Введение
Металлорежущиестанки являются основным видом заводского оборудования, предназначенного дляпроизводства всех современных машин, приборов, инструментов и других изделий,поэтому количество металлорежущих станков, их технический уровень взначительной степени характеризует производственную мощность страны.
Основнымнаправлением народного хозяйства предусматривается увеличить объем выпуска металлорежущихстанков, кузнечнопрессовых машин, обеспечит опережающее развитие выпускастанков с ЧПУ, развитие производства тяжелых и уникальных станков.
Главнаязадача состоит в обеспечении дальнейшего роста благосостояния людей на основеустойчивого, поступательного развития народного хозяйства,/>ускорение научно-технического прогресса перевода экономики на интенсивный путьразвития, более рационального использования потенциала страны всемирнойэкономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы.
В решенииэтой задачи существенное место занимает ускорение научно-технического прогрессана базе технического перевооружения производства, созданиевысокопроизводительных машин и оборудования большой единичной мощности,внедрение новой техники и материалов, прогрессивной технологии и систем машиндля комплексной механизации и автоматизации производства.
Ведущееместо в дальнейшем росте экономики страны принадлежит отраслям машиностроения,которые обеспечивают материальную основу технического прогресса всех отраслейнародного хозяйства.
Практическомуосуществлению широкого применения прогрессивных типовых технологическихпроцессов, оснастки оборудования, средств механизации и автоматизации,содействует единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП),обеспечивающая для всех организаций и предприятий системный подход оптимизациивыбора методов и средств технологической подготовки производства.
Разработкановых синтетических сверхтвёрдых инструментальных материалов позволилорасширить не только диапазон режимов резания, но и спектр обрабатываемыхматериалов. Повышение точности станков было достигнуто введением в ихконструкцию узлов, реализующих новые принципы (например, использование бесконтактныхизмерительных систем).
Наряду сповышением точности станков происходит процесс дальнейшей их автоматизации набазе регулируемых электроприводов, средств электроавтоматики и вычислительнойтехники. В связи с применением числового программного управления при обработкена станке увеличилась степень концентрации на каждом отдельном станке, и длядальнейшего повышения их надёжности стали оснащать средствами диагностированияи оптимизации обработки, что весьма важно для станков в составе гибкихпроизводственных систем.
Внастоящее время развитие станкостроительной отрасли идёт в направленииповышения производительности металлорежущих станков, их надёжности и точностина базе применения автоматизированных процессов, унифицированных станочныхмодулей, роботизированных технологических комплексов и вычислительной техники.
1. Основные положения
Металлорежущий станок является машиной, припомощи которой путем снятия стружки с заготовки (в соответствии с рабочимчертежом) получают с требуемой точностью детали заданной формы и размеров.
В настоящее время выпускают большое количествометаллорежущих станков, различных по назначению, технологическим возможностям иразмерам.
По классификации Экспериментальногонаучно-исследовательского института металлорежущих станков (ЭНИМС) все станки,выпускаемые серийно, делятся на девять групп. Каждая группа, в свою очередь,включает несколько типов станков.
Модель станка обозначается тремя или четырьмя(иногда с добавлением букв) цифрами. Первая цифра указывает группу станка,вторая – тип, последние одна или две цифры указывают на один из характерных егоразмеров. Буква после первой цифры указывает на модернизацию станка, а буквапосле всех цифр – модификацию (видоизменение) базовой модели. Например, станок2А135. Цифра 2 означает, что станок относится ко второй группе – сверлильный; А– модернизированный; цифра 1 указывает на принадлежность станка к первому типу –вертикально-сверлильный; последние две цифры означают максимальный диаметрсверления – 35 мм.
Модели специализированных и специальных станковобозначают одной или двумя буквами, к которым добавляют также цифры,указывающие порядковый номер модели станка. Например, шифром ЕЗ-9 обозначен специализированныйстанок для нарезания зубчатых реек.
2.Классификация металлорежущих станков
Станкиклассифицируются по множеству признаков.
По классу точности металлорежущие станки классифицируютсяна пять классов:
1. (Н) Нормальной точности
2. (П) Повышенной точности – изготовляемыена базе станков нормальной точности, но при повышенных требованиях к точностиизготовления ответственных деталей станка и качеству сборки и регулировки.
3. (В) Высокой точности – достигаемой засчет специальной конструкции отдельных узлов, высоких требований к точностиизготовления деталей, к качеству сборки и регулировки узлов и станка в целом.
4. (А) Особо высокой точности – при ихизготовлении предъявляются еще более жесткие требования, чем при изготовлениистанков класса В.
5. (С) Особо точные станки (мастер-станки) –предназначенные для изготовления деталей, определяющих точность станков классовА и В.
Классификация металлорежущих станков по массе:
1. лёгкие (
2. средние (1–10 т)
3. тяжёлые (>10 т)
4. уникальные (>100 т)
Классификация металлорежущих станков по степениавтоматизации:
1. ручные
2. полуавтоматы
3. автоматы
4. станки с ЧПУ
5. гибкие производственные системы
По степени специализации существуют следующиестанки.
1. Универсальные, выполняющие различныеоперации при обработке разнообразных деталей. Станки, используемые для особеннобольшого диапазона работ, называют широкоуниверсальными.
2. Специализированные, обрабатывающиедетали, сходные по конфигурации, но имеющие различные размеры.
3. Широкого назначения, выполняющиеограниченный круг операций на деталях широкой номенклатуры.
4. Специальные, обрабатывающие деталитолько одного типоразмера.
3. Видыстанков и защитных устройств
Токарныестанки
Настанках токарной группы обрабатывают детали типа валов, дисков и втулок.Осуществляется обтачивание наружных цилиндрических поверхностей, торцов иуступов, прорезание канавок (тела вращения), отрезка, растачивание отверстий(цилиндрических, конических и фасонных), обтачивание конических и фасонныхповерхностей, сверление, зенкерование, развертывание отверстий, нарезаниенаружной и внутренней резьбы резцом, нарезание резьбы метчиком и плашкой,вихревое нарезание резьбы, накатывание рифленых поверхностей.
Главнымдвижением, определяющим скорость резания, является вращение шпинделя,несущего заготовку. Движением, определяющим величины продольных и поперечных подач,является движение суппорта, в котором закрепляют резцы, а при обработкеконцевым инструментом движение подачи получает задняя бабка станка.
Токарныестанки, делятся на универсальные и специализированные
Универсальныестанки предназначены для выполнения самых разнообразных операций: обработкинаружных и внутренних цилиндрических, конических, фасонных и торцовыхповерхностей; нарезания наружных и внутренних резьб; отрезки, сверления,зенкерования и развертывания отверстий.
Наспециализированныхстанках выполняют более узкий круг операций, например обтачивание гладких иступенчатых валов, прокатных валков, осей колесных пар железнодорожноготранспорта, различного рода муфт, труб.
Универсальныестанки подразделяются на токарно-винторезные и токарные. Токарные станкипредназначены для выполнения всех токарных операций, за исключением нарезаниярезьбы резцами.
Защитное ограждениедля токарного станка
Натокарных станках, особенно при обработке деталей из хрупких материалов (чугуна,бронзы, алюминиевых сплавов), образующаяся стружка разламывается и кускиметалла отлетают на значительное расстояние. Во избежание ранения лица и глазрабочего в зоне резания устанавливают защитные щитки из прочного прозрачногоматериала, например органического стекла (рис. 1). Во время обработкивязких металлов образуется длинная стружка, которую необходимо удалять из зоны,так как она может быть причиной тяжелых травм (например, ранения с повреждениемсухожилий). Мерой защиты от таких ранений служит применение специальных резцов,обеспечивающих ломку или завивание длинной стружки. Вьющуюся стружку удаляютспециальными крючками с защитным экраном у рукоятки. Если почему-либоограждение в зоне резания не установлено, необходимо работать в защитных очкахили маске. [2]
/>
Рис. 1.Ограждение в зоне резания токарного станкащитком из органического стекла
Защитныйкозырек к токарному станку
Приобработке деталей из чугуна, бронзы и другиххрупких материалов наблюдается интенсивное отлетание стружки. Разлетающаясястружка загрязняет рабочее место и может стать причиной несчастного случая.
Длябезопасности труда рекомендуется пользоватьсязащитным козырьком (рис. 2). Стружка, ударяясь о защитный козырек 1,отлетает вниз. Козырек крепится вместе с резцом двумя болтами 2, предохраняя рабочего от повреждений глаз, рук илица. Он не мешает в работе, легко может быть установлен или снят. Козырекимеет небольшой размер, его легко изготовить из металлических отходов. [1]
/>
Рис. 2.Защитный козырек к токарному станку
Фрезерныестанки
Вертикально фрезерныестанки предназначены для выполнения спомощью фрез всех видов фрезерных работ. Фрезерные станки данного типапреимущественно используются для сверления, зенкерования и растачиванияотверстий, обработки горизонтальных и вертикальных плоскостей, пазов, рамок,углов, зубчатых колес, спиралей, моделей штампов, пресс-форм и других деталей.Фрезерные станки вертикального типа позволяют работать с деталями из стали,чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов.
При этом фреза фрезерного станка вместе сошпинделем фрезера совершает вращательное (главное) движение, а заготовка,закреплённая на столе, совершает движение подачи прямолинейное иликриволинейное – называемое фрезерованием.
Управление фрезерных станков может быть ручным,автоматизированным или осуществляться с помощью системы ЧПУ.
Во фрезерных станках главным движением являетсявращение фрезы, а движение подачи – относительное перемещение заготовки ифрезы.
Оградителныеустройства для фрезерных станков
1.Ограждение типа «Краб» (рис. 3.)
/>/>
Рис. 3.
1 – Наборпластин. Можно сдвигать в зависимости от диаметра врезы.
2 – Шпилька.
2. Регулируемое ограждение. (рис. 4.)
1- Кожух(2 шт.) который можно сдвигать в зависимости от диаметра фрезы.
2- Винт.
3- Разрезнаявтулка.
/>
Рис. 4.
3.ограждение зоны резания вертикально-фрезерных станков. (рис. 5) Этоустройство в виде четырех складывающихся створок 1 подвешено на трубе 4посредством роликов 3. Створки выполнены из органического стекла, что позволяетнаблюдать за процессом резания. С помощью такого оградительного устройстваможно быстро открыть и закрыть зону резания, пользуясь рукояткой 5. Рассеиваниюстружки вдоль стола препятствуют боковые неподвижные щиты 2.
/>
Рис. 5.Ограждение зоны резания вертикально-фрезерного станка
4. Огражденияи защитные устройства
Всевращающиеся части оборудования должны быть закрыты глухими кожухами, плотноприкрепленными к раме или другой части стенда. Кожухи на сменных зубчатых идругих передачах нужно делать откидными с принудительным запором.
Выступающиечасти шпинделя, патрона и других открытых вращающихся частей станка иприспособлений следует закрывать гладкими кожухами. Правильно сконструированноеи изготовленное ограждение обеспечивает надежную защиту не только работающего,но и окружающих, так как при поломке ограждаемого узла его части не разлетятсяв сторону; ограждение защищает работающего и от брызг смазочно-охлаждающих идругих жидкостей. Ограждение не должно дребезжать и вибрировать при работеосновного оборудования.
Вращающиесявалики (особенно имеющие выступающие части или шпоночные канавки) могутзахватить и навернуть на себя части одежды рабочего. Такие валики должны бытьскрыты в станине или ограждены телескопическими трубками.
Серьезнуюопасность представляет собой вращающийся режущий инструмент, например резцы,при обработке подбарабанья молотильного аппарата. Поэтому нерабочая частьинструмента должна быть ограждена. Зону движения испытываемого узла, выходящуюза габариты стенда (например, при обкатке задних мостов комбайна), ограждаютбарьерами или другими устройствами.
Зонудвижения стола или ползуна, выходящую за габариты станка (например,строгального), ограждают барьерами или другими устройствами. Вместо барьеровможно применять выдвижные линейки, окрашенные в желтый цвет, с приспособлениемдля регулировки их выдвижения.
Во времяработы на токарных станках особое внимание следует уделять мерам защиты отстружки. При обработке металлов образуется три вида стружек: надлома,скалывания и сливная стружка.
Наибольшуюопасность для станочника представляет сливная стружка. Отлетающая стружкаобразуется при обработке вязких металлов резцами, оснащенными стружкодробящимиустройствами, а также при обработке чугуна, бронзы, латуни и легких сплавов.
Приобработке корпуса насоса (алюминиевый сплав), штока (сталь 45, хромированная)или втулки насоса образуется стружка скалывания, отлетающая от резца в видефакела мелких частиц металла. При обычных скоростях резания (до 100 м/мин)достаточно эффективными средствами защиты от отлетающей стружки скалыванияявляются защитные очки или прозрачные экраны различной конструкции. Однако приработе на высоких скоростях резания такой защиты уже недостаточно.
Прискоростном резании нагретая до 500–600° стружка, отражаясь от плоского экрана,отлетает вправо от резца на расстояние 4–5 м, что создает опасность травмированияокружающих людей.
Вкачестве технических мер защиты от мелкодробленой отлетающей стружки прискоростном резании применяют различные стружкоотводчики и специальные экраны.
Приработе на фрезерных станках наибольшую опасность представляет сама фреза,которая при неумелом обращении может захватить одежду или руки работающего инанести травмы. При скоростном фрезеровании весьма серьезную опасностьпредставляет отлетающая с большой скоростью раскаленная стружка.
Чтобырабочий не мог прикоснуться к вращающейся фрезе, ее режущие части ограждаютудобными в эксплуатации защитными устройствами – цилиндрическими кожухами,кольцами или колпаками. Сборные фрезы снабжаются устройствами, предотвращающимивылет зубьев при вращении фрезы. Качество припайки твердосплавных пластинок ккорпусу фрезы обязательно проверяется перед ее установкой. Делается это внешнимосмотром, остукиванием пробной работой на станке.
Исключительноважным условием безопасной работы на фрезерных станках является правильное ипрочное крепление фрезы. Неправильно установленная и непрочно закрепленнаяфреза нередко является причиной несчастного случая. Оправка для крепления фрезыдолжна быть жесткой, сопряженные поверхности гнезда в шпинделе и конусногохвостовика фрезы – без забоин и повреждений, нарушающих плотность соединения.Ни в коем случае не допускается биение фрезы, которое является главной причинойее поломки и травмирования людей, находящихся вблизи станка. Биение фрезысвязано с затуплением или неправильной ее заточкой, прогибом оправки, несоответствующей размерам фрезы, неправильно принятым режимом работы станка,осевым смещением оправки, слабым закреплением фрезы в шпинделе.
Прифрезеровании образуется отлетающая стружка, имеющая вид завитков неодинаковыхразмеров. При скоростном фрезеровании раскаленная до 500–600° стружка отлетаетна расстояние до 6 м от станка, поэтому меры защиты от стружки должныобеспечивать как безопасность рабочего, обслуживающего станок, так истаночников, обслуживающих соседние станки.
Длязащиты от отлетающей стружки при фрезеровании применяют различныестружконаправляющие устройства, защитные прозрачные ограждения, решетки иширмы.
Нередкопричиной травматизма является также стружка в виде длинных спиралей. Чтобы приработе на сверлильных станках не образовывалась длинная вьющаяся стружка,рекомендуется прерывистая подача сверла или установка рядом со сверломнеподвижных упоров, ударяясь о которые стружка будет ломаться. Целесообразноустанавливать на сверлильных станках сборники стружки, изготовленные из толстойжести с лотком, под которым надо ставить ящики.
Присверлении, зенкеровании и развертывании отверстий на сверлильных станках особуюопасность для станочника представляют режущий инструмент, приспособления дляего закрепления, шпиндель и обрабатываемая деталь.
Закреплениев стендах и станках ремонтируемых и обрабатываемых узлов. Плохо закрепленное изделиепод действием центробежных сил, усилия резания, а также в результате сгоранияцентра задней бабки может вырваться из закрепляющих его устройств. Надежностькрепления изделия, установленного в центрах станков, во многом зависит от ихсостояния и соответствия размерам установочных отверстий в изделии. При износеповерхностей конусов вероятность вырывания резко возрастает. Поэтому приизготовлении установочных отверстий в деталях оси их должны быть на однойпрямой, а сами отверстия расположены так, чтобы изделие опиралось на центрстенками конусной части отверстия по возможно большему периметру.
Детали изстанка могут быть также вырваны из-за ненадежного крепления задней бабки настанине. При обработке на токарных станках длинных и топких деталей (валы, оси ит.д.) следует применять люнеты, что не только улучшает качество работы, но ипредохраняет изделия от вырывания из центров.
Приработе на сверлильных станках обрабатываемые изделия необходимо надежнозакреплять в тисках или в патронах, и ни в коем случае не пытаться удерживатьизделия руками. Крепежные приспособления должны быть правильно установлены ипрочно закреплены на станке с таким расчетом, чтобы исключалась возможностьсамоотвинчивания или срыва их в процессе обработки и при реверсировании станка.
Устанавливатьи закреплять обрабатываемую деталь на приспособление станка необходимо толькопосле полной остановки станка. При этом особое внимание надо обращать нарасположение детали относительно суппорта и резцов. Перед пуском станка следуетпроверить, не осталось ли на станке или его столе какого-либо инструмента илидругих предметов. Крепежные приспособления, а также открытые вращающиеся частистанка не должны иметь на своих поверхностях выступов или углублений. [3]
Заключение.
Приконтактной работе станочника со станком и при наличии опасных зон, во всехслучаях нарушения координации движений станочника, в связи с временнымрасстройством нервной системы, вероятность несчастного случая близка к единице.Опасность травмирования может быть сведена до минимума, если техника (станки,автоматические линии и др.) не будет иметь опасных зон (травмирующих факторов)в оперативной зоне обслуживающего персонала, у которого к тому же не будетоснований к нарушению координации движений. Задача конструкторов, заводов-изготовителейстанков, состоит прежде всего в том, чтобы предвидеть опасность и в каждомконкретном случае в зависимости от характера травмирующего фактора и степениего травматологической опасности выбрать при проектировании станков, а затем ипри организации на них работы наиболее эффективное, надежное средство защиты.Если готового решения нет, то его необходимо создавать в процессепроектирования станка или комплекса (агрегатные станки, станки с программнымуправлением, автоматические линии и т.д.).
Списокиспользуемых источников
станок металлорежущий защитный
1. Б.А. Поволоцкий, М.А. Цыганов – «Безопасностьтруда при холодной обработке металлов.»
2. delta-grup.ru/bibliot/98/65.htm
– ОООДельта Технология:механическая обработка металла,металлообработка, инструментальное производство.
3. www.tehnoarticles.ru/bezopasnost/1.html – Информационныйтехнический портал.