金属切削机床的安全技术

1、 金属切削机床的安全技术 一、 传动装置的防护 机床上常见的传动机构有：齿轮啮合要构、皮带传动机构、联轴器等。这些机构高速旋转着，人体某一部位有可能被带进去而造成不幸事故，因而有必要把传动机构危急部位加以防护，以爱护操的平安。 在齿轮传动机构中，两轮开头啮合的地方最危急，见图1。 见表 图1 齿轮传动 皮带传动机构中，皮带开头进入皮带轮的部位最危急，见图2。 见表 图2 皮带传动 联轴器上暴露的突出部分有可能勾住工人衣服等，使工人造成损害，见图3。 见表 图3 联轴器 全部上述危急部位都应牢靠地加以爱护，目的是把它与工人隔开，从而保证平安。 1 齿轮啮合传动的防护 啮合传动有齿轮（直齿轮、斜齿

2、轮、伞齿轮、齿轮齿系）啮合传动、蜗轮蜗杆、链条传动等种。这里仅对齿轮啮合传动的防护装置作争论。 齿轮传动机构必需装置全封闭型的防护装置，应当强调的是：机器外部绝不允许有暴露的啮合齿轮，不管啮合齿轮处在何种位置，由于即使啮合齿轮处在操作工人不常到的地方，但工人在维护保养机器时有可能与其接触而带来不必要的损害。在设计和制造机器时，应尽量将齿轮装入机座内，而不使其外露。对于一些历史遗留下来的老设备，如发觉啮合齿轮外露，就必需进行改造，加上防护罩，齿轮传动机构没有防护罩不得使用。 防护装置的材料可用钢板或有金属骨架的铁丝网，必需装固牢靠，并保证在机器运行过程中不发生振动。并且要求装置合理，防护罩的外壳

3、与传动机构的形状相符，同时要便于开启，便于机器的维护保养，也就是要求能便利地打开和关闭。为了引起工人的留意，防护罩内壁应涂成红色，最好装电器联锁，使得防护装置在开启的状况下机器永久停止运转。另外，防护罩壳体本身不应有尖角和锋利部分，并尽量使之既不影响机器的美观，又起到平安作用。 2 皮带传动机械的防护 皮带传动的传动比精确度较齿轮啮合的传动比差，但是当过载时，皮带打滑，起到了过载爱护作用，皮带传动机构，传动平稳，噪音小，结构简洁，维护便利。因此皮带传动机构广泛应用于机械传动中。但是，由于皮带因摩擦后易产生静电放电现象，故不能用于简单发生燃烧或爆炸的场所。 皮带传动机构的危急部分是：皮带接头处、

4、皮带进入皮带轮的地方、如图4中箭头所指部分。因此要加以防护。 见表 图4 皮带传动危急部分 皮带防护罩与皮带的距离不要小于50mm，设计要合理，不要影响机器的运行。一般传动机构离地面2m以下，要设防护罩。但在下列三种状况下，即使在2m以上也应加以防护： （1） 皮带轮之间的距离在3m 以上； （2） 皮带宽度在15cm以上； （3） 皮带回转的速度在9m/min以上。 这样万一皮带断裂时，也不致于落下伤人。 皮带的接头肯定要坚固牢靠，安装皮带要做到松紧相宜。皮带传动机构的防护方法可采纳将皮带全部遮盖起来的方法，或采纳防护栏杆防护。 3 联轴器等的防护 一切突出于轴面而不平滑的东西（键、固定螺钉

5、等）均增加了轴的危急因素。联轴器上突出的螺钉、销、键等均可能给工人带来损害。因此对联轴器的平安要求是没有突出的部分，也就是采纳平安联轴器。但这样还没有彻底排解隐患，根本的方法就是加防护罩，最常见的是型防护罩。 轴上的键及固定螺钉必需加以防护，为了保证平安，螺钉一般应采纳沉头螺钉，使之不突出轴面，而增设防护装置则更加平安。 二、 操纵机构 机床的操纵机构的主要作用是转变齿轮箱内各个或各组滑移齿轮或离合器的位置，来变换运动的速度和方向，掌握帮助运动。 工人每天频繁接触操作机构，假如设计得不合理，就会使工人操作时动作紧急，简单造成操作失误，引起事故的发生。所以，无论设计哪种操纵机构（手柄和按钮），都

6、应尽量符合下列基本的平安要求，即：生产者在操纵时不需要离开或稍离开一点原有的工作位置，保持身体的自由状态，便于工人正确地进行操作，并且在完成操作中尽量削减工人的体力消耗。 为了达到上述要求，使工人能在快速、便利、省力的条件下进行操作，减轻体力劳动的强度，故在设计、制造、安装操纵机构时要留意以下几点： 1 操纵时所需的力应尽可能地小。不然，很简单使人疲惫。但为防止偶然开动，必需有一个牢靠的定位。通常是用圆柱销或用钢珠后面带一个弹簧的定位元件来定位的，所以操作力必需大于拨销阻力或弹簧的预紧力。工人在正常操作时，手所能施出的力气和操纵器离地面的高度、施力的方向和用哪支手有关。在设计中一般不应超过表1

7、所列的数值。 见表 表1 允许操纵力（N） 在需要常常操纵的地方，操纵力通常要比表内数值小30%左右。也可设计成用脚操纵的机构，这样可以发挥出脚比手能施更大力的作用；另一方面，也可能使工人腾出手去完成其他的操作，提高效率。 为削减操纵力，通常可以增大操纵机构传动部分的速比。例如：加长手把的长度，为完成同一掌握作用增大手把转动的角度等。当机床较大，手动较困难时，可采纳机动装置。 2 合理地安装操纵机构的位置。在合理布置操纵机构的高度以及离开工的横向和深度时，一般高度不要超过1.6m或低于1m，两边离开人体的距离不大于0.8m。 操纵机构布置的高度如超过1.6m或小于1m，均不相宜，这时将引起手臂

8、肌肉过分紧急和身体过多的动作。同样，当离开人体的距离大于0.8m时，工人就不能保持原来的位置，造成多余的来回运动。 操纵机构布置的深度肯定要使工人伸手后即可操作，不容许身体往前倾斜或起颠起脚尖。否则，不仅会造成紧急，而且会因站不稳而造成危急的后果。 3 操纵机构应集中布置在不太大的面积上，位于相近的高度、横向距离及深度，而且在工人正前面易接触的地方。当机床尺寸较大，或在加工过程中工人需要随时站在机床旁的不同位置来观看工作时，可以在机庆上装上互锁开关。一般一般车床上有两个手柄掌握主轴启动和停止；万能铣床在横向工作台和床身上各有一个按钮来掌握机床主轴的转动。 4 扳动手柄的方向必需与相应机构运动方

9、向全都，以免和直觉印象相抵触，从而引起危急。如：手柄和手轮顺时针方向旋转时相当于向前或向上运动或机构的工作行程程；反时针方向旋转时，相当于向后或向下或机构的回程。 安置在进刀轴上或工作台上的手轮，在自动进刀或快速回程转动时，有可能打伤操作工人。设计时，应把手轮空套在进刀轴上，当手动移动进刀轴时，推动手轮使其与固定在进刀轴上的牙嵌式离合器接合，这样可以带动进刀轴移动。松开手轮时，由于装在里面的弹簧的作用，手轮自动与牙嵌式离合器脱开，保证进刀轴在机构快进或快速移动时，手轮不转，保证平安。 5 按钮是操纵机构中最便利的一种，不同作用的按钮应漆上不同颜色，一般按“开”漆上绿色；“停”漆上红色，而且“停

10、”的按钮要突出机壳表面。例如平面磨床上的总停开关，特别醒目，遇到事故可以快速切断电源。“开”的按钮则应凹进机壳表面或装的护环，以防偶然开动。对“开”、“停”按钮的排列，应右面或上面是启动，左面或下面是停止。若是手柄，则手运动方向自左至右或自下而上的是启动；反之是停止。 6 操纵手柄之间或相邻机床表面之间，应有足够的距离，以免工人在操作时碰伤手或遇到其他操作手柄而引起意外。 以上有关手柄、手轮和按钮的规定可见表2所述。 见表 表2 手柄、手轮和按钮的规定 三、 制动装置和保险装置 （一） 制动装置 金属切削机床必需装有良好的制动装置。否则在关车后，由于惯性作用机床还会连续运动。在此状况下，操往往

11、会因急于调换刀具，测量尺寸，拆卸工件，用手按住卡盘而造成事故。所以，为了克服主轴的旋转惯性，在轴上装有钢带式制动器，通过杠杆拉紧包着闸轮的钢带，钢带上的刹车皮就包紧闸轮，起到制动作用。 （二） 保险装置 保险装置是一种能自动消退危急因素，避开事故发生的装置。 在工作中，有时机器设备会过载，这种状况会引起设备的损坏而导致事故的发生。所以机器设备中应有一种装置，当上述状况发生时，能自动地停止工作。 保险装置一般分为破坏式和自动式两种。 自动式：如在机床传动中广泛使用的摩擦片离合器，齿式离合器、滚珠式离合器，进给传动部分的脱落蜗杆机构、液压传动中的平安阀等。 下面介绍一下脱落蜗杆机构和互锁机构。 1

12、 脱落蜗杆机构 脱落蜗杆机构是防止过载、自动断开进给运动的机构。图5是脱落蜗杆示意图，我们结合图6的脱落蜗杆工作原理图来讨论。运动由光杠经变向机构传给轴1，又通过万向接头2传至轴3，蜗杆4是空套在轴3上，蜗杆4的右端是端面呈螺旋曲面的牙嵌式离合器6，牙嵌式离合器6的右半部其外形如图5右上图所示，它是用花键与轴3连接，并靠弹簧7的压力，使离合器处在结合状态。于是，轴3转动，通过离合器6而传动蜗杆4，带动蜗轮5转动，从而使纵向或横向的进给运动能以实现。 见表 图5 脱落蜗杆机构示意图 1轴；2万向接头；3轴；4蜗杆；5蜗轮；6牙嵌离合器；7弹簧；8杠杆；9蜗杆支架；10绞链；11手柄；12螺母 见表 图6 脱落蜗杆工作原理图 1轴；2万向接头；3轴；4蜗杆；5蜗轮；6牙嵌离合器；7弹簧；8杠杆；9蜗杆支架；10绞链；11手柄；12螺母 机床在