高速磨床的机械安全设计

日期：01-06 点击：692 属于：行业动态

　　　　　　　
　　一、高速磨床加工过程的危险分析
　　针对高速磨床加工的特点，分析可能产生砂轮破碎、卷入、挤压和切割等危险的性质和识别各种危险产业的后果。包括离遗加工条件下磨床和工件的受力分析、动态性能分析以及元件的可靠性分析，从而结合生产实际列出加工中可能发生的危险项目清单。将高速磨床分解成纵向往复运动部件、旋转运动部件和冷却润滑三个子系统。　　
　　二、高速磨床风险评价数学模型和评价体系的建立
　　高速磨床的风险数包括：操作者暴露于危险区的频次和持续时间，危险事件出现的概率和可能的伤害严重度等。针对高速磨削加工中危险因素众多、交错影响和相互干涉等特点，运用模糊数学理论建立对于不确定度的推理和评价模型，并在此基础上形成适合于高速磨削工况下的具有定量分析功能的新的风险评价体系。这其中的难点在于风险评价数学模型的建立。
　　1．事件树分析
　　高速平面磨床在磨削过程中，常发生工人操作不当事件，因而造成砂轮破碎伤人事故，其危害性较大。现对该初始事件树进行分析，以期分析出事故的产生过程，从逻辑顺序上为确定安全对策提供依据，如图1所示。
图1高速磨床事件树分析
　　2．故障树分析
　　以磨床砂轮破碎伤人事故为例，进行故障树全过程分析(FTA)。
　　(1)绘制故障树(FT) 磨床砂轮故障树如图2所示。
　　(2)故障树分析
　　1)定性分析。由图2中的故障树结构可知，此树或与门少，所以从最小径集入手分析较为方便。如图8-45所示，将此故障转换为对偶得成功树。

　　

　　图2磨床砂轮故障树

　　三、高速磨床机械安全设计
　　在用磨床加工时，最不安全的因素是高速运转的砂轮，对操作者健康有害的是在磨削过
程中所产生的碎沙粒和金属屑末。
　　1．砂轮防护罩设计
　　砂轮一定要有防护罩，防护罩要有足够的强90度以挡住碎块飞出。防护罩开口尺寸如图3所示，以防止碎块水平飞出伤人。
　　2．磨削液与通风除尘装置
　　磨削液除了冷却砂轮、工件外，还可防尘。选择磨削液时应考虑：对人体健康无害，不降低砂轮强度，保存时不变形，颜色透明不妨碍操作者观察加工进程。使用时要保洁，并加防护挡板，使其不致抛洒在操作者站立的区域。
　　不用磨削液的干磨磨床，大部分都自带吸尘器，如图4所示。
　　3．工件的装夹及工作台换向机构设计
　　工件装夹不牢固，易发生工件飞出伤人或撞坏伤人事故。尤其是在使用外圆磨床和采用带有电磁性平台的平面磨床时。

　　

　　图3砂轮防护罩设计

　　采用磁性平台时，要防止突然断电失去磁性，使工件被砂轮打出伤人。为此，可装设联锁装置，当磁性平台断电时，磨床电动机也断电停转。或将磁性平台设为永久磁性的，并且在磁性平台两端装设坚固的防护挡板。
　　对于非导磁性工件(铜合金、铝合金)，应采用精密虎钳或专用夹具(图5)装夹后，再放在磁性平台上。
　　当磨削键、垫圈等尺寸小而壁较薄的工件时，因工件与磁性平台接触面积小，吸力弱，容易被磨削力弹出而造成事故，因此装夹这类工件时，需在工件四周或左、右两端用挡铁围住，以防止磨削工件发生位移。
　　磨床工作台的行程长度由改变挡块的位置来调整(图6)。因此，必须检查挡块固定的可靠性，否则在自动送进打开换向滑阀时，挡块会被推离原位，换向不起作用，砂轮就会撞到前、后工件台或工件的端面卜。

　　

　图5工件的装夹及工作台换向机构设计　图6工作台的行程设计

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