неисправности необходимо исправлять немедленно. Если безопасность находится под угрозой в случае неисправности, машина должна быть остановлена ​​до тех пор, пока не будут предприняты корректирующие действия.

Работы по ремонту и техническому обслуживанию должны выполняться только после отключения машины от источника питания.

.

Назад

Читать 37160 раз Последнее изменение: понедельник, 05 сентября 2011 г., 01:50

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

Содержание:

Справочные материалы по металлообработке и металлообработке

Buonicore, AJ и WT Davis (ред.). 1992. Инженерное руководство по загрязнению воздуха. Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольд / Ассоциация управления воздухом и отходами.

Агентство по охране окружающей среды (EPA). 1995. Профиль отрасли цветных металлов. EPA/310-R-95-010. Вашингтон, округ Колумбия: EPA.

Международная ассоциация по изучению рака (IARC). 1984. Монографии по оценке канцерогенного риска для человека. Том. 34. Лион: МАИР.

Джонсон А., С.И. Мойра, Л. Маклин, Э. Аткинс, А. Дайбунико, Ф. Ченг и Д. Энарсон. 1985. Респираторные нарушения у рабочих черной металлургии. Brit J Ind Med 42: 94–100.

Кроненберг Р.С., Дж.К. Левин, Р.Ф. Додсон, Дж.Г.Н. Гарсия и Д.Э. Гриффит. 1991. Заболевание, связанное с асбестом, у работников сталелитейного завода и завода по производству стеклянных бутылок. Ann NY Acad Sci 643:397–403.

Ландриган, П.Дж., Черняк М.Г., Льюис Ф.А., Катлетт Л.Р. и Хорнунг Р.В. 1986. Силикоз в литейном цехе серого чугуна. Постоянство древней болезни. Scand J Work Environment Health 12:32–39.

Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH). 1996. Критерии рекомендуемого стандарта: Воздействие жидкостей для металлообработки на рабочем месте. Цинцинатти, Огайо: NIOSH.

Палета, Д. и Тейлор. 1995. Ртуть в экологических и биологических образцах из района добычи золота в районе Амазонки в Бразилии. Наука об окружающей среде 168:63-69.

Томас, PR и Д. Кларк. 1992 Вибрационный белый палец и контрактура Дюпюитрена: связаны ли они? Оккупай Мед 42 (3): 155–158.