Шліфувальні і заточувальні верстати

Заточувальні верстати підрозділяються на прості заточувально-шліфувальні, універсально-заточувальні і спеціальні верстати для заточення різців, свердлів, фрез, зуборізних інструментів, протягань, мітчиків. Небезпечними і шкідливими виробничими факторами при роботі на шліфувальних і заточувальних верстатах є абразивні інструменти, мастильно-охолоджуючі рідини (МОР), погано закріплені заготівлі, підвищена запиленість повітря робочої зони, утворення в ньому аерозолів при обробці з використанням мастильно-охолодних рідин, підвищена вібрація і шум при роботі ручними шліфувальними машинами.

Абразивні інструменти, що обертаються з окружною швидкістю до 120 м/с, становлять серйозну небезпеку. Шліфувальні круги дуже чуттєві до ударних навантажень і вібрацій, їхня міцність залежить від змін температури і вологості. Особливо небезпечний розрив шліфувальних кругів під час роботи, тому що їх шматки можуть нанести травми верстатникам і навколишнім.

При обробці матеріалів алмазним і ельборовим інструментом може відбутися відрив алмазомістного чи ельборомістного шару від корпуса чи круга, розрив пресованого алмазного чи ельборового круга, відрив сегментів від корпуса інструмента.

Основними заходами, що забезпечують безпеку експлуатації абразивних інструментів, є попередній огляд і дотримання правил збереження, іспит кругів на міцність, дотримання вимог і норм безпеки при установці і закріпленні інструмента на шпинделі верстата, безпечні прийоми виправлення і використання пристроїв для видалення пилу й аерозолів.

Вимоги безпеки при транспортуванні, збереженні й експлуатації алмазних інструментів приведені в ГОСТ 12.3.023-80ССБТ.«Процессы обработки алмазным инструментом. Требования безопасности», абразивних і ельборових інструментів - у ГОСТ 12.3.028-82ССБТ. «Процессы обработки абразивным и эльборовым инструментом. Требования безопасности».

Транспортування абразивних інструментів необхідно проводити з дотриманням спеціальних запобіжних заходів. Дно і борти візків мають бути обшиті м'яким матеріалом, круги укладають на шар обпилювань чи деревної стружки. Не допускається перевезення абразивних інструментів разом з металевими деталями, а також у непристосованій тарі. Переносити круги вручну на невеликі відстані доцільно в спеціальних сумках.

Алмазні шліфувальні круги необхідно транспортувати і зберігати при температурі 5—20^оС і відносної вологості повітря не більш 70 %.

Однією з причин розриву кругів під час роботи є порушення правил збереження. Круги необхідно зберігати в спеціальних закритих складах при температурі не нижче 5^оС і вологості не вище 65% на стелажах висотою не більш 3 м, а при відсутності механізації на складі - на стелажах висотою не більш 2 м. Для інструмента масою понад 16 кг висота стелажа повинна складати не більш 1,6 м. Осередки металевих стелажів повинні бути обшиті деревом чи іншим міцним м'яким матеріалом.

Дискові круги повинні знаходитися під постійним навантаженням близько 30 Н для запобігання короблення. Їх варто зберігати в стопках між металевими дисками товщиною не менш 2 мм і діаметром, рівним діаметру круга. Дрібні круги, пасти і порошки зберігають у висувних шухлядах. Термін збереження алмазних шліфувальних кругів, протягом якого гарантується їхня механічна міцність, різний. Для інструментів на металевих зв'язуваннях він складає два роки, на органічних і керамічних зв'язуваннях — один рік.

Кожен інструмент перед установкою на верстат має бути випробуваний споживачем на іспитовій швидкості. Перед іспитами й установкою на верстат абразивний алмазний і ельборовий інструмент повинний бути оглянутий. Не допускається експлуатація інструмента з відшаровуванням алмазомістного чи ельборомістного шарую чи із тріщинами на поверхні, а також що не має оцінки про іспит на механічну міцність чи із простроченим терміном збереження. Інструмент із простроченим терміном збереження може допускатися до експлуатації тільки після перевірки на механічну міцність. Круги на керамічному зв'язуванні мають бути перевірені на відсутність тріщин простукуванням у підвішеному стані дерев'яним молоточком масою 150 - 300 г. Круги масою більш 16 кг допускається простукувати без підвішування, при цьому удари варто наносити під кутом 45^о до горизонтальної площини. Круг без тріщин видає чистий звук. Перед простукуванням круг має бути просушеним, очищеним від пакувального матеріалу і вільно надітим на дерев'яний чи металевий стрижень. Огляд і простукування проводять досвідчені працівники відділу технічного контролю Експлуатація кругів, що видають при простукуванні деренчливий звук, не допускається.

На підприємствах-споживачах проводяться іспити кругів на міцність незалежно від наявності паспорта іспиту, складеного заводом-виготовлювачем. Відповідно доГОСТ 12.3.028—82 іспитам піддаються всі круги, що працюють зі швидкостями 40 м/с і більш. Не підлягають іспиту круги, особливо обговорені стандартом.

Іспити проводяться на спеціальних стендах шляхом обертання кругів без навантаження зі швидкостями, що перевищують робочі швидкості на 30—50 %. Тривалість іспиту складає 1,5 - 3 хв. у залежності від діаметра кругу і виду зв'язування.

Стенди встановлюються на іспитових станціях, ізольованих від основного виробництва, чи в ізольованих ділянках. На іспитових станціях і ділянках допускається розміщення іншого контрольного устаткування. Іспитові стенди повинні встановлюватися на фундамент і жорстко кріпитися до нього. Іспитовий стенд варто постачати покажчиком частоти обертання шпинделя і мати блокування, що виключає включення приводу при відкритій іспитовій камері і відкривання камери до зняття випробного навантаження. Відхилення частоти обертання шпинделя при установці іспитової швидкості не повинні виходити за межі ± 5 %. Радіальне биття шпинделя іспитового стенда не повинне перевищувати 0,03 мм. Напрямок різьблення для кріплення кругу проти напрямку обертання шпинделя.

Технічний огляд іспитових стендів варто робити не рідше одного разу в два місяці з обов'язковою реєстрацією в журналі. Проведення іспитів на несправному стенді не допускається. У приміщенні для іспитів має бути вивішена інструкція з проведення іспиту, розроблена на основі вимог ГОСТ 12.3.028—82.

Випробовуваний інструмент, установлений на шпинделі стенда, укладають у камеру, що забезпечує захист працюючого від осколків кругу при його можливому розриві. Круги випробують при закритих дверях камери стенда. Камера обладнається пристроєм, що блокує, що виключає можливість відкривання двері при обертанні шпинделя верстата. До іспитів абразивних інструментів допускаються особи не молодше 18 років, що пройшли медичний огляд, спеціальне навчання й інструктаж. Дані про результати іспиту реєструються в спеціальному журналі.

Спосіб закріплення абразивного і ельборового інструмента на верстаті залежить від його форми, розмірів і умов роботи. Однак у всіх випадках спосіб закріплення повинний забезпечувати центричну посадку інструмента щодо осі шпинделя верстата і надійність. Установку і закріплення кругу на верстаті необхідно доручати спеціально навченому для цього робітнику чи наладчику.

Для одержання деталей високої якості круг необхідно періодично правити, подібно тому, як металевий інструмент (різець, фрезу і т.д.) у міру його зношування і затуплення заточувати. Виправлення інструмента необхідне для додання йому необхідної геометричної форми, відновлення гостроти його частини, що ріже, і для зняття з його робочої поверхні забрудненого (засаленого) шару, що може утворитися в процесі обробки деталей.

Виправлення шліфувальних кругів здійснюється алмазами і їхніми замінниками – твердосплавним інструментом, абразивними і ельборовими колами. Виправлення кругу необхідно робити з дотриманням відповідних запобіжних заходів:

- виправлення повинне вироблятися тільки спеціально для цього призначеним правлячим інструментом. Категорично забороняється виправлення кругів зубилом чи яким-небудь іншим слюсарним інструментом, тому що це може порушити цілісність кругу і привести до нещасного випадку;

- правлячий інструмент необхідно закріплювати в державці чи в спеціальному пристосуванні. Не допускається правити круг шматком абразиву, тримаючи його безпосередньо в руках;

- подача правлячого інструмента на круг, як правило, має бути механізована, а режими виправлення повинні строго відповідати якісним особливостям даного шліфувального кругу, характеру правлячого інструмента, а також умовам виправлення;

- при виправленні шліфувальний круг повинний відгороджуватися в неробочій частині на випадок його розриву під час виправлення;

- при виправленні кругу без МОР необхідно забезпечити видалення абразивного пилу, для чого правлячий інструмент варто встановлювати в зоні дії місцевого вентиляційного відсмоктувача;

- пристосування для механічного виправлення треба жорстко закріплювати на верстаті. У конструкції ручних правлячих інструментів варто передбачати поверхні для опори на напрямні верстата, підручник і т.д.

Пристрої, щообгороджують. Крім пристроїв, загальних для всіх металорізальних верстатів (огородження приводних і передавальних механізмів, засобів електробезпеки, місцевого освітлення і т.д.), верстати шліфувальної групи повинні забезпечуватися спеціальними пристроями для забезпечення безпеки праці. До цих пристроїв відносяться:

- огородження шліфувального кругу;

- огородження столу верстата, особливо при використанні електромагнітного способу закріплення оброблюваної деталі;

- підручник для опори оброблюваної деталі (заточення) на заточувальних верстатах;

- прозорий екран для захисту очей робітника від поранень частками, що відлітають, при роботі на обдирних і заточувальних верстатах з ручною подачею деталі на інструмент;

- пристрої, що відсмоктують абразивний і металевий пил при роботі без МОР.

Огородження кругу. Конструкція огородження шліфувального кругу визначається головним чином формою і розмірами круга й оброблюваної деталі, способом використання круга і конструкцією верстата. У залежності від конкретних умов роботи огородженням може бути чи постійний захисний кожух, чи постійний запобіжний пояс (патрон), чи пристрій, що періодично закриває круг, що застосовується, наприклад, для внутрішньошліфувальних верстатів.

Для заточувальних, плоско - і круглошліфувальних, маятникових та інших верстатів, що призначені для обробки зовнішніх поверхонь деталей шліфувальним кругом, варто застосовувати постійні захисні кожухи. Кожух повинний охоплювати круг з усіх боків, залишаючи відкритої тільки ту його частину, на якій протікає процес обробки. Очевидно, що чим менша частина кругу відкрита під час роботи, тим менше небезпека у випадку його розриву. Схема розташування і максимально припустимі кути відкриття захисного кожуха, установлені ГОСТ 12.3.028—82 ССБТ.

Скрізь, де дозволяють умови роботи, варто прагнути до зменшення кута розкриття кожуха. Це особливо важливо тому, що в міру спрацьовування кругу кут його відкриття фактично збільшується і можливість вильоту з кожуха осколків зростає. У ряді випадків (наприклад, на обдирних, заточувальних і деяких інших верстатах) регулювання кута розкриття кожуха легко здійснюється шляхом пристрою на захисному кожусі пересувного козирка, що може закріплюватися в різних положеннях.

Конструкція кожуха повинна передбачати можливість легкої зміни спрацьованого круга. Це досягається тим, що одна з торцевих частин кожуха робиться знімної чи такою, що відкривається.

Під час роботи круга знімна частина кожуха має бути надійно закріплена на його корпусі, тому що при розриві можливо найрізноманітніший напрямок польоту осколків кругу, причому дуже ймовірні удари їхній у торцеву частину кожуха. Для попередження замотування одягу робітника і можливих ударів його кінцем шпинделя з кріпильною гайкою ці деталі в процесі роботи круга мають бути обгороджені спеціальним ковпачком, яким постачена знімна частина захисного кожуха (чи частина, яка відкривається).

Між кругом і стінками захисного кожуха мають бути передбачені зазори, що виключають зіткнення обертового кругу чи закріпляючих його деталей із внутрішніми стінками кожуха. Надмірно великі зазори збільшують небезпеку вильоту осколків круга у випадку його розриву і погіршують умови відсмоктування абразивного пилу. Захисний кожух необхідно робити міцним, щоб у випадку розриву кругу він міг не тільки удержати осколки від розлітання по робочому місцеві, але і не зруйнуватися. ГОСТ 12.3.028—82 ССБТ установлює мінімальну товщину стінок захисного кожуха в залежності від розмірів шліфувального кругу і його робочої швидкості.

Підручник, що служить опорою деталі, повинний мати механізм регулювання в двох взаємно перпендикулярних напрямках і надійне кріплення у встановленому положенні. Регулювання необхідне для точного дотримання зазору між підручником і кругом і встановлення оброблюваної деталі у визначеному положенні стосовно горизонтальної осі кругу. Зазор між підручником і кругом не повинний перевищувати 3 мм. Якщо цей розмір буде перевищений, то в процесі роботи оброблювана деталь заклинюється між підручником і кругом, що зв'язано з небезпекою розриву круга.

Підручник повинний бути встановлений так, щоб оброблювана поверхня деталі стикалася з кругом по його горизонтальній осі чи піднімалася трохи вище осі кругу. Неправильна установка підручника приводить до затягування оброблюваної деталі в зазор між підручником і кругом.

Для захисту очей від травмування частками, що відлітають, використовується регульований прозорийекран. Як матеріал для оглядового вікна екрана застосовується тришарове плоске чи загартоване скло. Для забезпечення гарної видимості через вікно захисного екрана світильник варто розташовувати під екраном.

Огородження шліфувального кругу внутрішньо-шліфувальних верстатів виконуються у виді огороджень, що періодично закривають круг. Круг обгороджений до входу його в оброблювану деталь надалі виконує функцію огородження у випадку розриву круга.

Спеціальні вимоги до верстатів шліфувальної групи, пропоновані ГОСТ 12.2.009—80:

- круг круглошліфувальних верстатів має відгороджуватися з торця кришкою, що прикріплюється на петлях; знімні кришки допускаються лише в обґрунтованих випадках;

- абразивна полотнина стрічково-шліфувальних верстатів відгороджується за всією довжиною полотнини (крім зони контакту з деталлю);

- плоскошліфувальні верстати з прямокутним столом повинні забезпечуватися по кінцях столу захисними екранами, що забезпечують захист від МОР, пилу, часток, що відлітають.

Компонування необхідних засобів безпеки в одну систему, органічний їхній взаємозв'язок з конструкцією верстата є найбільш ефективним шляхом рішення задач безпеки виробничого устаткування.

Фрезерні верстати

До основних верстатів фрезерної групи відносяться вертикально-фрезерні, горизонтально-фрезерні, універсально-фрезерні, повздошно-фрезерні, спеціальні і спеціалізовані фрезерні верстати. При роботі на фрезерних верстатах небезпечними факторами є різальний інструмент (фреза), оброблювана деталь, пристосування для їхнього закріплення, а також стружка.

У випадках порушення правил експлуатації верстатів, перевищення режимів різання, а також при відсутності пристроїв, що обгороджують, можливі поранення верстатників обертовимифрезами. Найбільшу небезпеку для фрезерувальників являють не обгороджені дискові і торцеві фрези з уставними ножами, що використовуються при фрезеруванні на горизонтально- і вертикально-фрезерних верстатах, тому що може відбутися виліт уставних ножів.

Нещасні випадки можуть відбутися при закріпленні деталі чи знятті її з верстата, коли руки робітника знаходяться поблизу не обгородженої фрези. Неправильно підібрані чи несправні пристосування для кріплення заготівель, особливо зі зниженою твердістю, також становлять небезпеку для верстатників під час дотику до обертової фрези. Через недостатню силу закріплення можливий вирив заготівлі і травмування працюючих.

Велику небезпеку для верстатників і працюючих поруч представляєстружка, щовідлітає. Вона розлітається на значні відстані від верстата, має високу температуру (400—600^оС) і велику кінетичну енергію, тому може бути причиною травмування очей й опіків шкірного покриву працюючих. Основний потік стружки, що утвориться при фрезеруванні дисковими і торцевими фрезами, у багатьох випадках можна направити від робочого місця верстатника шляхом відповідного сполучення напрямку обертання фрези і подачі. Спрямований потік стружки можна уловлювати також за допомогою найпростіших стружкоприймачів.

При фрезеруванні бронзи, латуні, чавуна й інших тендітних металів і сплавів відбувається утворення пилових часток металу і забруднення ними повітряного середовища. Особливо велика запиленість повітря пилом розміром до 10 мкм спостерігається при фрезеруванні сірого чавуна, неметалічних матеріалів, таких як текстоліт, стеклотекстоліт, графіт, деревні пластики. При фрезеруванні свинцюватих бронз і латуней зміст металевого пилу в зоні подиху верстатника відносно невеликий, однак кількість свинцю в пилу значно перевищує норму.

При фрезеруванні тендітних металів і неметалічних матеріалів, що сильно порошать важливу роль грає знепилення робочої зони, а при фрезеруванні з поливом чи розпиленням МОР попередження забруднення робочої зони аерозолями МОР.

Для того щоб виключити можливість травмування верстатників обертовими фрезами, необхідно застосовувати захисні екрани і щитки. Щиток для огородження дискових і кінцевих фрез із зовнішнім діаметром 30 — 300 мм складається з кронштейна, набору пластин, установлених на осі. Пластини виставляються навколо фрези з зазором не більш 3 мм і закріплюються гайкою. Щиток кріпиться на хоботі верстата притисками і гвинтами. Він застосовується при обробці різних металів, коли швидкість обертання фрези невелика і стружка відлягає на порівняно невеликі (до 200 мм) відстані.

Знепилення повітря робочої зони при фрезеруванні тендітних металів і неметалічних матеріалів, що сильно порошать є особливо важливим. При обробці заготівель циліндричними і дисковими фрезами на універсально - і горизонтально-фрезерних верстатах широке застосування одержали пилостружкоприймачі. У їхніх конструкціях враховані умови формоутворення і напрямок руху потоку пилових часток і стружки при різних видах фрезерування, а також вимоги діючих норм безпеки і правил огородження фрез. Пилостружкоприймач, що застосовується на горизонтально-фрезерних верстатах, призначених для обробки заготівель циліндричними і дисковими фрезами, складається з корпуса, двох щитків (переднього і заднього), що направляє пластини, регульованої підвіски, прийомного патрубка і кріпильних деталей. Його всмоктувальний отвір розташований за напрямом руху потоку стружок і пилу, що забезпечує максимальне використання їхньої кінетичної енергії для уловлювання. Переміщення стружки з приймача трубопроводами здійснюється повітрям, для чого патрубок з'єднується з індивідуальним чи груповим вентиляційним пристроєм, що працює на всмоктування. Пилостружкоприймач встановлюється і кріпиться на хоботі верстата. Для досягнення високої ефективності видалення стружки і пилу при фрезеруванні необхідно створити у вхідному отворі прийомного патрубка повітряний потік, швидкість якого значно (не менш 2-х раз) перевищує швидкість стружки, що летить. Конструкція пилостружкоприймача дозволяє також виключити травмування працюючих у випадку вильоту вставних ножів торцевих фрез чи руйнування дискової фрези, захистити від випадкового влучення рук у небезпечну зону.

Багатоопераційні верстати (обробні центри) з числовим програмним керуванням, що оснащені інструментальним механізмом з автоматичною зміною інструмента, повинні мати захисні пристрої, що охороняють від можливого травмування працюючих інструментом, що знаходиться в магазині (чи револьверній голівці), при його повороті. Механізм переносу інструмента з магазина в шпиндель і назад повинний забезпечувати надійне захоплення інструмента, що виключає його випадання при переносі.

2.3.6 Стругальні, довбальні, протяжливі,