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        安全系統(tǒng)上程設(shè)計(jì)方法下超高速銑床機(jī)械的安全設(shè)計(jì)

        2017-08-01 18:27:58劉忠政張園園王文廣
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)工程機(jī)械生產(chǎn)

        劉忠政+張園園+王文廣

        隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展,機(jī)械生產(chǎn)安全性問題得到了人們的廣泛重視,如何提升機(jī)械生產(chǎn)安全性,成為機(jī)械產(chǎn)品安全設(shè)計(jì)必須考慮的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容。文中分析了安全系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法下的超高速銑床機(jī)械設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)方法,并就安全系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法的具體應(yīng)用進(jìn)行了探究。

        從超高速銑床生產(chǎn)特征來看,超高速銑削生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)精度高,在加工過程中能夠保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量,在機(jī)械制造業(yè)得到了廣泛地應(yīng)用。正是由于超高速銑床較高的生產(chǎn)效率,使其切削速度快,給超高速銑床帶來了較大的危險(xiǎn)。因此,超高速銑床機(jī)械設(shè)計(jì)過程中,必須對(duì)安全性問題予以重點(diǎn)關(guān)注。超高速銑床安全設(shè)計(jì)應(yīng)將安全系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法進(jìn)行應(yīng)用,能夠?qū)Τ咚巽姶采a(chǎn)中存在的危險(xiǎn)因素進(jìn)行解決,切實(shí)保證超高速銑床的安全性和可靠性。

        安全系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法基本內(nèi)容概述

        安全系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法在機(jī)械安全設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,主要內(nèi)容包括了設(shè)計(jì)目標(biāo)、機(jī)械危險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、安全設(shè)計(jì)四個(gè)方面內(nèi)容。

        設(shè)計(jì)目標(biāo):安全系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法首先需要對(duì)安全設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行把握,從人身安全和設(shè)備安全兩個(gè)方面出發(fā),保證設(shè)計(jì)具有較高的安全性;同時(shí),考慮到安全系統(tǒng)與周圍環(huán)境之間的關(guān)系,使安全系統(tǒng)不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生不必要的影響。

        機(jī)械危險(xiǎn)識(shí)別:安全系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)械危險(xiǎn)的識(shí)別,主要目的在于保證安全設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的針對(duì)性,能夠?qū)C(jī)械生產(chǎn)存在的危險(xiǎn)因素進(jìn)行把握,從而采取有效措施對(duì)這些危險(xiǎn)因素予以控制,以保證安全生產(chǎn)需要。

        風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià):機(jī)械產(chǎn)品安全系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法的核心即是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),當(dāng)安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后,需要對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行安全評(píng)價(jià),確保其安全設(shè)計(jì)能夠與實(shí)際情況保持一致性。這一過程中,需要設(shè)置相應(yīng)的評(píng)價(jià)參數(shù),對(duì)人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行有效檢測。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)包括了三個(gè)因素,一是機(jī)械帶來的傷害程度;二是生產(chǎn)人員處于危險(xiǎn)區(qū)的頻率;三是危險(xiǎn)發(fā)生的概率。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是確保機(jī)械安全設(shè)計(jì)有效性的關(guān)鍵,也是安全系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法必須考慮的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

        安全設(shè)計(jì):機(jī)械安全設(shè)計(jì)過程中,需要對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)、安全防護(hù)裝置、安全使用信息三個(gè)方面內(nèi)容進(jìn)行把握,并保證安全設(shè)計(jì)與機(jī)械生產(chǎn)需要保持一致性。在這一過程中,機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要對(duì)結(jié)構(gòu)安全、運(yùn)行安全、零部件強(qiáng)度安全等進(jìn)行考慮;防護(hù)裝置設(shè)計(jì)需要考慮到采用的防護(hù)裝置對(duì)于降低危險(xiǎn)發(fā)生的作用;安全使用信息設(shè)計(jì)的目的在于滿足機(jī)械安全使用需要,能夠?yàn)槭褂谜咛峁┌踩敢?/p>

        超高速銑床機(jī)械的安全設(shè)計(jì)

        在進(jìn)行超高速銑床機(jī)械安全設(shè)計(jì)過程中,本文注重從結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)、防護(hù)裝置設(shè)計(jì)、安全使用信息設(shè)計(jì)三個(gè)方面進(jìn)行考慮,具體內(nèi)容如下所示:

        結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)。超高速銑床結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)過程中,需要從生產(chǎn)需要和安全需要兩個(gè)方面進(jìn)行考慮,這樣一來,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)內(nèi)容:高速電主軸采用高動(dòng)平衡精度型號(hào),其品質(zhì)等級(jí)為G0.4-G1.0;主軸/刀柄連接界面采用端面和錐面雙面接觸定位的連接技術(shù),錐刀柄可以選用HSK刀柄、KM刀柄等;同時(shí),也可以對(duì)原有的7:24刀柄進(jìn)行改進(jìn),例如對(duì)Big-plus刀柄進(jìn)行應(yīng)用;刀具選用過程中,需要考慮到動(dòng)平衡,可以采取刀具/刀柄連接技術(shù),對(duì)靜壓膨脹式刀具進(jìn)行應(yīng)用,保證連接位置具有較高的穩(wěn)定性;銑刀設(shè)計(jì)過程中,刀片應(yīng)采取夾緊設(shè)計(jì)方式,使刀體與刀片的連接具有較高的安全性。對(duì)此,可采用中心孔刀片,并用螺釘固定;刀具材料選擇時(shí),要保證刀具材料的強(qiáng)度,可以選用密度小的刀片,例如鋁合金超高速銑刀刀體;刀具動(dòng)平衡設(shè)計(jì)時(shí),需要保證其符合ISO1940/1規(guī)定,其動(dòng)平衡質(zhì)量等級(jí)應(yīng)該達(dá)到G4.0,一些特殊的高速銑刀應(yīng)該達(dá)到G2.5級(jí)。

        防護(hù)裝置設(shè)計(jì)。防護(hù)裝置設(shè)計(jì)關(guān)系到了超高速銑床機(jī)械生產(chǎn)的安全性,在設(shè)計(jì)過程中,需要考慮到機(jī)床生產(chǎn)的實(shí)際情況,保證工作區(qū)域能夠利用厚度足夠的防護(hù)罩將切削區(qū)與操作者隔開,并設(shè)置強(qiáng)度較高的觀察窗,保證機(jī)床生產(chǎn)能夠處于較好的監(jiān)控狀態(tài)。同時(shí),在機(jī)床生產(chǎn)時(shí),安全罩處于開啟狀態(tài),機(jī)床不能進(jìn)行繼續(xù)操作。

        安全使用信息提供。關(guān)于超高速銑刀最大轉(zhuǎn)速、特征參數(shù)、商標(biāo)等信息需要進(jìn)行清晰標(biāo)注,并在刀具上給予永久性提示;對(duì)電主軸、刀夾、刀柄、刀具安全使用參數(shù)信息予以提供;提供相關(guān)工藝參數(shù);構(gòu)建在線檢測系統(tǒng),能夠?qū)Φ毒呤褂脿顟B(tài)進(jìn)行把握,并對(duì)刀具破損信息進(jìn)行獲取,提示操作人員對(duì)破損刀具進(jìn)行及時(shí)更換,避免給生產(chǎn)帶來不利影響。

        安全信息的提供,主要目的在于提供超高速銑床的安全生產(chǎn)信息,能夠?yàn)椴僮魅藛T提供重要的指引,使其在生產(chǎn)過程中,能夠規(guī)避危險(xiǎn)因素,切實(shí)保證生產(chǎn)安全、可靠進(jìn)行。

        超高速銑床與普通銑床相比,其轉(zhuǎn)速較高,這在很大程度上增加了超高速銑床的危險(xiǎn)性。隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展,超高速銑床在機(jī)械生產(chǎn)中得到了廣泛地應(yīng)用,由此引發(fā)的安全事故也在不斷增加。針對(duì)于這一問題,超高速銑床安全設(shè)計(jì),應(yīng)注重堅(jiān)持全面性的原則,能夠?qū)Υ嬖诘娘L(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行把握,降低風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此,可對(duì)安全系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法進(jìn)行利用,從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防護(hù)裝置設(shè)計(jì)、安全使用信息提供三個(gè)方面,為生產(chǎn)操作人員提供安全信息,降低超高速銑床生產(chǎn)危險(xiǎn)。endprint

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