非常全面的常用金属切削加工机械类安全技术要求

机械制造是从事机械设备生产，把原材料变为成品的全过程。其主要包括产品设计、工艺设计、零件加工、检验、装配调试等过程，担负着向国民经济各部门提供技术装备的重大任务。国民经济各部门的生产技术水平和经济效益在很大程度上取决于机械制造业所能提供装备的技术性能、质量和可靠性。因此，机械制造的技术水平和规模是衡量一个国家工业化程度和国民经济综合实力的重要标志。

机械加工是机械制造中用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按被加工的工件处于的温度状态，分为冷加工和热加工。在常温下不引起工件化学或物相变化的加工称为冷加工。在高于或低于常温状态下引起工件化学或物相变化的加工称为热加工。冷加工按加工方式的差别可分为切削加工和压力加工等。热加工常见的有热处理、锻造、铸造和焊接等。

第一节 金属冷加工机械安全技术

金属冷加工主要包括车、铣、刨、磨、钻等切削加工和压力机、冲床、剪板机、弯板机等压力加工。切削加工的特点是使用的装夹工具和被切削的工件或刀具间有高速相对运动；压力加工的特点是利用外力使板料产生分离或塑性变形，通过压力施以间断的往复运动。如果设备防护不好， 操作者不遵守操作规程，很容易造成人身伤害和财产损失。

切削加工分为钳工和机械加工（简称机工）两大部分。钳工一般是指通过工人手持工具对工件进行切削加工，其主要内容有划线、錾削、锯切、锉削、刮削、研磨、钻孔、扩孔、攻螺纹、套螺纹、机械装配和修理等；机械加工是指通过工人操纵机床进行切削加工，其主要加工方法有车削、钻削、镗削、磨削、铣削等。

一、金属切削加工机械安全技术

1. 金属切削机床及切削安全

1）金属切削机床简介

金属切削机床是利用切削工具将料坯或工件上的多余材料切除，以获得所需几何形状、尺寸精度和表面质量的机械零件的机器。金属切削机床在工业中起着工作母机的作用，它的应用范围非常广泛。并且，随着科学技术的不断发展，机床的功能越来越多，结构也变得越来越复杂，机床产生的危险也大大增加，因此机床的安全问题已成为社会普遍关注的重要问题。它不仅关系到人员的健康、财产的损失，而且还直接影响机床产品在市场的销售和竞争地位。

机床的运动可分为主运动和进给运动。主运动是切削金属最基本的运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件；进给运动使刀具与工件之间产生附加的相对运动。在主运动和进给运动的共同作用下，机床可不断地进行切削，并得到具有所需几何形状的加工表面。

2. 车床安全技术

1）车削运动和车床的用途

车床是金属切削加工中应用最广泛的一类机床，在一般机加工车间，车床占机床总数的50%左右。为了使车刀能够从毛坯上切下多余的金属，车削加工时，车床的主轴带动工件做旋转运动，称主运动；车床的刀架带动车刀做纵向、横向或斜向的直线移动，称进给运动。通过车刀和工件的相对运动，使毛坯被切削成一定的几何形状、尺寸和表面质量的零件，以达到图纸上所规定的要求。

车床的加工范围很广，主要加工各种回转表面，其中包括端面、外圆、内圆、锥面、螺纹、回转沟槽、回转成形面和滚花等。普通车床加工的尺寸精度一般为 IT10～IT8，表面粗糙度值Ra=6.3～1.6 µm。

2）普通车床的型号

机床均用汉语拼音字母和数字按一定的规律组合进行编号，以表示机床的类型和主要规格。

车床型号C6132的含义为：C——车床类；6——普通车床组；1——普通车床型；32——最大加工直径为320 mm。

老型号C616的含义为：C——车床类；6——普通车床组；16——主轴中心到床面距离的1/10，即中心高为160 mm。

3）普通车床的组成

根据车床主轴回转中心线的状态不同，车床分为卧式车床与立式车床两大类，其中卧式车床应用最为广泛。C6132型卧式车床的结构如图4−1所示。

图4−1 C6132型卧式车床的结构

1—主轴；2—滑板；3—尾座；4—床身；5—右床腿；6—溜板箱；7—左床腿；8—进给箱

（1）床身。床身是车床的基础零件，用来支撑和连接各主要部件并保证各部件之间有严格、正确的相对位置。床身的上面有内、外两组平行的导轨。外侧的导轨用于大滑板的运动导向和定位，内侧的导轨用于尾座的移动导向和定位。床身的左、右两端分别支撑在左、右床腿上，床腿固定在地基上。

（2）主轴变速箱。主轴箱用于支撑主轴，并使之以不同转速旋转。主轴是空心结构，以便穿过长棒料。主轴右端有外螺纹，用以连接卡盘、拨盘等附件，内有锥孔，用于安装顶尖。变速箱安装在左床腿内腔中。车床主轴由电动机直接驱动齿轮变速机构，经带传动到主轴箱内，再经变速机构变速，使主轴获得不同的转速。大多数车床的主轴箱和变速箱是合为一体的，称为主轴变速箱。C6132型车床的主轴箱和变速箱是分开的，称为分离驱动，可减小主轴振动，提高零件的加工精度。

（3）进给箱。进给箱固定在主轴箱下部的床身侧面，用于传递进给运动。改变进给箱外面的手柄位置，可使丝杠或光杆获得不同的转速。

（4）刀架。刀架用来装夹刀具，能够带动刀具做多个方向的进给运动。为此，刀架做成多层结构，从下往上分别是床鞍、中滑板、转盘、小滑板和方刀架，方刀架装在小滑板上，小滑板装在中滑板上。床鞍可带动车刀沿床身上的导轨纵向移动，用来车外圆、镗内孔等；中滑板可以带动车刀沿床鞍上的导轨做横向运动，用来加工端面、切断面、切槽等；小滑板可相对中滑板改变角度后带动刀具斜进给，用来车削内、外短锥面。

（5）尾座。尾座装在床身内侧导轨上，可以沿导轨移动到所需位置，其上可安装顶尖，支撑长工件的后端以加工长圆柱体，也可以安装孔加工刀具加工孔。尾座可横向做少量的调整， 用于加工小锥度的外锥面。

（6）溜板箱。溜板箱与床鞍（纵向滑板）连在一起，它将光杆或丝杠传来的旋转运动通过齿轮、齿条机构（或丝杠、螺母机构）带动刀架上的刀具做直线进给运动。

4）车削加工的不安全因素

车削加工最不安全的因素是切屑的飞溅、车床的附件以及工件造成的伤害。例如，工件、手用工具及夹具、量具放置不当（如卡盘扳手插在卡盘孔内），易造成扳手飞落、工件弹落等伤人事故；开始工作前，工件及装夹附件没有夹紧，则易造成工件飞出伤人事故；车床周围布局不合理、卫生条件不好、切屑堆放不当等，也易造成事故；车床保险装置失灵、缺乏定期检修维护等，也会造成由于机床事故而引发的伤害。此外，操作人员的不安全行为也经常导致危险，如未戴防护帽、未穿工作服而使长发、领带或过于宽松的衣服卷入机械转动部位，车床运转过程中测量工件、用纱布打磨工件毛刺或用手清除切屑等，都易造成伤害。

5）事故预防措施

为确保车削加工安全，应采取相应的安全技术措施，并对职工进行必要的安全教育培训，加强安全管理，严格执行安全奖惩制度。

（1）技术措施。

① 为防止崩碎切屑对操作者造成伤害，应在车床上安装活动式透明防护挡板，借助气流或乳化液对切屑进行冲洗；也可改变切屑的射出方向。

② 为防止车削加工时暴露在外的旋转部分钩住操作者衣服或将手卷入转动部分造成伤害事故，应使用防护罩式安全装置将危险部位罩住。

③ 机床局部照明不足或灯光刺眼，不利操作者观测，易产生误操作，为此应保证良好的照明。管线布置零乱，妨碍在机器附近的安全出入，应合理布置管线，保证有足够的上部空间，避免磕绊。

④ 车床技术状态不好、缺乏定期检修、保险装置失灵等，将会造成因机床事故而引起的伤害事故，应按设备管理规章制度对设备进行维护保养。

（2）车床安全操作要求。

① 开机前，首先检査油路和转动部件是否灵活正常，开机时要按要求正确佩戴劳动防护用品，如穿紧身工作服、袖口扣紧，长发要戴防护帽，禁止戴手套，切削工件和磨刀时必须戴眼镜。

② 开机时要观察设备是否正常，车刀要夹牢固，吃刀深度不能超过设备本身的负荷，刀头伸出部分不要超出刀体高度的1.5倍。转动刀架时要把大刀退回到安全的位置，防止车刀碰撞卡盘；当落大工件时，床面上要垫木板。用吊车配合装卸工件时，夹盘未夹紧工件不允许卸下吊具，并且要把吊车的全部控制电源断开。工件夹紧后车床转动前，须将吊具卸下。

③ 使用砂布磨工件时，砂布要用硬木垫，车刀要移到安全位置，刀架面上不准放置工具和零件，划针盘要放牢。

④ 变换转速应在停止车床转动后方可转换，以免碰伤齿轮；开车时，车刀要慢慢接近工件，以免屑沫迸出伤人或损坏工件。

⑤ 工作时间不能随意离开工作岗位，禁止玩笑打闹，有事离开必须停机断电，工作时思想要集中。机器运转中不能测量工件，不能在运转的车床附近更换衣服。未能取得上岗证的人员不能单独操作车床。

⑥ 工作场地应保持整齐、清洁，工件存放要稳妥，不能堆放过高，铁屑应及时处理。电器发生故障应马上断开总电源，及时叫电工检修，不能擅自乱动。

3. 铣床安全技术

铣床是以做旋转运动的多刃刀对做直线运动的金属工件进行铣削加工的机床。通常铣削的主运动是铣刀的旋转运动。铣床可用来加工水平面、阶梯面、沟槽及各种成型面，其生产效率比刨床高。

铣床的主要类型有卧式铣床、立式铣床、龙门铣床等。下面以X6132万能卧式铣床为例进行介绍，如图4−2所示。

1）铣床的组成

卧式铣床是一种主轴水平布置的升降台铣床，其结构如图4−2所示。床身1用来固定和支撑铣床上所有的部件。主轴4用以安装铣刀并带动铣刀运动。横梁5上面装有吊架，用来支撑刀杆外伸的一端，以增加刀杆的刚度。纵向工作台8用来安装工件或夹具，并可沿转台上面的水平导轨纵向移动。转台9的作用是能将纵向工作台在水平面内扳转一定角度，以便铣削螺旋槽等。横向工作台10位于升降台11上面的水平导轨上，可带动纵向工作台横向移动。升降台11可沿床身的垂直导轨上下移动，以调整工作台面到铣刀的距离。

2）铣床加工的不安全因素

高速旋转的铣刀和铣削中产生的振动及飞屑是主要的不安全因素。铣床运转时，用手清除切屑、调整冷却液、测量工件等，均可能使手触到旋转的刀具；操作人员操作时没有戴护目镜，被飞溅切屑伤眼，或手套、衣服袖口被旋转的刀具卷进去；工件夹紧不牢，铣削中松动，用手去调整或紧固工件，工件在铣削中飞出；在快速自动进给时，手轮离合器没有打开，造成手轮飞转打人。

3）事故预防措施

为确保铣削加工安全，应采取相应的防护装置和防护措施，并对职工进行必要的安全教育培训，加强现场安全检查，严格执行安全奖惩制度。

（1）技术措施。

① 为防止铣刀伤手事故发生，可在旋转的铣刀上安装活动式防护罩。

② 铣削加工过程中会引起铣床的振动，并且产生噪声；当振动传到铣刀刀刃时，将会发生崩刃现象。多数铣床的主轴都装有飞轮以减小铣床的振动。对卧式铣床，可在铣床悬梁上采用防振减振装置。

③ 高速铣削时，在切屑飞出的方向必须安装合适的防护网或防护板，防止飞屑烫人事故。另外，操作者作业时要戴防护眼镜，铣削铸铁零件时要戴口罩。

（2）铣床安全操作要求。

① 进行正确的个体防护。如工人应穿紧身工作服，袖口扎紧；长发要戴防护帽；高速铣削时要戴防护镜；铣削铸铁件时应戴口罩；操作时，严禁戴手套，以防将手卷入旋转刀具和工件之间。

② 操作前应检査铣床各部件及安全装置是否安全可靠，检査设备各电器部分安全可靠程度是否良好。

③ 铣床运转时，不得调整、测量工件和改变润滑方式，以防手触及刀具碰伤手指。

④ 在铣刀旋转完全停止前，不能用手去制动。

⑤ 铣削中不要用手清除切屑，也不要用嘴吹，以防切屑损伤皮肤和眼睛。

⑥ 装卸工件时，应将工作台退到安全位置；使用扳手紧固工件时，用力方向应避开铣刀，以防扳手打滑时撞到刀具或工夹具。

⑦ 装拆铣刀时要用专用衬垫垫好，不要用手直接握住铣刀。

⑧ 在制动快速进给时，要把手轮离合器打开，以防手轮快速旋转伤人。