Механічна обробка металів різанням

При холодній обробці металів на людину діє цілий комплекс небезпечних і шкідливих виробничих факторів (НіШВФ).

До небезпечних фізичних факторів відносяться:

- рухомі частини верстатів, вироби і заготівки;

- стружка і осколки інструментів;

- нагріті поверхні устаткування, інструменту, заготівок;

- висока напруга в силовій електричній мережі й статична електрика;

- підйомно-транспортні пристрої і переміщувані вантажі;

- можливість виникнення пожеж.

Шкідливими фізичними факторами є:

- високі вологість і швидкість руху повітря робочої зони, підвищена або знижена температура;

- підвищені рівні випромінювань, шуму і вібрації;

- підвищений вміст пилу в повітрі робочої зони;

- недостатня освітленість, підвищена яскравість світла і пульсація світлового потоку.

До хімічнихНіШВФ відносяться токсичний пил, шкідливі пари і гази, аерозолі, агресивні рідини (кислоти, луги).

До біологічнихНіШВФ відносяться мікроорганізми, що знаходяться у відпрацьованій мастильно-охолоджувальній рідині (МОР).

До психофізіологічнихНіШВФ процесів обробки матеріалів різанням відносяться:

- фізичні перевантаження при установці, закріпленні та знятті великогабаритних виробів;

- перенапруження зору;

- монотонність праці.

До найважливіших факторів можна віднести: ріжучі інструменти (фрези, дискові пили, абразивні круги), приводні і передавальні механізми, зливну (стрічкову) стружку, стружку, що відлітає, пил.

При обробці крихких матеріалів (чавуну, латуні, бронзи, графіту, карболіту, текстоліту і ін.) на високих швидкостях різання стружкавід верстата розлітається на значну відстань (3 — 5 м). Металева стружка, особливо при точінні в'язких металів (сталей), що має високу температуру (400 — 600°С) і велику кінетичну енергію, являє серйозну небезпеку не тільки для працюючого на верстаті, але і для осіб, що знаходяться поблизу верстата. Найпоширенішими у верстатників є травми очей. Так, при токарній обробці від загального числа виробничих травм пошкодження очей перевищило 50%, при фрезеруванні - 10 % і близько 8 % при заточуванні інструменту і шліфуванні. Очі ушкоджувалися стружкою, що відлітає, пиловими частинками оброблюваного матеріалу, осколками ріжучого інструменту і частинками абразиву.

Випадки механічного травмуванняпри роботі на фрезерних верстатах розподіляються таким чином в відсотках:

- травмування пальців або кистей рук унаслідок захоплення їх інструментом, що обертається, – 70;

- травмування очей стружкою, що відлітає, – 15;

- травмування рук або ніг при наладці верстата, установці та знятті оброблюваної деталі, кріпленні та знятті інструменту, – 8;

- травмування тіла працюючого деталлю, що вирвалася з кріплення при обробці, – 3;

- травмування пальців рук при прибиранні стружки, – 3;

- інші випадки травмування, – 1.

Одним з шкідливих виробничих чинників є пил. Основним джерелом утворення пилу в механічних цехах служать шліфувально-заточні операції. У процесі шліфування в повітря виділяється високодисперсний пил (0,5 - 3 мкм), до складу якого, окрім частинок металу, входять частинки абразивного (електрокорунд і карбід кремнію) і зв'язуючого матеріалу (керамічна, силікатна, магнезійна і інші зв'язки). Концентрація пилу досягає найбільшої величини при внутрішньому шліфуванні без вентиляції (28 - 153 мг/м³), при сухому шліфуванні з відсмоктуванням – запиленість складає 20 мг/м³ і більш. Вологе шліфування без вентиляції також не забезпечує повного знепилення (середня концентрація пилу – 6 - 7 мг/ м³). Крім того, утворюється масляна аерозоль з концентрацією 15 - 20 мг/ м³.

При точінні латуні й бронзи кількість пилу в повітрі виробничого приміщення відносно невелика (14,5 - 20 мг/м³). Проте, пил, що утворюється при точінні цих сплавів, токсичний (містить домішки свинцю).

При обробці різанням полімерних матеріаліввідбуваються механічні й фізико-хімічні зміни їх структури і в повітря робочої зони поступає складна суміш парів, газів і аерозолів. Летючі продукти, що утворюються при тепловому розкладанні ряду пластмас, можуть викликати зміни центральної нервової і судинної систем, кровотворних і внутрішніх органів, а також шкірно-трофічні порушення. Аерозолі нафтових масел, щовходять до складу МОР, можуть викликати роздратування слизових оболонок верхніх дихальних шляхів, сприяти зниженню імунобіологічної реактивності.

Тривале вдихання пилу у виробничих умовах може призвести до розвитку пилових захворювань бронхолегеневого апарату – пневмоконіозів і хронічного пилового бронхіту. Надзвичайно небезпечне вдихання пилу, газів, туману берилію і його сполук, що призводить до захворювання беріліоз.

У робочих верстатників може виникати ряд захворювань шкіри (дерматози) від дії змащувальних і охолоджуючих масел і емульсій, сполук хрому, нікелю, кобальту, пластичних мас, скловолокнистих пластиків та ін. Найбільш поширені алергічні дерматити і екзема. МОР можуть шкодити організму при частому попаданні масла на відкриті ділянки шкіри, при тривалій роботі в одязі, що пропитане маслом, при вдиханні масляного туману. Систематичний контакт з маслом може викликати гострі та хронічні захворювання шкіри, зокрема захворювання відоме під назвою масляних угрів (фолікулітів).

У робітників-верстатників у результаті тривалого стояння розвивається виражене розширення вен на ногах, яке ускладнене запальними або трофічними розладами. Робітники на конвеєрі, шліфувальники схильні до захворювань периферичних нервів і м'язів. До виникнення цих захворювань призводять систематичні тривалі статичні напруги м'язів, однотипні рухи, що виконуються у швидкому темпі, тиск на нервові стовбури і їх мікротравматизація.

Складальні роботи

Наявність небезпечних і шкідливих виробничих факторів при зборці визначається видом з'єднань і вживаного устаткування, номенклатурою виробів і складальних одиниць, їх розмірами і масою, серійністю виробництва, організаційною формою зборки (стаціонарна, потокова), ступенем механізації процесу і т.д.

У табл. 5 наведений перелік НіШВФ, що характерні для процесу зборки. Аналіз таблиці показує, що з фізичних факторів найбільше значення мають локальна вібрація і шум, що створюється ручним механізованим інструментом, машинами для клепки, випробувальними стендами, пневматичними пристроями, вібробункерами складальних машин і т.д.

У складальному процесі при промивці й знежиренні деталей, зварці та паянні використовується низькочастотний ультразвук (16 — 44 кГц) високої інтенсивності (до 6 - 7 Вт/см²), а при контролі складальних з'єднань — високочастотний (більше 80 кГц). Найбільш небезпечний контактний ультразвук при передачі через рідини або тверді матеріали. Навіть короткочасна і періодична контактна дія ультразвука (наприклад, при утриманні в ультразвуковій ванні деталей) може призводити до порушення рухливості пальців, кистей.

Неправильне поводження з органічними розчинниками (бензином, гасом), ароматичними вуглеводнями (бензолом, толуолом, ксилолом), синтетичними миючими засобами і поверхнево-активними речовинами для очищення складальних одиниць, хроммісткими притиральними і полірувальними пастами, свинцевими припоями, різними герметиками і клеями створює небезпеку отруєнь.

Наявність металевого пилуі абразивного пилу в повітрі робочої зони складального цеху може призвести до захворювання слюсарів-складальників пневмоконіозом, хронічним пиловим бронхітом, професійною бронхіальною астмою.

Таблиця 5 – Характеристика виробничих факторів при складальних роботах

Операції	Небезпечні та шкідливі фактори
Підвищений рівень шуму і вібрації	Небезпечний рівень напруги	Невідповідні температури поверхонь	Підвищений рівень ультразвука	Випромінювання	Рухомі частини	Гострі кромки, нерівні поверхні	Інші фактори	Вибухонебезпека	Пожежонебезпека
Пригоночні роботи при складанні:
свердлення, зенкерування, розгортання	+	+	+	-	-	+	+	Запиленість, фізичні перевантаження	-	-
шліфування і полірування круглими абразивними стрічками	+	+	+	-	-	+	+	Запиленість. Пари і пил окислу хрому. Пари скипидару	-	+
шабрування	+	+	+	-	-	+	+	Запиленість. Пари гасу	-	+
обрубування	+	-	-	-	-	+	+	Запиленість	-	-
обпилювання і зачистка	+	-	-	-	-	-	+	Запиленість	-	-

правка листових і маложорстких деталей	+	-	+	-	-	+	+	-	-	-
притирання	-	-	+	-	-	+	+	Загазованість розчинниками, скипидаром, кислотами. Пари і пил, що містить сполуки хрому, заліза. Монотонність праці	+	+
Очищення і промивка деталей:
гідропескоструйна обробка	+	+	+	-	-	+	+	Розчини гідрату натрію і окислу хрому	-	-
дробеструйна обробка	+	+	-	-	-	+	+	Запорошена	-	-
Знежирення:
органічними розчинниками	-	-	+	-	-	-	+	Підвищена загазованість парами розчинників	+	+
електрохімічне	-	+	+	-	-	-	+	Загазованість парами лугів, бризки лугів	+	+
лужними розчинниками	-	-	+	-	-	-	+	Загазованість парами каустичної соди	-	-

Продовження таблиці 5

Видалення забруднень за допомогою ультразвука	-	+	-	+	+	-	+	Бризки лужних розчинів	-	-
Хімічне травлення	-	-	+	+	-	-	+	Загазованість оксидами азоту, парами кислот	-	-
Обдування струменем стислого повітря	+	-	+	-	-	-	+	-	+	-
Збірка рухомих і нерухомих роз'ємних з'єднань
Збірка різьбових з'єднань	+	+	-	-	-	+	+	Фізичне навантаження. Монотонність праці	-	-
Збірка циліндрових і конічних з'єднань	+	-	+	-	-	+	+	Загазованість розчинниками. Пари і пил оксидів хрому, карбіду кремнію	+	+
Збірка з'єднань шпон	+	-	-	-	-	+	+	Фізичне навантаження	-	-
Збірка шліцьових з'єднань	+	-	+	-	-	-	+	Пари мастила. Фізичне навантаження	-	+
Збірка з'єднань з пружними деталями	+	-	-	-	-	+	+	-	-

Продовження таблиці 5

Збірка на гідропресах	+	+	-	-	-	+	+	Пари і бризки мінеральних масел	-	+
З термовпливом: - збірка з нагрівом	+	+	+	-	+	+	+	Пари масла	-	+
- збірка з охолоджуванням	+	+	+	-	-	+	+	Рідкий азот, тверда вуглекислота. Загазованість	+	+
Збірка заклепувальних з'єднань: - холодна клепка	+	+	-	-	-	+	+	Фізичне навантаження Монотонність праці	-	-
- гаряча клепка	+	+	+	-	-	+	+	Монотонність праці	-	-
Збірка з'єднань, одержуваних методом вальцювання	+	-	+	-	-	+	+	Фізичне навантаження	-	-
Таврування і маркіровка складальних одиниць:
механічне	+	-	-	-	+	+	+	-	-	-
хімічне	-	-	-	-	-	-	+	Пари кислот, ацетону, солей вісмуту, нікелю і срібла	+	+
електричне	-	+	-	-	-	-	+	-	-	-
Заправка складальних одиниць змащувальними матеріалами	-	-	+	-	-	-	+	Пари і краплі масла, змащувальних матеріалів	+	+

Використовування при зборці легкозаймистих і горючих речовин у вигляді, наприклад, суміші ацетону, спирту або бензину з сухим льодом, аерозолів і пилу, з одного боку, і джерел струму з можливістю іскріння або короткого замикання — з іншою, створює небезпеку виникнення пожеж і вибухів. Можливими причинами пожеж і вибухів, окрім несправності електромережі, можуть бути: на шліфувально-полірувальних ділянках наявність органічного пилу та іскріння шліфувальних кругів; на ділянках знежирення — ручне протирання виробів бензином, при цьому запалювання може відбутися в результаті тертя; на ділянках паяння і зварювання — використовування джерел відкритого вогню; джерела нагріву деталей при гарячих посадках. Можливе самозаймання промаслених органічних матеріалів, одягу, дрантя. При розміщенні судин з газоподібними або рідкими хімічними речовинами на прямому сонячному світлі або біля джерел тепла може відбутися пожежа або вибух.

У складальних цехах існує небезпека поразки електричним струмом, оскільки тут експлуатується устаткування, що використовує електричний струм високої і промислової частоти напругою до 660 В, наприклад, установки індукційного нагріву деталей, електродвигуни, рубильники, світильники, вентилятори. Окрім цього, небезпечними факторами в складальних цехах є відлітаючі частинкиабразивів, металеві осколки і пил, деталі ручного механізованого інструменту, що обертаються, нагріті (від 60 до 400^оС) або сильно охолоджені (від 78 до — 196°С) поверхні устаткування.

Застосування потоково-конвеєрних методів на зборці, надмірне дроблення трудового процесу, збільшення одноманітних рухів у слюсарів-складальників викликає стан монотонності, що приводить до негативних фізіологічних, психологічних і соціальних наслідків. Серед них зниження функціональних можливостей організму, інтересу до роботи, сонливість.