«Детальна інтерпретація безпечних процедур експлуатації вертикальних обробних центрів»
I. Вступ
Як високоточне та високоефективне обробне обладнання, вертикальний обробний центр відіграє вирішальну роль у сучасному виробництві. Однак, через високу швидкість роботи, високу точність обробки та наявність складних механічних та електричних систем, існують певні ризики для безпеки під час процесу експлуатації. Тому надзвичайно важливо суворо дотримуватися безпечних процедур експлуатації. Нижче наведено детальне пояснення та поглиблений аналіз кожної безпечної процедури експлуатації.
II. Спеціальні безпечні експлуатаційні процедури
Дотримуйтесь загальних правил безпеки праці для працівників фрезерних та розточувальних робіт. Використовуйте засоби захисту праці за потреби.
Загальні безпечні процедури роботи для працівників фрезерних та розточувальних верстатів – це основні критерії безпеки, узагальнені завдяки багаторічній практиці. Це включає носіння захисних шоломів, захисних окулярів, захисних рукавичок, ударостійкого взуття тощо. Захисні шоломи можуть ефективно запобігти травмуванню голови від падіння предметів з висоти; захисні окуляри можуть запобігти травмуванню очей бризками, такими як металева стружка та охолоджувальна рідина, що утворюються під час процесу обробки; захисні рукавички можуть захистити руки від подряпин інструментами, краями заготовок тощо під час роботи; ударостійке взуття може запобігти травмуванню ніг важкими предметами. Ці засоби захисту праці є першою лінією захисту для операторів у робочому середовищі, і ігнорування будь-якого з них може призвести до серйозних травм.
Перевірте правильність розташування з'єднань робочої ручки, перемикача, ручки, механізму кріплення та гідравлічного поршня, гнучкість роботи та повну комплектність та надійність запобіжних пристроїв.
Правильне положення робочої рукоятки, перемикача та ручки забезпечує роботу обладнання відповідно до очікуваного режиму. Якщо ці компоненти знаходяться в неправильному положенні, це може призвести до ненормальних дій обладнання та навіть до небезпеки. Наприклад, якщо робоча рукоятка знаходиться в неправильному положенні, це може призвести до неналежної подачі інструменту, що призведе до браку заготовки або навіть пошкодження верстата. Стан з'єднання механізму затискача безпосередньо впливає на затискний ефект заготовки. Якщо затиск нещільний, заготовка може зміщуватися під час процесу обробки, що не тільки вплине на точність обробки, але й може призвести до небезпечних ситуацій, таких як пошкодження інструменту та виліт заготовки. З'єднання гідравлічного поршня також має вирішальне значення, оскільки воно пов'язане з тим, чи може гідравлічна система обладнання працювати нормально. А запобіжні пристрої, такі як кнопки аварійної зупинки та захисні блокування дверей, є ключовими засобами для забезпечення безпеки операторів. Повні та надійні запобіжні пристрої можуть швидко зупинити обладнання в надзвичайній ситуації, щоб уникнути нещасних випадків.
Перевірте, чи є перешкоди в межах ефективного діапазону руху кожної осі вертикального обробного центру.
Перед запуском обробного центру необхідно ретельно перевірити діапазон обертання кожної осі (наприклад, осей X, Y, Z тощо). Наявність будь-яких перешкод може перешкоджати нормальному руху координатних осей, що призводить до перевантаження та пошкодження двигунів осей, а також до відхилення координатних осей від заданої траєкторії та спричиняє поломки верстата. Наприклад, під час спуску осі Z, якщо під ними є неочищені інструменти або заготовки, це може призвести до серйозних наслідків, таких як вигин ходового гвинта осі Z та знос напрямної рейки. Це не тільки вплине на точність обробки верстата, але й збільшить вартість обслуговування обладнання та створить загрозу безпеці операторів.
Суворо забороняється використовувати верстат поза межами його продуктивності. Виберіть прийнятну швидкість різання та подачу відповідно до матеріалу заготовки.
Кожен вертикальний обробний центр має свої проектні параметри продуктивності, включаючи максимальний розмір обробки, максимальну потужність, максимальну швидкість обертання, максимальну швидкість подачі тощо. Використання верстата за межами його продуктивності призведе до того, що кожна частина верстата нестиме навантаження, що перевищує проектний діапазон, що призведе до таких проблем, як перегрів двигуна, підвищений знос ходового гвинта та деформація напрямної рейки. Водночас, вибір розумної швидкості різання та подачі відповідно до матеріалу заготовки є ключем до забезпечення якості обробки та підвищення ефективності обробки. Різні матеріали мають різні механічні властивості, такі як твердість та в'язкість. Наприклад, існує велика різниця між швидкістю різання та швидкістю подачі при обробці алюмінієвого сплаву та нержавіючої сталі. Якщо швидкість різання занадто висока або швидкість подачі занадто велика, це може призвести до збільшення зносу інструменту, зниження якості поверхні заготовки та навіть до поломки інструменту та браку заготовки.
Під час завантаження та розвантаження важких заготовок необхідно вибрати відповідний підйомний пристрій та спосіб підйому відповідно до ваги та форми заготовки.
Для важких заготовок, якщо не вибрано відповідний підйомний пристрій та спосіб підйому, може виникнути небезпека падіння заготовки під час процесу завантаження та розвантаження. Залежно від ваги заготовки можна вибрати різні характеристики кранів, електричних талів та іншого підйомного обладнання. Водночас, форма заготовки також впливатиме на вибір підйомних пристроїв та способів підйому. Наприклад, для заготовок неправильної форми можуть знадобитися спеціальні кріплення або підйомні пристрої з кількома точками підйому, щоб забезпечити баланс та стійкість заготовки під час процесу підйому. Під час процесу підйому оператор також повинен звертати увагу на такі фактори, як вантажопідйомність підйомного пристрою та кут нахилу стропи, щоб забезпечити безпеку підйомної операції.
Коли шпиндель вертикального обробного центру обертається та рухається, суворо забороняється торкатися руками шпинделя та інструментів, встановлених на кінці шпинделя.
Коли шпиндель обертається та рухається, його швидкість дуже висока, а інструменти зазвичай дуже гострі. Дотик до шпинделя або інструментів руками може призвести до защемлення пальців шпинделем або порізів інструментами. Навіть у випадку, здавалося б, низької швидкості, обертання шпинделя та сила різання інструментів все ще можуть завдати серйозної шкоди людському тілу. Це вимагає від оператора дотримуватися достатньої безпечної відстані під час роботи обладнання та суворо дотримуватися робочих процедур, а також ніколи не ризикувати торкатися руками працюючого шпинделя та інструментів через миттєву необережність.
Під час заміни інструментів необхідно спочатку зупинити верстат, а заміну можна виконати після підтвердження. Слід звернути увагу на пошкодження ріжучої кромки під час заміни.
Заміна інструменту є поширеною операцією в процесі обробки, але якщо вона виконується неправильно, це створює ризики для безпеки. Заміна інструментів у зупиненому стані може забезпечити безпеку оператора та запобігти травмуванню людей інструментом через раптове обертання шпинделя. Після підтвердження зупинки верстата оператор також повинен звернути увагу на напрямок та положення ріжучої кромки під час заміни інструментів, щоб запобігти подряпинам руки ріжучою кромкою. Крім того, після заміни інструментів їх необхідно правильно встановити та перевірити ступінь затискання, щоб переконатися, що інструменти не будуть ослаблені під час процесу обробки.
Забороняється наступати на поверхню напрямної рейки та фарбовану поверхню обладнання або класти на них предмети. Суворо забороняється стукати або вирівнювати заготовки на робочому столі.
Поверхня напрямної рейки обладнання є ключовою деталлю для забезпечення точного руху координатних осей, і вимоги до її точності дуже високі. Наступ на поверхню напрямної рейки або розміщення на ній предметів призведе до зниження її точності та вплине на точність обробки верстата. Водночас лакофарбове покриття не тільки сприяє зовнішньому вигляду, але й має певний захисний ефект на обладнання. Пошкодження лакофарбового покриття може призвести до таких проблем, як іржа та корозія обладнання. Також не допускається стукання або вирівнювання заготовок на робочому столі, оскільки це може пошкодити його площинність та вплинути на точність обробки заготовки. Крім того, ударна сила, що виникає під час процесу стукання, також може пошкодити інші частини верстата.
Після введення програми обробки нової заготовки необхідно перевірити правильність програми та правильність імітації виконаної програми. Автоматична циклічна робота без тестування не дозволяється, щоб запобігти поломкам верстата.
Програма обробки нової заготовки може містити помилки програмування, такі як синтаксичні помилки, помилки значень координат, помилки траєкторії інструменту тощо. Якщо програму не перевіряти та не виконувати імітацію роботи, а виконувати прямий автоматичний цикл, це може призвести до таких проблем, як зіткнення між інструментом та заготовкою, перевищення координатних осей та неправильні розміри обробки. Перевіряючи правильність програми, ці помилки можна вчасно виявити та виправити. Моделювання запущеної програми дозволяє оператору спостерігати за траєкторією руху інструменту перед фактичною обробкою, щоб переконатися, що програма відповідає вимогам обробки. Тільки після достатньої перевірки та тестування та підтвердження правильності програми можна виконати автоматичний цикл, щоб забезпечити безпеку та плавність процесу обробки.
Під час використання радіального тримача інструменту торцевої головки для окремого різання, розточувальний оправку спочатку слід повернути в нульове положення, а потім переключитися в режим торцевої головки в режимі MDA за допомогою M43. Якщо потрібно перемістити вісь U, необхідно переконатися, що ручний затискний пристрій осі U послаблено.
Роботу радіального тримача інструменту торцевої головки необхідно виконувати суворо відповідно до заданих кроків. Повернення розточувального оправки в нульове положення спочатку може уникнути перешкод під час перемикання в режим торцевої головки. Режим MDA (ручне введення даних) – це режим ручного програмування та виконання операцій. Використання інструкції M43 для перемикання в режим торцевої головки – це робочий процес, визначений обладнанням. Для руху осі U необхідно переконатися, що ручний затискний пристрій осі U послаблений, оскільки якщо затискний пристрій не послаблений, це може спричинити труднощі з переміщенням осі U і навіть пошкодити механізм передачі осі U. Суворе виконання цих операцій може забезпечити нормальну роботу радіального тримача інструменту торцевої головки та зменшити кількість відмов обладнання та аварій, пов'язаних з безпекою.
Коли під час роботи необхідно обертати робочий стіл (вісь B), слід переконатися, що він не зіткнеться з іншими частинами верстата або іншими об'єктами навколо верстата під час обертання.
Обертання верстата (вісь B) передбачає широкий діапазон руху. Якщо під час обертання він зіткнеться з іншими частинами верстата або навколишніми об'єктами, це може призвести до пошкодження верстата та інших деталей, а також вплинути на загальну точність верстата. Перед обертанням верстата оператор повинен уважно оглянути навколишнє середовище та перевірити наявність перешкод. Для деяких складних сценаріїв обробки може знадобитися заздалегідь провести моделювання або вимірювання, щоб забезпечити безпечний простір для обертання верстата.
Під час роботи вертикального обробного центру забороняється торкатися зон навколо обертового ходового гвинта, гладкого стрижня, шпинделя та торцевої головки, а оператор не повинен перебувати на рухомих частинах верстата.
Зони навколо обертового ходового гвинта, гладкого штока, шпинделя та торцевої головки є дуже небезпечними зонами. Ці деталі мають високу швидкість та велику кінетичну енергію під час роботи, і дотик до них може призвести до серйозних травм. Водночас, під час роботи також існує небезпека в рухомих частинах верстата. Якщо оператор залишається на них, він може потрапити в небезпечну зону під час руху деталей або отримати травму через защемлення між рухомими та іншими нерухомими частинами. Тому під час роботи верстата оператор повинен триматися на безпечній відстані від цих небезпечних зон для забезпечення власної безпеки.
Під час роботи вертикального обробного центру оператору забороняється залишати робоче місце без дозволу або доручати його іншим особам.
Під час роботи верстата можуть виникати різні нештатні ситуації, такі як знос інструменту, розхитування заготовки та відмова обладнання. Якщо оператор залишає робоче місце без дозволу або доручає іншим доглядати за ним, це може призвести до того, що ці нештатні ситуації не будуть вчасно виявлені та усунені, що призведе до серйозних аварій або пошкодження обладнання. Оператор повинен постійно звертати увагу на робочий стан верстата та своєчасно вживати заходів щодо будь-яких нештатних ситуацій, щоб забезпечити безпеку та стабільність процесу обробки.
Якщо під час роботи вертикального обробного центру виникають аномальні явища та шуми, верстат слід негайно зупинити, з'ясувати причину та вчасно її усунути.
Аномальні явища та шуми часто є передвісниками поломок обладнання. Наприклад, аномальна вібрація може бути сигналом зносу інструменту, дисбалансу або ослаблення деталей верстата; різкі шуми можуть бути проявами таких проблем, як пошкодження підшипників та погане зачеплення зубчастих коліс. Негайне зупинення верстата може запобігти подальшому поширенню поломки та зменшити ризик пошкодження обладнання та нещасних випадків, пов'язаних з безпекою. Виявлення причини вимагає від оператора певних знань та досвіду в обслуговуванні обладнання, а також виявлення першопричини поломки за допомогою спостереження, огляду та інших засобів, а також своєчасного усунення її, наприклад, заміни зношених інструментів, підтягування ослаблених деталей та заміни пошкоджених підшипників.
Коли шпиндельна коробка та робочий стіл верстата знаходяться в граничних положеннях руху або близько до них, оператору забороняється заходити в такі зони:
(1) Між нижньою поверхнею шпиндельної коробки та корпусом машини;
(2) Між розточувальним валом і заготовкою;
(3) Між висунутим буровим валом та корпусом верстата або поверхнею робочого столу;
(4) Між робочим столом та шпиндельною коробкою під час руху;
(5) Між заднім хвостовим стволом та стінкою і масляним баком під час обертання бурового валу;
(6) Між робочим столом і передньою колоною;
(7) Інші ділянки, які можуть спричинити здавлювання.
Коли ці частини верстата знаходяться в положеннях обмеження руху або близько до них, ці зони стають дуже небезпечними. Наприклад, простір між нижньою поверхнею шпиндельної коробки та корпусом верстата може швидко зменшуватися під час руху шпиндельної коробки, і потрапляння в цю зону може призвести до защемлення оператора; аналогічні небезпеки існують у зонах між розточувальним валом та заготовкою, між висунутим розточувальним валом та корпусом верстата або поверхнею робочого столу тощо. Оператор повинен завжди звертати увагу на положення цих частин та уникати потрапляння в ці небезпечні зони, коли вони знаходяться близько до положень обмеження руху, щоб запобігти травмам.
Під час вимкнення вертикального обробного центру необхідно повернути верстак у середнє положення, повернути розточувальну планку, потім вийти з операційної системи та, нарешті, відключити живлення.
Повернення верстата в середнє положення та повернення розточувальної планки може забезпечити безпечний стан обладнання під час наступного запуску, уникаючи труднощів із запуском або зіткнень через те, що верстак або розточувальна планка знаходяться в граничному положенні. Вихід з операційної системи може забезпечити правильне збереження даних у системі та уникнення їх втрати. Нарешті, відключення живлення є останнім кроком вимкнення, щоб забезпечити повну зупинку обладнання та усунути небезпеку електробезпеки.
III. Підсумок
Безпечні процедури експлуатації вертикального обробного центру є ключем до забезпечення безпечної експлуатації обладнання, безпеки операторів та якості обробки. Оператори повинні глибоко розуміти та суворо дотримуватися кожної безпечної процедури експлуатації, і не можна ігнорувати жодну деталь, від носіння засобів захисту праці до експлуатації обладнання. Тільки таким чином можна повною мірою реалізувати переваги обробки вертикального обробного центру, підвищити ефективність виробництва та одночасно уникнути нещасних випадків, пов'язаних з безпекою. Підприємства також повинні посилити навчання операторів з техніки безпеки, підвищити обізнаність операторів з техніки безпеки та їх навички експлуатації, а також забезпечити безпеку виробництва та економічні вигоди підприємств.