引言

本文提供關(guān)于使用數(shù)控銑刨機(jī)、數(shù)控加工中心以及手動(dòng)送料/集成送料雕刻機(jī)時(shí)安全操作的實(shí)用指導(dǎo)。本指南面向雇主及其他負(fù)責(zé)控制這些機(jī)器使用方式的人員。機(jī)器操作員也會(huì)發(fā)現(xiàn)這些信息很有用。

事故記錄

The woodworking industry has one of the highest rates of accidents caused by contact with moving machinery. The majority of these are because of operator's hands or fingers making contact with the rotating cutters. Analysis of accidents investigated by STYLECNC發(fā)現(xiàn)最常見的原因是：

1. 警衛(wèi)不足或缺失；

2.操作員培訓(xùn)不足或缺乏。

培訓(xùn)和信息

重要的是，機(jī)器必須配備必要的防護(hù)裝置，并且機(jī)器操作員必須接受培訓(xùn)，才能使用這些防護(hù)裝置并安全地完成工作。培訓(xùn)對(duì)于涉及維護(hù)、設(shè)置和清潔的人員尤其重要，以確保以安全的方式進(jìn)行這些活動(dòng)。除非證明其能力，否則任何人都不得在木工機(jī)器上工作。建議由負(fù)責(zé)人（主管、高級(jí)經(jīng)理等）以書面形式授權(quán)有能力的操作員。這將成為培訓(xùn)記錄的一部分。監(jiān)督工作設(shè)備使用的任何人也必須接受足夠的培訓(xùn)，操作員和主管都必須能夠獲取信息，并在適當(dāng)?shù)那闆r下獲取書面說(shuō)明。

法律要求

涵蓋這些機(jī)器使用的法律要求包含在《木工安全使用》中

機(jī)械。1998 年工作設(shè)備規(guī)定和使用 (PUWER) 適用于木工機(jī)械。本文件提供了有關(guān)木工機(jī)械安全使用的實(shí)用建議，并涵蓋了信息和培訓(xùn)的提供以及防護(hù)和維護(hù)方面。

購(gòu)買新機(jī)器時(shí)，應(yīng)提供符合性聲明并貼有 CE 標(biāo)志。設(shè)計(jì)人員和制造商必須遵守機(jī)械指令和相關(guān)歐洲自由貿(mào)易聯(lián)盟 (EFTA) 法規(guī)的基本安全要求。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

There are many different machine designs with varying degrees of complexity. All machines should be installed to the manufacturer's specification with the correct services provided. This should include having sufficient extraction for the removal of chips and dust. Never modify a machine in any way unless you have 1st consulted with the manufacturer/supplier and received confirmation that the modification will not be detrimental to the safety/integrity of the machine. Each machine has its own characteristics and configuration which you should take into account when identifying the hazards and assessing the risks. You will need to consider the following hazards:

1. 彈出工件或刀具——開始前確保它們是安全的；

2. 接觸旋轉(zhuǎn)刀具和自動(dòng)換刀裝置（如有安裝）；

3.移動(dòng)工作臺(tái)或加工頭造成的夾傷、擠壓；

4.控制系統(tǒng)故障引起的意外動(dòng)作或啟動(dòng)；

5. 噪音排放過(guò)多；

6.產(chǎn)生粉塵和碎屑；

7. 自動(dòng)搬運(yùn)及裝載裝置（如裝有）；

8.氣動(dòng)和真空夾緊裝置（如安裝）；

9. 安全編程與被加工材料兼容的切削刀具旋轉(zhuǎn)和接近速度；

10. any new programmes should have a 'dry run' at slow speed in case of any mistakes, to avoid collisions etc.

圖1a

小型高架/C 型數(shù)控雕刻機(jī)，帶固定距離防護(hù)裝置。還必須控制固定和移動(dòng)機(jī)器部件之間任何擠壓或夾傷危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。

圖1b

帶有壓力敏感保險(xiǎn)杠的 C 型框架/懸臂機(jī)器。

數(shù)控雕刻機(jī)和數(shù)控加工中心

數(shù)控雕刻機(jī)和CNC加工中心主要有2個(gè)類別：

1.C型框架/懸臂/高架；

2. 門式框架（龍門架/球門柱）。

C 型框架/懸臂/高架

這些機(jī)器有時(shí)被稱為高架雕刻機(jī)，具有安裝在 C 型框架/懸臂上的單一或多功能頭部單元，該頭部單元可以在工作臺(tái)上移動(dòng)，也可以在工作臺(tái)在其下方移動(dòng)時(shí)保持靜止，見圖 1a、b 和 c。

圖1c

配有安全墊的 C 型框架/懸臂機(jī)器。

門式框架（龍門架/球門柱）

這些機(jī)器有一個(gè)單一或多功能的頭部單元，安裝在門式框架（龍門架/球門柱）上，它可以在工作臺(tái)上方移動(dòng)，也可以在工作臺(tái)在其下方移動(dòng)時(shí)保持靜止，見圖 2。

圖2

帶有部分封閉和光柵的門式（龍門架/球門架）機(jī)器。

數(shù)控加工中心應(yīng)用可能包括銑削、垂直和水平鉆孔、開槽和成型應(yīng)用。這些應(yīng)用均由安裝在頭部單元附近或放置在機(jī)器框架上的多位置換刀器完成，見圖 2。使用適合機(jī)器和應(yīng)用的正確刀具非常重要。工具也應(yīng)保持良好狀態(tài)。

大多數(shù)機(jī)器以 3 個(gè)軸運(yùn)行，即 X 和 Y（水平運(yùn)動(dòng)）和 Z（垂直運(yùn)動(dòng)）。有些機(jī)器具有使用垂直和水平旋轉(zhuǎn)軸（五軸機(jī)器）運(yùn)行的功能，所有這些軸都需要在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中考慮。這對(duì)于灰塵和碎屑的收集以及從工件中噴出的廢屑的軌跡尤其重要。

安全保障

數(shù)控雕刻機(jī)可由各種固定防護(hù)裝置保護(hù)，但任何安全距離都應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。如果用戶出于維護(hù)或清潔等目的需要拆卸固定防護(hù)裝置，則當(dāng)拆卸防護(hù)裝置時(shí)，其固定系統(tǒng)應(yīng)保持與防護(hù)裝置或機(jī)器的連接，例如，安裝與防護(hù)裝置連接的螺釘。

然而，隨著雕刻機(jī)上的控制系統(tǒng)從手動(dòng)控制發(fā)展到 CNC，操作員在加工過(guò)程中的干預(yù)程度已經(jīng)降低。自動(dòng)裝卸設(shè)施和自動(dòng)換刀的增加進(jìn)一步減少了靠近切割區(qū)域的需要。這使得制造商能夠采用與傳統(tǒng)上在老式手動(dòng)操作機(jī)器上使用的近距離防護(hù)不同的防護(hù)方法。

在大型機(jī)器上，通常的做法是通過(guò)防護(hù)罩防止在加工過(guò)程中進(jìn)入切削區(qū)域，參見圖 3。防護(hù)罩的目的是防止：

1.進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域；

2. 工具部分彈出；

3. 固定機(jī)器部件和移動(dòng)機(jī)器部件之間是否存在擠壓或夾傷危險(xiǎn)。

圖3

全封閉式數(shù)控加工中心。

以下情況通常需要進(jìn)入外殼：

1.裝載或卸載工件；

2.清潔、設(shè)置或調(diào)整；

3.換刀。

如果需要進(jìn)入封閉空間，則應(yīng)通過(guò)聯(lián)鎖門進(jìn)入，以防止刀具和其他危險(xiǎn)部件移動(dòng)時(shí)進(jìn)入。使用的任何聯(lián)鎖裝置都應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。封閉空間要求包括：

1. 提供距地面至少 1.8 米的保護(hù)；

2.由耐沖擊材料制成，能夠容納彈射出的工件或機(jī)器部件；

3. 在即將啟動(dòng)時(shí)發(fā)出聲音或視覺警告（例如黃燈）；

4. 配備緊急停止裝置（位于機(jī)柜內(nèi)部），必要時(shí)可停止啟動(dòng)； ■ 配備符合標(biāo)準(zhǔn)的控制裝置，用于重置門的聯(lián)鎖。該裝置應(yīng)位于機(jī)柜外部，但應(yīng)位于可以清楚看到內(nèi)部的位置。從機(jī)柜內(nèi)部無(wú)法觸及該裝置；

5.具有降噪功能，機(jī)器產(chǎn)生的噪音水平大于85 dB（A）。

可以使用其他保護(hù)措施來(lái)代替全封閉，例如：

1. 部分封閉空間，帶或不帶光柵/光束（圖2）；

2.壓力敏感保險(xiǎn)杠（圖1b）;

3.壓力敏感墊（圖1c）。

The choice of safeguards chosen will be dependent on the manufacturer's/designer's assessment to ensure that the essential safety requirements of the Machinery Directive and associated European Free Trade Association (EFTA) regulations have been met.

如果有任何開口，則應(yīng)使用窗簾來(lái)防止工具部件或工件部件被彈出的風(fēng)險(xiǎn)。因此，它們應(yīng)該能夠通過(guò)撞擊測(cè)試，即在以 100 米/秒的速度撞擊時(shí)承受 70 克的拋射物。

Where infrequent access is required, for example, just for maintenance operations, then a fixed guard can be used (Figure 1a). This is provided the necessary steps have been taken to prevent an accidental start-up while the machine is being worked on (see'Maintenance').

還應(yīng)配備與機(jī)器一體的有效局部排氣通風(fēng)（LEV），以清除灰塵和碎屑。

煞車

應(yīng)為工具主軸提供自動(dòng)電動(dòng)制動(dòng)器，以便其在十秒內(nèi)停止。

換刀機(jī)構(gòu)

In some cases, the enclosure for the cutting area will prevent contact with the tool changer. In other cases there may be a tool magazine that is separate from the machining area and has its own access door. Such access doors should be interlocked with the tool changer and if there is access to the cutters, also interlocked with them. During manual tool changing, there should be no risk of rotation of the tool holder while tools are being inserted or removed. Use either ‘hold-to-run' or single-step pendant controls to index the tool holder (see also ‘Mode selection switch').

維護(hù)

All safety devices should be checked by a suitably trained and competent person (someone with the necessary skills, knowledge and experience) at regular intervals. This should take into account how much the machine is used as well as any supplier's or manufacturer's recommendations. Record the details of any maintenance and inspection checks and in particular any actions identified and confirmation that they have been completed.

某些維護(hù)可能需要安全隔離機(jī)器以避免意外啟動(dòng)。安全電氣隔離意味著電能被切斷，并且還需采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施以確保其保持關(guān)閉狀態(tài)。必須防止意外重新連接 - 例如通過(guò)機(jī)械方式斷開三相并配備鎖定裝置。

模式選擇開關(guān)

如果機(jī)器設(shè)計(jì)為在設(shè)置期間操作，且可移動(dòng)聯(lián)鎖防護(hù)裝置和/或保護(hù)裝置處于禁用狀態(tài)，則必須提供模式選擇開關(guān)，以在加工和設(shè)置操作模式之間進(jìn)行選擇。在機(jī)器設(shè)置操作模式下，如果可移動(dòng)防護(hù)裝置打開和/或保護(hù)裝置處于禁用狀態(tài)，則只有在滿足以下幾個(gè)要求時(shí)才可以進(jìn)行任何危險(xiǎn)移動(dòng)，包括：

1.主軸旋轉(zhuǎn)和單軸運(yùn)動(dòng)由保持運(yùn)行控制/使能裝置控制；

2.單軸運(yùn)動(dòng)應(yīng)限制為2米/分鐘的速度或10毫米的增量；

3. 如果提供工具旋轉(zhuǎn)，則應(yīng)將其最大轉(zhuǎn)速限制為 300 轉(zhuǎn)/分鐘，并且在釋放保持-運(yùn)行控制后，工具旋轉(zhuǎn)應(yīng)在少于 2 轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)停止。

保持-運(yùn)行控制裝置和用于工具或軸移動(dòng)的使能裝置應(yīng)位于主控制面板上和/或通過(guò)固定電纜或無(wú)線方式（如果提供）連接到機(jī)器的移動(dòng)控制裝置上。

手動(dòng)進(jìn)給/集成進(jìn)給雕刻機(jī)

這些是頂置式/C 型機(jī)架式機(jī)床，帶有一個(gè)位于工作臺(tái)上方的單個(gè)刀具主軸/工作頭。工作臺(tái)最多可沿 3 個(gè)方向移動(dòng)（X、Y 和 Z）。運(yùn)行速度范圍從 6000 rpm 到 24 000 rpm。工件通常以與刀具主軸相反的方向送入機(jī)床。這可以是手動(dòng)的（例如在某些較舊的機(jī)床上），參見圖 4，也可以使用集成的工件進(jìn)給系統(tǒng)，在加工操作過(guò)程中以機(jī)械方式固定和控制工件。

保護(hù)工具

護(hù)環(huán)

圖4

帶有環(huán)形防護(hù)裝置的手動(dòng)操作高架/ C 型框架雕刻機(jī)，可以選擇更換工具。

應(yīng)安裝可調(diào)節(jié)且可自動(dòng)關(guān)閉的環(huán)形防護(hù)罩，以防止從上方和側(cè)面接觸刀具。加工過(guò)程中，環(huán)形防護(hù)罩應(yīng)靠在工件上，其下表面應(yīng)與工作臺(tái)保持平行。它可以由一塊制成，也可以由壓力環(huán)與允許更換刀具的包圍式防護(hù)罩組合而成，例如通過(guò)非互鎖鉸鏈蓋，該蓋可以手動(dòng)鎖定在關(guān)閉位置，見圖 4。為了最大限度地降低彈出風(fēng)險(xiǎn)，環(huán)形防護(hù)罩應(yīng)對(duì)工件施加 50N 至 150N 之間的力。

環(huán)形護(hù)罩的內(nèi)徑應(yīng)允許安裝機(jī)器設(shè)計(jì)的最大直徑的工具。但是，如果工具的最大直徑超過(guò) 80 毫米，則應(yīng)至少有 2 個(gè)內(nèi)徑不同的環(huán)形護(hù)罩。環(huán)形護(hù)罩應(yīng)與局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)連接，并由以下任一材料制成：

■ 壁厚至少為1.5毫米的鋼材；

■ 壁厚至少為3毫米的輕合金；

■ 聚碳酸酯，壁厚至少為3毫米；

■ 沖擊強(qiáng)度至少等于或優(yōu)于3毫米聚碳酸酯的其他塑料材料；

■ 鑄鐵壁厚至少為5 毫米。

環(huán)形防護(hù)罩支架 環(huán)形防護(hù)罩支架應(yīng)允許其隨主軸頭自動(dòng)移動(dòng)，并允許其下表面與工作臺(tái)平行，無(wú)論工作臺(tái)位置如何。它還應(yīng)允許調(diào)整環(huán)形防護(hù)罩，以便能夠考慮到機(jī)器設(shè)計(jì)的最大刀具長(zhǎng)度。調(diào)整應(yīng)該無(wú)需借助工具即可進(jìn)行。

煞車

應(yīng)為刀具主軸提供自動(dòng)電氣或機(jī)械制動(dòng)器，使其在十秒內(nèi)停止。

工裝

單軸手動(dòng)進(jìn)給/綜合進(jìn)給雕刻機(jī)上使用的任何直徑超過(guò) 16 毫米的銑刀都必須是切屑限制類型。