金属切削加工安全知识

金属切削加工安全 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机械零件的设备，切削加工是利用切削刀具从工件切除多余的（或预备）的金属，使工件的形状、尺寸精度和表面粗糙度都符合预定要求的加工方法。常见的金属切削加工有钳工和机械加工两大部分。第一节概述一、金属切削机床的类型1．根据加工方法和使用刀具的不同，机床可分为11大类：车床、钻床、镗床、刨床、拉床、磨床、铣床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、锯床和其他机床。2．根据机床本身重量的不同，机床分为四大类：中小型机床（重量在10t以下）、大型机床（重量在10~30t之间）、重型机床（重量在30~100t之间），超重型机床（重量在100t以上）。3．根据机床适用范围不同，机床可分为3大类：通用机床、专门化机床、专用机床。4．金属切削机床还可以根据加工精度的不同、自动化程度不同等进行划分。二、金属切削机床的基本结构和工作原理 1．机座（床身和机架） 在机座上装有支撑和传动工件或刀具的部件，将被加工工件和刀具固定卡牢并带动它们作相对运动。支撑工件和刀具的部件有：工作主轴、拖板、滑台、工作台等，由导轨、滑轨、滑动轴承和滚动轴承等导向。 2．传动机构 将动力传到各运动部件中，传动部件有：丝杠、螺母、齿轮齿条、曲柄连杆机构、液压传动机构、齿轮及链传动机构、皮带传动机构。为了能改变刀具或工件直线运动的行程速度和旋转运动的圆周速度，机床都设有变速机构，以及进行变速的操纵机构。 3．动力源、润滑和冷却系统三、金属切削机床的传动和运动的主要形式 从机床的基本结构可知，影响机床安全的危险部件主要是高速运动的执行部件（工件和刀具）和传动部件。 切削运动根据对形成的加工表面所起的作用不同，可分为主运动和进给运动。 主运动是切下切屑最基本的运动。主运动形式有旋转运动和直线运动两种（由工件或刀具进行）。 进给运动是使切削运动连续进行下去，切削出完整表面所需的运动。四、金属切削机床的危险因素1．按金属切削机床的部件和运动状态来分（1）静止部件的危害因素：①切削刀具与刀刃；②突出较长的机械部分；③毛坯、工具和设备边缘锋利飞边及表面粗糙部分；④引起滑跌坠落的平台。（2）旋转部件的危害因素：单旋转部分：轴、凸块和孔，研磨工具和切削刀具。（3）内旋转咬合的危害因素：①对向旋转部件的咬合；②旋转部件和成切线运动部件的咬合；③旋转部件和固定部件的咬合。（4）往复运动或滑动的危害因素：①单向运动；②往复运动或滑动相对固定部分：接近类型，通过类型；③旋转部件与滑动部件之间；④振动。（5）其他危害因素：①飞出的装夹具或机器零部件；②飞出的切屑或工件；③运转着的工件打击或绞扎的伤害。2．按常见机械伤害事故来分（1）设备接地不良、漏电，照明没有采用安全电压，可发生触电事故。（2）旋转部位楔子、销子突出，没加防护罩，易绞缠人体。（3）消除切屑无专用工具，操作者未戴护目镜，可发生刺割事故及崩伤眼球。（4）加工细长杆轴料时尾部无防弯装置或托架，导致长料甩击伤人。（5）零部件装卡不牢，可飞出击伤人体。（6）防护保险装置、防护栏、保护盖不全或维修不及时，造成绞伤、碾伤。（7）砂轮有裂纹或装卡不符合规定，发生砂轮碎片伤人事故。（8）操作旋转机床戴手套，易发生绞手事故。五、金属切削机床的运转异常与故障检测（1）温升异常。常见于各种机床所使用的电动机及轴承齿轮箱。温升超过允许值时，说明机床超负荷或零件出现故障，严重时能闻到润滑油的恶臭和看到白烟。（2）机床转速异常。机床运转速度突然超过或低于正常转速，可能是由于负荷突出变化或机床出现机械故障。（3）机床在运转时出现振动和噪声。机床由于振动而产生的故障率占故障总数的60%~70%。其原因是多方面的，包括机床设计不合理、机床制造缺陷、安装缺陷、零部件运转不平衡、零部件磨损、缺乏润滑及机床中进入异物。（4）机床出现撞击声。零部件松动脱落；进入异物；转子不平衡。（5）机床的输入输出参数异常。表现在：加工精度变化；机床效率变化如泵效率；机床消耗的功率异常；加工产品的质量异常如球磨机粉碎物的粒度变化；加料量突然降低，说明生产系统有泄漏或堵塞；机床带病运转（输出会改变）。（6）机床内部缺陷。出现裂纹；绝缘质量下降；因腐蚀而引起的缺陷。2．运动机械中易损件的故障检测一般机械设备本体出现的故障很少，容易损坏的零件成为易损件。运动机械的故障往往都是易损件的故障。提高易损件的质量和使用寿命是预防事故的重要措施。（1）零部件故障检测的重点。主要有：传动轴、轴承、齿轮，其中滚动轴承和齿轮的损坏更为普遍。（2）滚动轴承的损伤现象及故障。损伤现象：滚珠砸碎、断裂、压坏、磨损、化学腐蚀、电腐蚀、润滑油除污、烧结、生锈，保持架损坏、裂纹；检测的参数：振动、噪声、温度、磨损残余物分析，间隙。（3）齿轮装置的故障。损伤现象：齿轮的损伤（包括齿和齿面损伤）：齿轮本体损伤，轴、键、接头、联轴节的损伤；轴承的损伤；检测的参数：噪声、振动；齿轮箱漏油、发热。第二节金属切削加工的安全防护装置

切削加工的安全防护装置主要用于防护操作人员在与机床运动件、切削刀具及被加工件接触时，避免切屑、冷却液、润滑液等伤人，以及防止操作人员误操作而发生的伤害事故。一、金属切削机床的布局1．机床布置方式应保证不使零件或切屑伤人。一般将机床斜向布置，有利于防止上述事故的发生。2．机床的位置朝向应有利于采光，同时又使操作人员背向日光，以免受日光直射而产生目眩。对于局部照明，应该采用安装在机床上的照明灯，其遮蔽角不小于30°，且带有不透光的反射罩。3．机床之间、机床与墙、柱之间应有适当的距离，以保证工人操作安全、行走和搬运材料及工件。机床周围应有足够的工作空间以便布置工具柜，存放材料、毛坯、半成品和成品的架子。4．车间通道应能保证车辆和行人畅通，行人通道最小宽度必须大于1000mm；电瓶车单向行驶通道必须大于1800mm，电瓶车双向行驶通道必须大于3000mm，叉车或汽车通道必须大于3500mm。二、金属切削削机床的防护护装置1．防护罩防护罩的作用用是防止操作作人员在意外外情况下受到到机械伤害。。它是机械设设备中最常用用的、直接安安装在设备上上的防护装置置。在切削加加工机械设备备上，防护罩罩主要用于隔隔离外露的旋旋转部件，如如皮带轮、链链轮、齿轮、、链条、旋转转轴、法兰盘盘和轴头等。。1-金属罩壳壳；2-活动动罩网；3-套管；4-手柄；5-横杆；6-底座环形防护罩2．防护挡板板在切削机械设设备中所使用用的防护挡板板一般用于隔隔离切屑、磨磨屑和冷却润润滑液，防止止其飞溅伤人人。所用材料料视情况而定定，一般用钢钢材、铝板、、塑料板等。。如果挡板妨妨碍操作人员员的视线，亦亦可用透明的的材料制作。。3．防护栏杆杆不能在地面上上操作的机床床，操作台周周围应设置高高度不低于0.8m的栏栏杆，容易伤伤人的大型机机床运动部位位，如龙门刨刨床床身两端端也应加设栏栏杆，以防工工作台往复运运动时撞人。。防护装置可以以是固定的（（如防护栏杆杆），或平时时固定，仅在在机修、加润润滑油或调整整时才取下（（如防护罩）），也可以是是活动的（如如防护挡板））。在需要时时还可以用一一些大尺寸的的轻便挡板（（如金属网））将不安全场场地围起来。。防护挡板三、机床的保保护装置与制制动装置1．过载保险险装置机床过载保险险装置种类很很多，但每种种装置通常分分为三部分：：感受元件、、中间环节和和执行机构。。感受元件对对所检参数的的变化起反应应，并通过中中间环节传给给执行机构以以实现保险。。所有这些部部分可以组成成一个部件，，成为一个直直接作用的保保险装置，或或位于保险对对象的不同位位置而成为间间接作用的保保险系统，机床过载安全全装置分类图图2．行程限位位保险装置为使运动部件件、刀具完成成行程，到达达预定位置后后能自动停止止，常采用行行程限位保险险装置。3．动作联锁锁装置它的作用之一一在于控制各各运动按顺序序进行，上一一个动作未完完成前，下一一个动作不能能进行。行程限位保险险装置示意图图顺序动作联锁锁装置系统示示意图4．意外事故故联锁保险装装置当突然断电时时，其补偿机机构（如蓄能能器、止回阀阀等）立即起起作用，使机机床停车。事故联锁保险险装置示意图图1-油缸；2-蓄能器；；3-压力表表；4-止回回阀；5-开开关5．制动装置置为迅速停机以以装卸被加工工件，以及在在发生突然事事故时及时停停机，都需要要有使机床立立即停止运转转的制动装置置。制动装置置类型很多，，可根据使用用要求及其特特点来选用。。按制动装置结结构可分块状状闸、具有活活动套圈的圆圆筒闸或内块块状闸、带闸闸、锥形闸及及圆盘闸等；；按制动力分分手动、液压压、电气或气气压等。另外，所有变变速、换向机机构应有明显显的挡位标志志牌，以及可可靠的定位装装置。四、车床的保保险装置和互互锁机构为了确保设备备和人身安全全，防止操作作工人的误操操作和设备超超负荷运行造造成事故，车车床必须设置置保险装置和和互锁机构。。1．保险装置置（1）过载保保险装置。过过载是指机床床零、部件在在工作时因切切削力过大或或因部件在工工作时发生碰碰撞等事故，，导致传递的的扭矩或力超超过其额定值值，有可能引引起机床构件件损坏的状态态。通常超过过额定载荷的的25%即被被认为过载。。保险装置通常常靠连接件的的切断、分离离或打滑来限限制或中断扭扭矩及运动的的传递，防止止重要构件的的损坏。由于于过载额定值值较低（为额额定值的125%），过过载可能发生生的概率较高高，所以过载载保险装置的的脱开不应当当是破坏性的的，如被剪断断。这样，当当过载消失后后易于迅速恢恢复正常工作作。1，3-轴；；2-联轴器器；4-蜗杆杆；5-压杆杆；6-半离离合器；7-弹簧；8-支架；9-杠杆；10-支撑杆杆；11-手柄；；12-调整整螺母脱落蜗杆原理理示意图（2）事故保保险装置。事事故保险装置置是专门为防防止偶然发生生的事故而设设置的。其工工作原理同过过载保险装置置一样，是限限制机床传递递的扭矩的大大小的。所以以所有过载保保险装置都可可兼起事故保保险作用。所所不同的是事事故保险装置置脱开时的载载荷应大于过过载保险装置置，为额定载载荷的125%~150%。事故不不会经常发生生，为了简化化结构，这种种保险装置的的脱开可以是是破坏性的，，可以人为地地在传动中设设置一个最薄薄弱环节，这这个环节结构构简单且易于于更换。如直直径很细的销销钉是传动链链中最薄弱的的环节，利用用其传递扭矩矩，出事故时时被剪断。销销钉结构简单单，且易于更更换。2．互锁机机构在机床上凡凡是可能发发生互相干干涉的运动动的机构，，都必须互互锁，以免免工人误操操作或发生生误动作而而出现人身身及机床事事故。机床床的互锁一一般用于下下列几种情情况：防止止几个运动动同时传入入某一部件件，如卧式式车床中的的丝杠和光光杠不能同同时传动刀刀架；防止止同时接通通几个相互互矛盾的动动作，如卧卧式车床的的纵向与横横向进给机机构不能同同时接通，，机床的启启动与制动动不能同时时啮合；在在运动有先先后顺序要要求时，防防止前一动动作尚未完完成而下一一动作已经经接通。如如齿轮变速速箱不停车车不能变速速，铣床主主轴不转，，工作台不不能机动进进给等。常见的有平平行轴间的的互锁和交交错轴间的的互锁两种种。几种轴间互互锁装置的的原理简图图五、机床的的安全操作作规则机床操作人人员的安全全在很大程程度上取决决于操作人人员是否认认真地执行行安全操作作规程，为为确保安全全，操作人人员应做到到：1．穿好合合适的工作作服，把袖袖口扣紧或或者把衣袖袖卷起，把把上衣扎在在裤子里，，腰带端头头不应悬摆摆。不要穿穿过于肥大大、领口敞敞开的衬衫衫或外套。。留有长发发时要戴防防护帽或头头巾，头巾巾及领带的的端头要仔仔细塞好。。2．操作者者应佩戴防防打击的防防目镜。3．开动机机床前要详详细检查机机床上危险险部件的防防护装置是是否安全可可靠，润滑滑机床，并并作空载试试验。4．工作时时，工作地地点要保持持整洁，有有条不紊。。待加工和和已加工工工件应摆在在架子上或或专门设备备内，不能能将工件或或工具放在在机床上，，尤其不能能放在机床床的运动部部件上和工工作通道上上。5．工件及及刀具的装装夹要牢靠靠，以防工工件和刀具具从夹具中中脱落。装装卸笨重工工件时，应应使用起重重设备。6．在机床床运转时，，禁止用手手调整机床床或测量工工件；禁止止把手肘支支撑在机床床上；禁止止用手触摸摸机床的旋旋转部分；；禁止取下下或安装护护板或防护护装置。不不要用手消消除切屑，，而应用钩钩子、刷子子或专门的的工具消除除切屑。7．机床运运转时，操操作者不能能离开工作作地点，发发现机床运运转不正常常时，应立立即停车，，请检修工工检查。当当停止供电电时，要立立即关闭机机床或其他他启动机构构，并把刀刀具退出工工作部位。。8．不要使使污物或废废油混入机机床冷却液液，否则不不仅会弄脏脏冷却液，，甚至会传传播疾病。。为防止皮皮肤病，严严禁使用乳乳化液、煤煤油、机油油洗手。9．必须使使用压缩空空气消除切切屑时或切切屑飞溅严严重时，为为了不危害害别的操作作人员，应应在机床周周围安装挡挡板，使操操作区隔离离。压缩空空气的压力力应尽可能能低。不能能用压缩空空气吹去衣衣服或头发发上的尘土土或脏物，，否则会引引起耳朵或或眼睛的损损伤。10．工作作结束应关关闭机床和和电动机，，把刀具和和工件从工工作位置退退出，清理理安放好所所使用的工工、量具，，仔细地清清擦机床。。磨削加工安安全磨削加工是是借助磨具具的切削作作用，除去去工件表面面的多余层层，使工件件表面质量量达到预定定要求的加加工方法。。进行磨削削加工的机机床称为磨磨床。磨削削加工应用用范围很广广，通常作作为零件（（特别是淬淬硬零件））的精加工工工序，可可以获得很很高的加工工精度和表表面质量，，还可用于于粗加工、、切割加工工等。概述一、磨削加加工的特点点:1．磨具的的运动速度度高普普通磨削削速度可达达30～35m/s；高速磨磨削可达45～60m/s，，甚至更高高。它是一一般金属切切削刀具速速度的十几几倍到几十十倍，其速速度还有继继续提高的的趋势。2．磨磨具的非均均质结构磨磨具具是由磨粒粒、结合剂剂和孔隙三三要素组成成的复合结结构，其结结构强度大大大低于由由单一均匀匀材质组成成的一般金金属切削刀刀具。3．磨削的的高热现象象磨磨具的高速速运动、磨磨削加工的的多刃性和和微刃性，，使磨削区区产生大量量的磨削热热，这不仅仅容易烧伤伤工件，而而且高温还还可使磨具具本身发生生物理、化化学变化，，降低磨具具强度。4．磨具具的自砺现现象在在磨削过过程中，随随磨粒的钝钝化使磨削削力增大。。在磨削力力作用下，，或磨粒自自身脆裂部部分脱落露露出尖锐部部分；或整整个钝粒脱脱落露出锋锋利新磨粒粒，这种现现象称为磨磨具的自砺砺性。磨具具的自砺作作用，以及及为保持磨磨具的正确确形状而进进行的修整整，都会产产生大量磨磨创粉尘。。二、磨削加加工危险因因素：1．机械伤伤害机机械伤害害是指磨削削机械本身身、磨具或或被磨削工工件与操作作者身体接接触、碰撞撞所造成的的伤害。例例如，磨削削机械的运运动零部件件木加防护护或防护不不当，夹持持不牢的加加工件甩出出，操作者者与高速旋旋转的磨具具触碰造成成擦伤，或或由于磨具具破裂，高高速运动的的碎块飞出出伤人等。。

2．噪噪声危害磨磨削削机械是高高噪声机械械，磨削噪噪声来自多多因素的综综合作用，，除了磨削削机械自身身的传动系系统噪声、、干式磨削削的排风系系统噪声和和湿式磨削削的冷却系系统噪声外外，磨削加加工的切削削比能大、、速度高是是产生磨削削噪声的主主要原因。。在进行粗粗磨、切割割、抛光和和薄板磨削削作业，以以及使用风风动砂轮机机时，噪声声更大，有有时高达115dB(A)以以上，对操操作者听力力会造成损损伤。3．粉尘危危害磨磨削加工工是微量切切削，切屑屑细小，尤尤其是磨具具的自砺作作用，以及及对磨具进进行修整，，都会产生生大量的粉粉尘。细微微粉尘可长长时间悬浮浮于空气中中不易沉落落，据测定定，干式磨磨削产生的的粉尘中小小于5μm的颗粒平平均占90.3%，，很容易被被吸入到人人体肺部。。长期大量量吸入磨削削粉尘会导导致肺组织织纤维化，，引起尘肺肺病。4．磨削液液危害湿湿式磨磨削采用磨磨削液以改改善磨削的的散热条件件，对防止止工件表面面烧伤和裂裂纹，冲洗洗磨屑，减减少摩擦，，降低粉尘尘有很重要要的作用。。但有些种种类的磨削削液及其添添加剂对人人体有影响响，长期接接触可引起起皮炎；油油基磨削液液的雾化会会使操作环环境恶化，，损伤人的的呼吸器官官；磨削液液的种类选选择不当，，还会侵蚀蚀磨具，降降低其强度度，增加磨磨具破坏的的危险性；；湿磨削和和电解磨削削若管理不不当，还会会影响电气气安全。砂轮的特性性砂轮是由磨磨料、结合合剂混合，，经过高温温、高压制制造而成，，是由磨料料、结合剂剂、孔隙三三要素组成成的非均质质体，其组组织结构见见图1。其其中，磨具具表面无数数高硬度的的锋利磨粒粒作为刀具具起切削作作用，在砂砂轮高速旋旋转时，磨磨粒切除工工件上一层层薄金属，，形成光洁洁精确的加加工表面；；结合剂粘粘结磨粒使使磨具形成成适于不同同加工要求求的各种形形状，并在在磨削过程程中保持形形状稳定；；孔隙用来来容屑、散散热，均匀匀产生自励励效果，避避免整块崩崩落失去砂砂轮合适的的廓形。磨磨料、粒度度、结合剂剂、组织、、硬度、形形状和尺寸寸是砂轮的的六大特性性，对砂轮轮安全有很很大影响。。

图1砂砂轮轮的的组组织织结结构构1-磨磨料料2-结结合合剂剂3-孔孔隙隙4-被被加加工工件件1．．磨磨料料磨磨料料指指砂砂轮轮中中磨磨粒粒的的材材料料。。磨磨粒粒构构成成磨磨具具的的主主体体，，在在加加工工中中起起切切创创作作用用。。磨磨料料需需要要具具有有很很高高的的硬硬度度和和锋锋利利度度，，直直接接参参与与切切削削；；需需要要一一定定的的韧韧性性和和耐耐磨磨性性，，来来承承受受剧剧烈烈的的挤挤压压和和摩摩擦擦力力作作用用；；需需要要一一定定的的脆脆性性，，以以便便磨磨钝钝后后，，及及时时更更新新切切削削锋锋刃刃，，实实现现自自项项性性；；还还需需要要有有较较稳稳定定的的物物理理和和化化学学性性能能，，使使之之在在高高温温和和湿湿度度环环境境下下，，不不过过早早地地丧丧失失磨磨削削性性能能。。磨磨料料分分为为天天然然磨磨料料和和人人造造磨磨料料两两大大类类。。天天然然磨磨料料主主要要有有金金刚刚石石、、刚刚玉玉和和钻钻石石。。人人造造磨磨料料又又可可分分为为氧氧化化物物系系、、碳碳化化物物系系和和高高硬硬磨磨料料系系。。可可根根据据磨磨料料的的不不同同特特性性和和适适用用范范围围合合理理选选用用。。2．．粒粒度度粒粒度度是是指指磨磨料料的的颗颗粒粒大大小小和和粗粗细细程程度度。。一一般般来来说说，，构构成成砂砂轮轮磨磨料料的的颗颗粒粒越越细细小小，，砂砂轮轮的的抗抗裂裂性性越越好好。。粒粒度度的的确确定定方方法法有有两两种种：：（（1））筛筛分分法法。。颗颗粒粒尺尺寸寸大大于于50μμm磨磨料料的的粒粒度度是是用用筛筛分分法法确确定定的的，，即即用用磨磨料料通通过过的的筛筛网网在在每每英英寸寸长长度度上上的的网网眼眼数数来来表表示示，，称称为为磨磨粒粒类类。。其其粒粒度度号号直直接接用用阿阿拉拉伯伯数数字字表表示示，，粒粒度度号号大大小小与与磨磨料料的的颗颗粒粒大大小小相相反反。。（（2））显显微微镜镜分分析析法法。。颗颗粒粒尺尺寸寸小小于于50μμm磨磨料料的的颗颗粒粒大大小小直直接接用用显显微微镜镜测测量量，，用用颗颗粒粒的的实实际际尺尺寸寸表表示示粒粒度度，，这这样样确确定定的的磨磨料料称称为为微微粉粉类类。。其其粒粒度度号号用用W和和磨磨料料颗颗粒粒尺尺寸寸数数组组合合表表示示。。一一个个砂砂轮轮的的磨磨料料通通常常是是由由相相邻邻几几种种粒粒度度号号的的磨磨粒粒混混合合而而成成，，砂砂轮轮的的粒粒度度是是由由占占比比例例最最大大的的磨磨粒粒的的粒粒度度号号决决定定。。粒粒度度大大小小对对砂砂轮轮的的强强度度、、加加工工精精度度，，以以及及磨磨削削生生产产率率有有很很大大影影响响。。3．．结结合合剂剂结结合合剂剂（（粘粘合合剂剂））是是将将磨磨粒粒固固结结在在一一起起形形成成磨磨具具的的粘粘结结材材料料。。结结合合剂剂不不仅仅使使砂砂轮轮成成形形，，而而且且对对磨磨具具的的自自砺砺性性有有很很大大影影响响，，并并直直接接关关系系到到砂砂轮轮的的强强度度和和使使用用的的安安全全。。结结合合剂剂应应具具有有良良好好的的粘粘结结性性能能，，保保证证磨磨具具高高速速旋旋转转不不破破裂裂；；有有足足够够的的耐耐磨磨性性，，以以承承受受摩摩擦擦和和磨磨削削力力；；有有对对磨磨粒粒适适当当的的把把持持力力，，使使磨磨粒粒锋锋利利时时不不脱脱落落，，磨磨钝钝后后及及时时更更新新，，保保持持磨磨具具良良好好的的磨磨削削性性能能；；具具有有较较好好的的物物理理化化学学性性能能、、一一定定的的抗抗腐腐蚀蚀能能力力，，以以适适应应不不同同的的使使用用环环境境。。类别紧密中等疏松组织号01234567891011121314磨料/%6260585654525048464442403836344．砂砂轮的的组织织砂砂轮的的组织织是指指组成成砂轮轮的磨磨料、、结合合剂和和气孔孔三者者的比比例关关系，，表明明砂轮轮结构构紧密密程度度的特特性。。根据据磨粒粒在砂砂轮总总体积积中所所占百百分比比，组组织可可划分分为三三档15个个号（（见表表1））。砂轮的的组织织紧，，气孔孔小；；其外外形易易保持持，磨磨削质质量相相对高高。但但砂轮轮易堵堵塞，，磨削削热较较高。。它一一般用用于成成形磨磨、精精磨、、硬脆脆材料料的磨磨削。。砂砂轮的的组织织松，，气孔孔多，，有利利降低低磨削削热，，避免免堵塞塞砂轮轮。它它一般般用于于软韧韧材料料、热热敏性性强的的材料料的磨磨削，，以及及粗磨磨加工工。中中等组组织级级砂轮轮用来来磨削削淬火火钢或或用于于刀具具刃磨磨。5．硬硬度砂砂轮轮的硬硬度是是结合合剂固固结磨磨料的的紧牢牢程度度的参参数，，表明明在外外力作作用下下，磨磨料从从砂轮轮表面面脱落落的难难易程程度。。砂轮轮硬度度不仅仅影响响生产产质量量，而而且与与使用用安全全卫生生关系系很大大。磨磨具的的硬度度与与磨料料本身身的硬硬度是是两个个不同同的概概念，，磨料料的硬硬度是是由组组成磨磨料的的材料料自身身特性性决定定的。。磨磨具的的硬度度与下下列因因素有有关：：一是是结合合剂的的粘合合能力力（与与结合合剂的的种类类有关关）；；二是是结合合剂在在磨具具中的的比例例；三三是磨磨具的的制造造工艺艺等。。在同同样条条件下下对同同一种种结合合剂而而言，，所占占比例例越大大，，磨粒粒越不不易脱脱落，，磨具具硬度度越高高；反反之则则硬度度越低低。在在砂轮轮组成成中，，结合合剂比比例每每增加加1.5%，，砂轮轮硬度度则增增高一一级。。磨具具的硬硬度分分七大大级、、十四四小级级（见见表2））。大级超软软中软中中硬硬超硬小级-软软软----------代号DEFGHJKLMNPQRSTY砂轮硬度低低，自砺性性好，而损损耗快，几几何形状不不易保持，，加工精度度和质量较较差。在干干式磨削和和砂轮修整整时，其粉粉尘污染较较大。但因因其切削力力小，产生生磨削热少少，工件表表面烧伤的的可能性小小。砂砂轮硬度度高，磨料料不易脱落落，工件表表面质量较较高。但若若砂轮硬度度太高，自自砺性很差差，磨粒磨磨钝后仍不不会脱落，，与工件表表面摩擦、、挤压，使使磨具表面面堵塞，产产生很高的的磨削热，，进而使磨磨具的磨削削性能下降降。这样，，不仅工件件磨削质量量低，同时时还严重影影响结合剂剂强度，并并且发出很很大噪声，，甚至引起起机床振动动。表2砂砂轮的硬硬度等级6．形状和和尺寸我我国磨磨具的基本本形状有40多种，，正确地选选择砂轮的的形状和尺尺寸，是保保证磨削加加工质量和和安全的重重要方面。。一般应根根据磨床条条件、工件件形状和加加工需要，，参考磨削削手册选择择。砂砂轮的非非均匀组织织结构，决决定了它的的机械性能能大大低于于同一均匀匀金属材料料构成的其其他切削刀刀具，再加加上使用不不当，这是是造成砂轮轮事故多的的重要原因因。砂轮的的磨料、粒粒度、结合合剂、组织织、硬度、、形状和尺尺寸等各特特性要素，，对砂轮的的机械强度度有不同的的影响（见见表3）。。安全使用用砂轮要统统筹考虑各各因素的综综合作用效效果。砂轮

结合剂磨料粒度硬度尺寸(内径/外径)特性VBS刚玉类碳化硅类细粗硬软比值大比值小强度差好好好差好差好差差好表3砂轮轮特性对砂砂轮强度的的影响砂轮的标记记砂轮的名称称及特性以以标记的形形式标注，，作为砂轮轮的正确使使用和管理理提供依据据。按照GB2484的规定定，标记以以汉语拼音音和数字为为代号，按按照一定的的顺序交叉叉表示：砂砂轮形状--尺寸--磨料--粒度--硬度--组织--结合剂剂--安全全线速度；；尺寸标记记顺序为：：外径X厚厚度X内径径。现举例例说明如下下：

在使用砂轮前前，一定要核核准砂轮的特特性指标。砂砂轮上的标记记不得随意撕撕毁或破坏，，否则，可能能会因为使用用混乱而导致致事故发生。。砂轮的安全速速度1、离心力作作用下砂轮的的应力分析砂轮作高速旋旋转时，组成成砂轮的各质质点都受到与与线速度平方方成正比的离离心力作用，，其公式表达达为：式中:p--离心力，N或kN；m--砂轮上某某质点的质量量，kg；v--该质点的的圆周线速度度，m/s；；r--该质点点的旋转半径径，m。

从图中可见：：

①在在砂轮的任意意点上切向正正应力总是大大于径向正应应力，所以，，由离心力引引起的砂轮破破坏，切向正正应力起主要要作用，分析析砂轮的破坏坏主要考虑切切向应力的影影响。②②在砂轮的的任一半径上上，砂轮的内内孔壁处的应应力最高。实实践也证明，，砂轮破坏的的裂纹总是从从内圆逐渐波波及外圆，碎碎块成扇形状状。图3砂轮应应力分布2、砂轮的安安全速度1）．砂轮应应力分析防防止砂砂轮因离心力力作用受到破破坏的关键，，是使离心力力作用而产生生的应力低于于砂轮的机械械强度。根据据平均应力理理论，将砂轮轮各不同径向向截面的切向向正应力沿半半径积分，得得到平均切向向正应力值为为：

将砂轮破坏的的条件σθm≤[σ]代代入上式，得得到砂轮的最最高安全圆周周线速度为：：式中:[σ]--砂轮的的许用单向抗抗拉强度，Pa；σσθm--砂轮的平平均切向正应应力，Pa；；[v]--砂砂轮的安全速速度，m/s。模具名称最高安全圆周速度（m/s）陶瓷结合剂树脂结合剂橡胶结合剂平行砂轮154035弧形砂轮3540-双斜边砂轮3540-单斜边砂轮3540-单面凹砂轮354035双面凹砂轮353540单面凹带锥砂轮3540-双面凹带锥砂轮3540-筒形砂轮2530-环形/碗形砂轮3035-磨量规砂轮3030-磨针砂轮25--薄片砂轮355050丝锥抛光砂轮--20板牙抛光砂轮--20石墨抛光砂轮-30-镜面磨砂轮-25-柔性抛光砂轮--25磨螺纹砂轮5050-高速砂轮-50～6050～60硬度M及更硬砂轮-40402)．砂轮主主轴转速控控制砂轮轮的最高转速速是保证砂轮轮作业安全的的关键，即通通过承载砂轮轮的主轴转速速来限制砂轮轮的圆周最高高线速度。二二者的换算关关系如下：式中:v--砂轮外圆的的圆周速度，，m/s；n--砂轮主轴轴的转速，r/min；；D--砂轮外外径，mm。。3)．工件的的速度砂砂轮速度过过高，一方面面可能导致砂砂轮破坏；另另一方面会引引起机床振动动，所以只有有在保证砂轮轮强度和机床床运行平稳的的前提下，提提高砂轮的工工作速度才是是合理的。这这主要通过保保持加工工件件的速度与砂砂轮速度之间间的适当比例例来实现。式中:vg--工件被磨磨削表面的运运动线速度；；v--砂轮速速度的圆周线线速度。砂轮的增强措措施根据砂轮受力力分析得知，，砂轮的破坏坏主要是切向向应力的影响响，旋转时中中心孔壁周围围的应力最大大。要提高砂砂轮速度，应应设法提高砂砂轮强度。常常见的办法有有：第第一，提高结结合剂的粘接接强度。例如如在陶瓷结合合剂中加入一一定量的棚、、钾、钡、钙钙等元素，增增强砂轮的抗抗拉强度；第第二，，采用合理的的砂轮尺寸，，尽量避免外外径、内径尺尺寸相差过大大；第第三，在砂轮轮内孔区采取取补偿措施，，常见的方法法见图4。在在砂轮内部加加金属网或玻玻璃纤维网（（见图4a））增强砂轮内内孔区厚度（（见图4b）），砂轮内孔孔区采用细粒粒度磨料（见见图4c）；；砂轮孔区浸浸树脂（见图图4d），砂砂轮孔区镶钢钢毂、金属环环（见图4e）等。图4砂砂轮的的补强措施砂轮装置的安安全技术砂轮装置是磨磨削机械的执执行机构，由由砂轮、主轴轴、卡盘和防防护罩共同组组成。砂轮的的两侧面用砂砂轮卡盘夹持持，二者共同同被安装在与与传动系统相相连的砂轮主主轴上，外面面用防护罩罩罩住。磨削机机械安全防护护的重点是砂砂轮，砂轮的的安全不仅由由自身的特性性和速度决定定，而且与砂砂轮装置的各各组成部分有有直接关系。。组成砂轮装装置的各元件件通过各自的的安全技术措措施，保障磨磨削加工作业业的安全。砂轮装置图1-砂轮2-砂轮卡卡盘3-砂轮主轴4-垫片片5-紧紧固螺母1．砂轮主轴轴砂轮主轴用来来承载支持砂砂轮，并将传传动系统的动动力和速度传传递给砂轮。。在磨削作业业时，砂轮主主轴受弯、扭扭组合力的作作用。砂轮主主轴及其支撑撑部分结构直直接影响工件件的加工质量量和磨削作业业安全，是砂砂轮装置的关关键结构，主主轴的失效、、破坏，将直直接导致砂轮轮的破坏。砂轮主轴必须须满足下述要要求：（1）强度要要求①主轴材料应应具有较好的的机械性能，，抗拉强度不不得低于650Mpa，，且延伸率不不低于10%。②主轴承载部部位的截面尺尺寸足够大，，以保证主轴轴的抗扭截面面模量和抗弯弯截面模量。。砂轮直径越越大、越厚，，与之配合的的砂轮主轴直直径也越大。。（2）刚度要要求砂轮主轴应满满足抗变形的的要求，尤其其是在内圆磨磨床上加工内内孔时，砂轮轮需要借助接接长轴安装在在砂轮主轴上上，接长轴越越细越长，其其静态挠度和和动态挠度越越大，因而旋旋转不平衡力力产生振动越越大，这不仅仅直接影响磨磨削质量，而而且关系到作作业安全。所所以，砂轮主主轴应尽量选选用刚度高的的短、粗轴。。（3）防松脱脱的紧固措施施①主轴螺纹的的旋向必须与与砂轮工作时时的旋转方向向相反，在砂砂轮设备上应应标明砂轮的的旋转方向，，标志要明显显且可长期保保存。②主轴的端部部制有螺纹，，以便螺母将将砂轮和卡盘盘紧固。为防防止装配后的的砂轮沿主轴轴窜动，防止止在运行过程程中螺母自行行松脱导致砂砂轮甩出，螺螺纹必须满足足以下条件：：（a）主轴端端部螺纹长度度足够长，保保证整个压紧紧螺母旋入（（L>l）；（b）主轴螺螺纹部分必须须延伸到压紧紧螺母的的压压紧面内，但但不得超过设设计允许使用用的最小厚度度砂轮的内孔孔长度的一半半（h>H/2）.（4）砂轮与与主轴的配合合适宜砂轮内孔与砂砂轮主轴的配配合不得采用用过盈配合，，应留有适当当间隙。2．砂轮卡盘盘砂轮卡盘用于于紧固砂轮，，传递驱动力力，并具有一一定的保护功功能。当砂轮轮意外破裂时时，可阻挡大大块砂轮碎块块飞出。（1）砂轮卡卡盘的型式砂轮卡盘的形形状（a）带槽式式（b））套筒式（（c）衬套套式（d）锥形式（2）砂轮卡卡盘的要求①一般用途的的砂轮卡盘直直径不得小于于被安装砂轮轮直径的1/3，切断用用砂轮的卡盘盘直径不得小小于被安装砂砂轮直径的1/4。②砂轮卡盘应应有足够的刚刚度，在与砂砂轮夹紧装配配后，压紧面面不得发生翘翘曲，接触面面应平整、均均匀。卡盘与与砂轮侧面的的非接触部分分应有不小于于1.5mm的足够间隙隙。③砂轮卡盘结结构应均匀平平衡，以免旋旋转时产生不不平衡力；各各表面应保证证平滑无锐棱棱，防止对砂砂轮局部产生生集中力或锐锐棱损坏砂轮轮。④砂轮卡盘的的材料一般采采用抗拉强度度不低于415Mpa的的材料，保证证卡盘的刚度度和强度。3．砂轮防护护罩砂轮是磨削机机械安全防护护的重点，但但仅靠砂轮自自身的强度和和砂轮卡盘一一定限度的保保护作用，仍仍不能保证防防止砂轮意外外。砂轮还必必须装有砂轮轮防护罩才能能使用。砂轮防护罩的的功能是在不不影响加工作作业情况下，，将人员与运运动砂轮隔离离，并当砂轮轮破坏时，有有效地罩住砂砂轮碎片，保保证人员安全全。在正常磨磨削时，防护护罩还可在一一定程度上限限制磨屑、粉粉尘的扩散范范围，阻挡磨磨屑火花或磨磨削液飞溅。。防护罩应满足足以下技术要要求：（1）材料和和壁厚防护罩必须有有抗砂轮碎片片冲击的足够够强度，所用用材料的抗拉拉强度不得低低于415N/mm2。。防护罩材料料优先选用压压延钢板，钢钢板壁厚尺寸寸一般总是圆圆周构件厚度度A≥侧面构构件厚度B（（见表3-6）；可锻铸铸铁的相应壁壁厚尺寸是压压延钢板的2倍；灰铸铁铁的相应壁厚厚尺寸是压延延钢板的4倍倍。高速砂轮轮防护罩内壁壁应装备吸能能缓冲材料层层（如聚胺脂脂塑料、橡胶胶等），以减减弱砂轮碎片片对罩壳的冲冲击。（2）最大安安全开口尺寸寸最大安全开口口尺寸的限制制分为总开口口度和主轴水水平面以上开开口度两个要要求。总开口口度愈小，砂砂轮破碎时的的冲击域就愈愈小；主轴水水平面以上开开口度愈小，，对人体重要要部位（如头头、胸部）伤伤害的概率就就愈小，防护护罩的安全性性能愈易于实实现。砂轮防护罩开开口角（a）外圆磨磨削（b）平面磨削削（卧轴式））（c）用砂轮轮上部磨削（（d）通通常用砂轮机机（3）防护罩罩与砂轮的安安全间隙砂轮与防护罩罩之间的距离离是保证防护护罩任何部位位不得与砂轮轮装置各运动动部件接触，，防护罩开口口边缘与砂轮轮卡盘外侧面面间隙应小于于15mm。。手工磨削砂轮轮机（图3-17）的砂砂轮防护罩的的开口角度在在主轴水平面面以上不允许许超过90°°，并且大于于或等于30°时必须设设防护板，以以遮挡磨削飞飞屑伤及操作作人员。它安安装于防护罩罩开口正端，，宽度应大于于砂轮防护罩罩宽度，并且且应牢固地固固定在防护罩罩上。防护板板与砂轮的间间隙应可调，，防护板与砂砂轮圆周表面面间隙应小于于6mm。砂砂轮直径在150mm以以上的砂轮机机必须设置可可调托架。砂砂轮与托架之之间的距离应应小于被磨工工件最小外形形尺寸的1/2，但最大大不应超过3mm。砂轮防护罩结结构简图1-圆周构件件2-侧侧构件3-防护板4-工作作托架磨削机械使用用与安全管理理磨削机械的安安全使用和管管理，主要是是围绕保证砂砂轮的安全进进行。从砂轮轮的运输、存存储，使用前前的检查，砂砂轮的安装、、修整，到磨磨削机械的操操作，其中任任一环节的疏疏忽都会给磨磨削机械埋下下安全隐患。。1．砂轮使用用的安全管理理（1）砂轮的的检查（2）砂轮的的安装（3）砂轮的的平衡试验（4）砂轮的的修整（5）砂轮的的储运2．磨削作业业的安全操作作要求（1）除内圆圆磨削用砂轮轮、手提砂轮轮机上直径不不大于50mm的砂轮，，以及金属壳壳体的金刚石石和立方氮化化硼的砂轮外外，一切砂轮轮必须在装有有砂轮防护罩罩的磨削机械械上使用。对对此，我国磨磨削加工安全全标准有明确确规定。（2）在任何何情况下都不不允许以超过过砂轮完全的的速度进行磨磨削。这项要要求通过与之之配合的砂轮轮主轴的合理理转速来保障障，并应定期期校核主轴转转速，在更换换新砂轮时还还应进行必要要的验算。（3）根据砂砂轮结合剂种种类正确选择择磨削液。树树脂结合剂不不能使用碱性性物含量大于于1.5%的的磨削液，橡橡胶结合剂不不能使用油基基磨削液。使使用时，砂轮轮应全部浸入入磨削液中；；磨削结束时时，应先停止止磨削液，砂砂轮继续旋转转到磨削液甩甩净为止。湿湿式磨削需设设防溅挡板。。（4）磨削时时，应在砂轮轮运转平稳后后再使工件吃吃刀，砂轮退退出后再停车车。工件加工工结束或告一一段落时，应应将有关操纵纵手柄放在空空档位置。（5）在寒冷冷工作场地使使用砂轮时，，应注意逐渐渐增加负荷直直到满足使用用要求，保证证砂轮温升均均匀。低于0℃不得使用用磨削液。（6）定期检检查砂轮装置置的安全状态态。检查重点点包括卡盘和和主轴缺陷、、砂轮在直径径和厚度的磨磨损是否过量量变形、平衡衡块是否损坏坏等，出现异异常应及时维维修或更换。。发生砂轮破破坏的机械须须检查测定砂砂轮装置的全全部元件，确确认安全方可可继续使用。。（7）磨削镁镁合金工件容容易引起火灾灾，应保持有有效的通风，，润湿粉尘，，并及时清除除通风装置管管道里的粉尘尘，采取严格格的防护措施施。（8）使用手手磨砂轮机的的安全要求。。①禁止侧面磨磨削。按规定定用圆周表面面作工作面的的砂轮不宜使使用侧面磨削削，因为砂轮轮的径向强度度较大则轴向向强度很小，，操作者用力力过大会造成成砂轮破碎，，甚至伤人。。②不准正面操操作。使用砂砂轮机磨削工工件时，操作作者应站在砂砂轮的侧面，，不得在砂轮轮的正面进行行操作，以免免砂轮出故障障时破碎伤人人。③不准共同操操作。2人共共用1台砂轮轮机同时操作作，是一种严严重的违章操操作行为，应应严格禁止。。3．磨削加工工的个人安全全卫生防护（1）在干式式磨削操作中中，粉尘、研研磨剂、磨粒粒和碎屑通常常会损伤操作作者的眼睛，，可采用佩戴戴眼镜或护目目镜、固定防防护屏等有效效地保护眼睛睛。（2）磨削加加工操作间应应配置有效的的局部通风除除尘装置，防防止干式磨削削粉尘危害。。移动式砂轮轮作业因不便便使用通风设设施，应避免免长时间操作作，必要时可可配备个人防防尘呼吸用品品。（3）金属研研磨工特别注注意防止铅化化合物等重金金属污染，应应配备保护服服、完善的卫卫生洗涤设备备和必要的医医疗管理。9、静夜四无邻邻，荒居旧业业贫。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。21:53:5221:53:5221:5312/29/20229