Требования к производственному оборудованию и приспособлениям

Требования к производственному оборудованию и приспособлениям

Требования к оборудованию. Требования безопасности к фрезерным станкам определены ГОСТ 12.2.009-80*. В соответствии с этим стандартом для фрезерных станков должны быть установлены следующие средства коллективной защиты: оградительные, сигнализирующие, блокировочные, предохранительные и тормозные, специальные.

Оградительные средства защиты. Защитные оградительные устройства станков могут выполняться в виде экранов, кожухов и крышек.

Зона обработки универсальных консольных фрезерных станков, а также фрезерных станков с крестовым столом должна быть ограждена защитными экранами. Экран должен защищать станочника и людей, которые могут оказаться рядом, от летящей стружки и паров СОЖ, препятствовать захвату фрезой одежды работающего. Они должны исключить загрязнения СОЖ пола.

Модификации защитных экранов фрезерных станков показаны на рис. 4. На рис. 5 представлено нашедшее широкое применение быстросъемное ограждение зоны резания универсально-фрезерных станков конструкции ЭНИМСа. Допускается применение других видов защитных устройств, обеспечивающих эффективное огражл.--чие зоны обработки, например, раздвижных штор из стойких к СОЖ и воздействию горячей стружки з 11с ;ичных материалов.

Весьма просты в устройстве и удобны в эксплуатации экраны на магнитной подставке [51 . Они широко применяются на горизонтально-и вертикально-фрезерных станках. Экран 1 такого типа (рис. 6), как   правило, выполняют из прозрачного материала. С помощью шарнирной вилки 2 он крепится к подставке 3, в которую вмонтирован магнит. Рекомендуется подставку для исключения притяжения к

ней мелких стружек закрывать кожухом. Сила притяжения магнита должна быть достаточной доя удержания его с учетом воздействия стружки. Одним из главных преимуществ таких* защитных экранов является возможность расположения их в любом месте стола.

В горизонтально-фрезерных станках должно быть ограждение заднего конца шпинделя и винта для закрепления инструмента с помощью быстросъемных кожухов. Кроме того, на этих станках должно быть предусмотрено защитное экранирующее устройство выступающего из поддержки конца фрезерной оправки.

В условиях единичного и серийного производства используют высокоэффективные ограждения, охватывающие весь стол станка (рис. 7).

В некоторых случаях, например при торцовых фрезах, экранируется непосредственно инструмент. Защитное устройство при этом выполняется в виде кожуха, смонтированного на шпинделе станка (рис. 8). Такого рода защитные ограждения не только предохраняют от контакта с фрезой станочника и его одежду, но и препятствуют вылету зубьев при ослаблении их крепления. В определенной мере они защищают от стружки и брызг СОЖ [ 5] .

Ограждению подлежат передачи, расположенные вне корпуса станка, например, у некоторых типов фрезер-но-шпоночных станков. Эти ограждения, как правило, выполняют в виде сплошных коробов или коробов с жалюзи. Они предпочтительнее коробов сетчатых или с отверстиями.

Защитные устройства не должны ограничивать технологические возможности станка и вызывать неудобства при работе, уборке, наладке, приводить при открывании к загрязнению пола СОЖ. При необходимости они должны иметь рукоятки, скобы для удобства открывания, закрывания, съема, перемещения и установки.

Защитные оградительные устройства, снимаемые чаще одного раза в смену (при установке и снятии обрабатываемой детали или инструмента, при измерении детали, при подналад-ке станка и в других случаях) должны иметь массу не более 6 кг и крепление, не требующее применения ключей и отверток. Защитные устройства открывающегося типа при установившемся движении должны перемещаться с усилием не более 40 Н (4 кгс).

Крепление защитных устройств должно быть надежным, исключающим самооткрывание. Устройства, поддерживающие ограждение в открытом состоянии, должны надежно удерживать их в этом положении.

Защитные устройства должны быть жесткими, выполняемыми из листовой стали толщиной не менее 0,8 мм, листового алюминия толщиной не менее 2 мм или прочной пластмассы толщиной не менее 4 мм. Защитные устройства фрезерных станков должны иметь достаточных размеров смотровые окна. Последние, как правило, выполняют из безопасного трехслойного стекла.

Сигнализирующие средства защиты. Наиболее выс тупающие при работе за габариты станины внешние торцы элементов конструкции, перемещающиеся со скоростью 150 мм/с, выделяют сигнальным цветом в соответствии^ ГОСТ 12.4.026—76 путем нанесения покрытия желтого цвета полосой по контуру поверхности или на всю поверхность.

Внутренние поверхности дверец, закрывающих места расположения движущихся элементов станков, например, зубчатых колес, шкивов, требующих периоди-ческоголоступа при наладке, смене ремней и т.п. и способных при движении травмировать работающего, должны быть окрашены в желтый сигнальный цвет. Если эти движущиеся элементы закрываются съемными защитными ограждениями, крышками, кожухами, то окраске в желтый цвет подлежат полностью или частично обращенные к ним поверхности движущихся элементов или поверхности смежных с ними неподвижных деталей, закрываемых ограждениями.

С наружной стороны ограждений должен наноситься предупреждающий знак электрической опасности по ГОСТ 12.4.026—76 (см. четвертую страницу обложки). Под знаком устанавливается табличка с постоянной напыю-фрезерные, фрезерно-сверлнльно расточ-. „ ппчТие особенно многошпнндельные, станки, которые невозможно видеть полностью с рабочего места (в результате чего неожиданное нх включение может пони ь за собой травмирование людей, оказавшихся вСиг<и станка), необходимо снабжать предупредительной сигнализацией (звуковой, световой или комбини-рогал .1), автоматически включающейся при нажатии пусковой кнопки пульта управления и сигнализирующей не менее 15 с. Работа оборудования должна начинаться автоматически по окончании действия сигнала. Рекомендуемый уровень звукового давления предупреждающего сигнала 90—110 дБ в полосе частот 125— 500 Гц.

Блокировочные устройства. В случае повышенной опасности травмирования защитные ограждения, открывающиеся и съемные, должны иметь электрическую блокировку, при которой включение рабочего цикла станка возможно только при закрытом положении ограждения. При этом окраска в желтый цвет всех указанных поверхностей необязательна.

В станках, имеющих раздельные приводы главного движения и механизированной подачи (например, в про дольно-фрезерных), должна предусматриваться блокировка, обеспечивающая включение главного движения не раньше выключения подачи.

В станках с механизированным и автоматизированным закреплением заготовок включение цикла обработки должно быть сблокировано с окончанием их закрепления. .

Предохранительные и тормозные устройства. Фрезерные станки должны иметь предохранительные устройства от перегрузки, способной вызвать поломку станка, и, как следствие, травмирование обслуживающего персонала. Станки должны иметь устройства, предотвращающие самопроизвольное опускание шпинделей, головок и других сборочных единиц. Магнитные пускатели должны быть снабжены тепловыми реле. В электрических цепях должны быть установлены плавкие предохранители.

Перемещение сборочных единиц во фрезерных станках с автоматическим циклом обработки должно ограничиваться в крайних положениях предохранительными устройствами (упорами), исключающими их переход за установленные пределы.

Фрезерные станки, на которых выполнение вспомогательных операций (установка и снятие обрабатываемой детали, ее измерение на станке и др.) при вращении детали или инструмента может привести к травмированию, должны иметь устройства, осуществляющие после отключения шпинделя его автоматическое торможение. В универсальных фрезерных станках консольных и с крестовым столом с шириной столов до 630 мм время остановки шпинделя (без инструмента) после его выключения не должно превышать 6 с.

Тормозные устройства допускается не устанавливать в автоматах, станках массой более Юти менее 0,6 т.

Специальные средства защиты. К специальным средствам коллективной защиты на фрезерных станках относятся системы нулевой защиты, защитного заземления и зануления, стружкоотводчики, газопылеприемни-ки, устройства местного освещения.

Электрооборудование станков должно быть оснащено нулевой защитой, исключающей независимо от положения органов управления самопроизвольное включение станка при восстановлении внезапно исчезнувшего напряжения. Допускается не применять нулевую защиту для электродвигателей мощностью до 0,25 кВт включительно, если все механизмы станка закрыты и исключается травмирование или поломка механизма станка при самопроизвольном его включении после восстановления напряжения в питающей сети.

Все металлические части станка (станины, корпуса электродвигателей, каркасы шкафов, пульты управления и др.), которые могут оказаться под напряжением более 42 В, должны быть оснащены легко обозримыми устройствами заземления или соединены с нулевым проводом вблизи от места ввода питающих проводов. Эти устройства должны иметь заземляющие винты или присоединительные зажимы, на поверхности которых* должно быть нанесено антикоррозионное токопроводя-щее покрытие для соединения с заземляющими шинами или зануляющими проводами. Между головками винтов, используемых для заземления, и заземляемыми частями не должно быть электроизолирующего слоя лака, краски, эмали. При наличии такого слоя он должен быть полностью удален. 37

При неблагоприятных условиях, например, при работе станков в сырых помещениях, на открытом воздухе паи при наличии больших металлических хорошо заземленных поверхностей, требования о заземлении или соединении с нулевым приводом должны распространяться на ооорудование, работающее при напряжении от и В и выше.

Защитные цепи должны состоять из отдельных проводов заземления и зануления или из проводящих частей станка и кожухов. Защитные провода должны обеспечивать электрическую связь между частями электрического оборудования, не находящимися под напряжением в нормальном режиме, и защитной цепью.

Не допускается использование для заземления винтов, шпилек, гаек, применяемых для соединения деталей !

Не допускается применение в качестве заземляющих проводников гибких металлических рукавов, металлических оболочек кабелей или стальных труб, используемых как каналы для прокладки проводов по станкам. Эти устройства должны быть подсоединены к защитным цепям.

Для эффективной защиты от стружки на фрезерных станках используют стружкоотводчики (рис. 9). Их монтируют над фрезой с помощью кронштейнов или хомутов и локализуют образующуюся стружку в пространстве вокруг фрезы, обеспечивая ее быстрое удаление по специальным трубам, желобам или гибким металлическим рукавам под действием сил инерции.

Направление этих сил необходимо учитывать при расположении каналов для отвода стружки. Одну из стенок корпуса стружкоотводчика рекомендуется деталь подвижной, что облегчает эксплуатацию этого устройства.

Фрезерные станки, работа которых связана с образованием пыли и мелкой стружки (например, при обработке чугуна), а также сопровождается выделением в рабочую среду паров СОЖ концентрацией выше ПДК, должны оснащаться индивидуальными пылегазоструж-коприемниками. Стандартные конструкции пыле-стружкоприемников [3] показаны на рис. 10. Для обеспыливания можно применять защитные кожухи. Для этого их присоединяют к воздуховоду отсасывающей системы, что обеспечивает эффективную локализацию выделяющихся паров, газов и пылей от воздуха рабочей зоны.

Станки должны быть снабжены пристроенными или встроенными устройствами местного освещения зоны обработки. Отсутствие местного освещения в универсальных станках допустимо лишь при наличии технических обоснований.

У пристроенных светильников должна быть предусмотрена возможность удобной, надежной установки и фиксации их в требуемых положениях. Для питания пристроенных светильников местного освещения с лампами накаливания следует применять напряжение не более 42 В. Допускается использовать питание напряжением 110 или 220 В для светильников любых конструкций (пристроенных, встроенных) с лампами накаливания при условии, что эти светильники не имеют токоведущих частей, доступных для случайных приспособлений.

Местное освещение должно иметь идивидуальные выключатели, расположенные в местах, удобных для обслуживания. Размещение выключателя непосредственно на светильниках допускается при напряжении местного освещения не более 42 В. Выключатель должен быть включен в цепь незаземленного вывода питания.

При наличии на станке надписей, табличек, лимбов и шкал, связанных с эксплуатацией станка, если необходимо, применяют специальное оптическое устройство.

Требования к приспособлениям. При работе на фрезерных станках используют различные приспособления: планшайбы, патроны, оправки, специальные крепежные устройства, смазочные устройства. Конструкция приспособления должна:

• обеспечивать безопасность установки и снятия обрабатываемых заготовок (элементы станочных приспособлений, выступающие за габариты стола с ганка, не должны препятствовать работе станка, ограничивать доступ к органам управления, создавать опасность станочнику) ;
• не иметь острых углов, кромок и других поверхностей с неровностями, представляющими источник опасности (радиусы скругления и размеры фасок наружных поверхностей должны быть не менее 1 мм, если они не оговорены особо; нарушение этого требования особенно опасно при вращающихся приспособлениях — планшайбах, патронах, оправках и т.п.);
• обеспечивать надежное и удобное соединение со станком или сменными наладочными элементами с помощью болтов к станочным пазам, прижимных планок, винтов и т.п. (способ соединения должен исключать самопроизвольное ослабление крепления и смещение приспособления или его сменных наладочных элементов в процессе эксплуатации);
• обеспечивать свободный выход стружки, сток СОЖ, а в случае необходимости иметь устройства для их удаления;
• иметь предохранительные кожухи, если кожух станка не обеспечивает должной защиты работающего (при вращающихся приспособлениях);
• иметь устройства и поверхности, обеспечивающие безопасность и удобство установки и снятия приспособлений (масса кантуемого вручную приспособления вместе с закрепленной заготовкой не должна превышать 16 кг);
• предусматривать возможность свободной закладки и съема стропов, клещей и других захватных устройств для перемещения приспособлений с помощью грузоподъемных механизмов (в приспособлениях, предназначенных для обработки заготовок массой свыше 12 кг);
• иметь устройства (рым-болты, цапфы и т.п.), обеспечивающие сохранение устойчивости при перемещении приспособлений грузоподъемными машинами (для приспособлений массой более 16 кг).

Устройства для закрепления на станках фрез, патронов, планшайб, оправок и других съемных элементов полжны исключать самопроизвольное ослабление при Ж за^ияющих устройств и св.шчивание съемных элементов при реверсировании вращения. Они должны надежно удерживать заготовки и инструмент во время обработки, даже в случае неожиданного прекращения подачи электроэнергии, масла, воздуха к этим

УСТ Дючения появления дисбаланса приспособ-ления, устанавливаемые на вращающиеся поверхности, должны быть надежно ориентированы и закреплены относительно оси вращения.

У приспособлений с механизированным (пневматическим, гидравлическим и т.д.) зажимом во избежание защемления рук зазор между прижимами и заготовкой не должен превышать, как правило, 5 мм или должны быть   предусмотрены   ограждения, обеспечивающие

безопасность работ.

В пневмоприводах зажимных и других устройств, а

также в технологической оснастке должна быть исключена возможность отбрасывания на работающих стружки и пыли отработанным воздухом.

Конструкция магнитных станочных приспособлений, использующихся при особо точном фрезеровании, должна обеспечивать надежное крепление обрабатываемых заготовок из ферромагнитных материалов, исходя из максимальной силы резания. Максимальная допустимая окружная скорость патронов на холостом ходу станка не должна превышать 500 м/мин. Конструкция магнитных приспособлений должна обеспечивать полную их водонепроницаемость.

Электромагнитные станочные приспособления, использующие электрический ток повышенного напряжения, допускаются к эксплуатации только при выполнении защитного заземления! Требования к защитному заземлению изложены в ГОСТ 12.1.030—81.

В целях обеспечения безопасности и облегчения труда при креплении инструмента применяют специальные приспособления. На рис. 11 показано устройство для вертикально-фрезерного станка. При положении защелки 4, показанном на рисунке, кольцо 3 зафиксировано, а вместе с ним зафиксирована гайка 1 с резьбой. При включении вращения фрезы 7 оно через тягу 5 и переходную втулку 6 передается шомполу 2, который вворачивасТся либо выворачивается (в зависимости от выбранного направления вращения фрезы) в гайку 1. Этим обеспечивается закрепление или раскрепление хвостовика фрезы 7 в переходной втулке 6. Пружина способствует удалению фрезы из механизма закрепления.

Широко используют на вертикально-фрезерных станках мод. 6Н12 устройство пневматического типа (рис. 12). В конусный хвостовик 4 фрезы ввернута переходная муфта, которая, в свою очередь, ввернута во втулку так, что паз во фланце хвостовика фрезы располагается против шипа 6 на торце шпинделя 5. Поворотом рукоятки пневмо-крана (на рисунке не показан) из полости пнев-моцилиндра над поршнем 1 выпускается воздух, и освобожденная пружина тягой 3 через втулку затягивает хвостовик фрезы в гнездо шпинделя. Чтобы освободить Фрезу, рукоятку пневмо-крана переводят в положение пуска воздуха, при этом поршень 1 под давлением сжатого воздуха опуститься вниз, что сожмет пружину и движением тяги 3 вниз выведет хвостовик фрезы из гнезда шпинделя.

Механизм устанавливают на верхнем торце шпиндельной бабки станка, на которой превмоцилиндр крепят винтами. Стакан 2 навертывают на верхний конец шпинделя станка и фиксируют винтами. Таким образом, закрепление оправки осуществляется пружиной, а раскрепление — сжатым воздухом.

Обе рассмотренные конструкции позволяют резко сократить время, необходимое на центрирование инструмента, и механизировать снятие и установку фрез, ^то снижает опасность травмирования станочников.

Аналогичные преимущества имеет патрон для безопасного крепления фрез на шпинделе, показанный на рис. 13.

Патрон действует следующим образом. При вращении гайки 4 с помощью ключа 5 прижим 2 сначала поворачивается до упора шипов 3 в торец канавки на кольце, а затем перемещается вдоль оси шпинделя. Для закрепления фрезы с оправкой 7 в патроне гайку 4 поворачивают по часовой стрелке до упора прижима в шипы 3. При этом выступы на кольцеприжиме поворачиваются по часовой стрелке на 90° относительно пазов на оправке 7. При упоре в шипы прижим 2 начинает перемещаться слева направо и своими выступами надежно закрепляет оправку с фрезой на шпинделе станка. Последний соединен с корпусом 1 болтом 6.

Для снятия фрезы с оправкой со шпинделя поворачивают гайку 4 против часовой стрелки до упора прижима в шипы. Сначала прижим отходит от торца оправки, а затем поворачивается вместе с гайкой 4 протйЬ часовой стрелки до тех пор, пока выступы на прижиме не встанут против пазов на оправке. В этом положении оправка вместе с фрезой легко снимается со шпинделя.

С помощью патрона этой конструкции на шпиндель фрезерных станков крепятся фрезы всех видов, применяемых на заводах: скоростные головки, дисковые, концевые с цилиндрическим хвостовиком и др.

Масленки для смазывания трущихся поверхностей и механических устройств приспособлений должны быть надежно закреплены, легко доступны и окрашены в отличный от приспособления цвет. В установленной на станок оснастке места для ручной заливки мае л до 4ны располагаться на высоте от пола (™ощадки^ не бопее 1800 мм - для масленок и не более 1500 мм для резервуаров. Указатели потока и уровня масла ^жньх быть размешены в местах, удобных для обозрения.

Для сигнализации об аварийных режимах работы и степени готовности станка к работе должна применяться специальная светосигнальная арматура (лампы сигнальные) ; смысловое значение ее сигнальных цветов приведено в табл. 11.

Сигнализация красного и желтого цветов, указывающая на ненормальное состояние технологического процесса и требующая немедленного вмешательства или внимания, может быть мигающей и сопровождаться при необходимости звуковым сигналом. л