机械冷加工的安全问题与对策
冷加工通常指机械加工，通过工人操纵机床进行的去除材料的切削加工方法。机械冷加
工的特点是使用的装夹工具和被切削的工件或刀具间有高速相对运动，如果设备防护不好，
操作者不遵守操作规程，很容易造成人身伤害和财产损失。
一．案例及分析
1988年4月22日上午9时，某模具厂铸工车间女工李利正在一台自制的砂轮机上进行
铸件清砂作业。突然，高速旋转的砂轮破裂飞出，碎片击中沈利芬的头部，她当场气绝身亡。
高速旋转砂轮的破碎造成人员伤亡是磨床操作最常见的伤害事故。砂轮的破碎多数情况
是由于磨床旋转速度超过了砂轮的额定转速造成的。旋转速度增加，线速度就大，离心力也
增大，由离心力引起砂轮破碎的可能性就加大。为了保证操作人员安全，在砂轮的端面都清
楚地标明其最高工作线速度，即额定速度。如果实际工作时，磨床转速超过标示的额定速度，
砂轮很可能在工作中发生破裂，甚至造成伤亡事故。另外，砂轮平衡不好，安装不当等原因，
也可造成砂轮破碎。为了有效地防止破碎砂轮碎块飞出伤人，企业应根据各种不同型号的磨
床设置不同形式的防护罩，将砂轮、砂轮法兰盘、砂轮主轴等全部罩住。
目前，在乡镇企业和私营小企业中使用无防护设施的砂轮机较为普通，并且多为自制设
备，转速不准、安装不合理、操作不规范现象严重，操作者对此类无防护设施的设备应拒绝
使用。企业经营者在砂轮使用中必须按照国家有关法律法规要求，树立安全第一的观念，加
强防护措施，不规范的设备严禁使用，没有生产许可证的砂轮不采购，保证企业的安全生产
和工人的生命安全。
二．机械冷加工的设备类型概述
1.车床 普通车床是能对轴、盘、环等多种类型工件进行多种工序加工的卧式车床，常用于加工
工件的内外回转表面、端面和各种内外螺纹，采用相应的刀具和附件，还可进行钻孔、扩孔、
攻丝和滚花等。普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以
水平方式放置故称为卧式车床。CA6140型普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜
板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。 主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转
的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。
进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的
进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜 板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进工件的其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。
2.钻床 钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动(主运动)。钻床的特点是工件固定不动，刀具做旋转运动
通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。钻床可分为下列类型： 3.磨床 磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。
磨床能加工硬度较高的材料，如淬硬钢、硬质合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花岗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能进行高效率的磨削，如强力磨削等。 标准机械加工所使用磨床，砂轮电动机均按传统启动电路运行。电动机启动后按照额定转速运转，由于电网电压有一定磨床波动，砂轮工件磨床磨擦负载不断磨床变化，都会影响电动机磨床转速误差，标准 砂轮电动机起动电路一般只有一种加工速度，难以适应不同工件大小磨床要求不同磨床加工相对线速度，以至于所加工工件磨床加工精密度很难保证。因此从提高加工质量加工效率，节约能源等方面考虑，将变频调速技术应用于磨床，可以收到满意磨床效果。 机械加工行业磨床所加工磨床产品种类繁多，工件大小尺寸不同，要求加工精度各异。相对磨床要求砂轮转速于主轴磨床线速度不同，单纯磨床调整主轴磨床转速来满足工件磨床加工线速度很难调整到理想状态。又由于轴杆类加工过程所产生磨床应力弯曲，磨削过程会产生砂轮进给磨床力矩不同，这样就带来砂轮输出转速/力矩不同磨床变化，相应磨床会产生振刀纹/烧糊纹等，磨削精度很难保证，由此造成生产效率低，精品率低等。
4.铣床
主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴
的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的
其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。 溜板箱：是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动，通过丝杠带动刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹。 5.刨床
刨床是用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床。使用刨床加工，刀具较简单，但生产率较低（加工长而窄的平面除外），因而主要用于单件，小批量生产及机修车间，在大批量生产中往往被铣床所代替。
三．机械冷加工的危害因素
机械加工车问的气象条件较其他车间良好，没有大量的有害气体排出。主要是金属切削中使用的矿物油及冷却液对工人有影响。通常所用的冷却液是由矿物油、禁酸或油酸及碱(苛性钠)等所组成的乳剂。因机床高速转动，冷却液四溅，易污染皮肤，可引起毛囊炎及粉刺。在机械加工过程中，有金属和矿物性粉尘发生，在粗磨和精磨过程中，亦有大量粉尘发生，对人体有一定危害。人造磨石(钢玉、金刚砂)中二氧化硅含量极少，而天然磨石含有大量游离二氧化硅，故可能引起矽肺。
机械的危害有运动部件的危害、静止的危害和其他危害。 1、运动部件的危害，这种危害主要来自机械设备的危险部位，包括：（1）旋转的部件，如旋转的轴、凸块和孔，旋转的连接器、芯轴，以及旋转的刀夹具、风扇叶、飞轮等。（2）旋转部件和成切线运动部件间的咬合处，如动力传输皮带和它的传动轮，链条和链轮等。（3）相同旋转部件间的咬合处，如齿轮、轧钢机、混合轮等。 （4）旋转部件和固定部件间的咬合处，如旋转搅拌机和无保护开口外壳搅拌机装置等。（5）往复运动或滑动的危险部位，如锻锤的锤体、压力机械的滑块、剪切机的刀刃、带锯机边缘的齿等。（6）旋转部件与滑动件之间的危险，如某些平板印刷机面上的机构、纺织机构等。2、 静止的危害因素：有静止的切削刀具与刀刃，突出的机械部
件，毛坯、工具和设备的锋利边缘及表面粗糙部分，以及引起滑跌坠落的工作台平面等。
3、 其他危害因素：飞出的刀具、夹具、机械部件，飞出的切悄或工件，运转着的加工件打击或绞轧等。若对上述危害因素不加以有效控制，如对运动部件防护不当、无保险装置或保
险装置失灵、设备在非正常状态下运转、安全操作规程不健全或操作者不按规程操作等，都极可能导致机械伤害事故。
四．机械冷加工中的安全防护措施与对策
为防止冷却液所致的皮肤病，应以水乳剂或肥皂水代替矿物油；冷却液的组成要有一定要求，不得含有过多的刺激物或杂质，有机酸含量不得超过10％，游离碱不得超过0．2％一0．25％(换算成氢氧化钠)。机床上应设置防护挡板，防止冷却液飞溅。为消除磨光与抛光时所产生的粉尘，主要用局部抽风装置，并尽可能把磨石全部罩住或采用湿式研磨法。机械加工车间易发生眼、手指等外伤。机械加工车间应有合理的照明。
现代工业生产中所用到的机械设备种类繁多，且各具特点，但也具有很多共性。因此可从检验，安装、使用，维护保养；作业环境诸方面加强机械伤害事故的预防。安装安全防护装置，达到机械设备本质安全化，具体要求为：（1） 设置防护装置要求是，以操作人员的操作位置所在平面为基准，凡高度在2m之内的所有传动带、转轴、传动链、联轴节、带轮、齿
轮、飞轮、链轮、电锯等危险零部件及危险部位，都必须设置防护装置。 对防护装置的要求： a•安装牢固，性能可靠，并有足够的强度和刚度；b•适合机器设备操作条件，不妨碍生产和操作；c•经久耐用，不影响设备调整、修理、润滑和检查等；d•防护装置本身不应给操作者造成危害；e•机器异常时，防护装置应具有防止危险的功能；f•自动化防护装置的电气、电子、机械组成部分，要求动作准确、性能稳定、并有检验线路性能是否可靠的方法。（2）机器设备的设计，必须考虑检查和维修的方便性。必要时，应随设备供应专用检查，维修工具
或装置。（3）为防止运行中的机器设备或零部件超过极限位置，应配置可靠的限位装置。
（4）机器设备应设置可靠的制动装置，以保证接近危险时能有效地制动。（5）机器设备的气、液传动机械，应设有控制超压、防止泄漏等装置。（6）机器设备在高速运转中易于甩出的部件，应设计防止松脱装置，配置防护罩或防护网等安全装置。（7）机器设备的操作位置高出地面2m以上时，应配置操作台、栏杆、扶手、围板等。（8）机械设备的控制装置应装在使操作者能看到整个设备的操作位置上，在操纵台处不能看到所控制设备的全部时，必须在设备的适当位置装设紧急事故开关。（9）各类机器设备都必须在设计中采取防噪声措施，使机器噪声低于国家规定的噪声标准。（10）凡工艺过程中产生粉尘、有害气体或有害蒸气的机器设备，应尽量采用自动加料、自动卸料装置，并必须有吸入、净化和排放装置。（11）设计机器设备时，应使用安全色。易发生危险的部位，必须有安全标志。安全色和标志应保持颜色鲜明、清晰、持久。（12）机器设备中产生高温、极低温、强辐射线等部位，应有屏护措施。
机械冷加工的安全问题与对策
冷加工通常指机械加工，通过工人操纵机床进行的去除材料的切削加工方法。机械冷加
工的特点是使用的装夹工具和被切削的工件或刀具间有高速相对运动，如果设备防护不好，
操作者不遵守操作规程，很容易造成人身伤害和财产损失。
一．案例及分析
1988年4月22日上午9时，某模具厂铸工车间女工李利正在一台自制的砂轮机上进行
铸件清砂作业。突然，高速旋转的砂轮破裂飞出，碎片击中沈利芬的头部，她当场气绝身亡。
高速旋转砂轮的破碎造成人员伤亡是磨床操作最常见的伤害事故。砂轮的破碎多数情况
是由于磨床旋转速度超过了砂轮的额定转速造成的。旋转速度增加，线速度就大，离心力也
增大，由离心力引起砂轮破碎的可能性就加大。为了保证操作人员安全，在砂轮的端面都清
楚地标明其最高工作线速度，即额定速度。如果实际工作时，磨床转速超过标示的额定速度，
砂轮很可能在工作中发生破裂，甚至造成伤亡事故。另外，砂轮平衡不好，安装不当等原因，
也可造成砂轮破碎。为了有效地防止破碎砂轮碎块飞出伤人，企业应根据各种不同型号的磨
床设置不同形式的防护罩，将砂轮、砂轮法兰盘、砂轮主轴等全部罩住。
目前，在乡镇企业和私营小企业中使用无防护设施的砂轮机较为普通，并且多为自制设
备，转速不准、安装不合理、操作不规范现象严重，操作者对此类无防护设施的设备应拒绝
使用。企业经营者在砂轮使用中必须按照国家有关法律法规要求，树立安全第一的观念，加
强防护措施，不规范的设备严禁使用，没有生产许可证的砂轮不采购，保证企业的安全生产
和工人的生命安全。
二．机械冷加工的设备类型概述
1.车床 普通车床是能对轴、盘、环等多种类型工件进行多种工序加工的卧式车床，常用于加工
工件的内外回转表面、端面和各种内外螺纹，采用相应的刀具和附件，还可进行钻孔、扩孔、
攻丝和滚花等。普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以
水平方式放置故称为卧式车床。CA6140型普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜
板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。 主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转
的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。
进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的
进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜 板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进工件的其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。
2.钻床 钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动(主运动)。钻床的特点是工件固定不动，刀具做旋转运动
通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。钻床可分为下列类型： 3.磨床 磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。
磨床能加工硬度较高的材料，如淬硬钢、硬质合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花岗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能进行高效率的磨削，如强力磨削等。 标准机械加工所使用磨床，砂轮电动机均按传统启动电路运行。电动机启动后按照额定转速运转，由于电网电压有一定磨床波动，砂轮工件磨床磨擦负载不断磨床变化，都会影响电动机磨床转速误差，标准 砂轮电动机起动电路一般只有一种加工速度，难以适应不同工件大小磨床要求不同磨床加工相对线速度，以至于所加工工件磨床加工精密度很难保证。因此从提高加工质量加工效率，节约能源等方面考虑，将变频调速技术应用于磨床，可以收到满意磨床效果。 机械加工行业磨床所加工磨床产品种类繁多，工件大小尺寸不同，要求加工精度各异。相对磨床要求砂轮转速于主轴磨床线速度不同，单纯磨床调整主轴磨床转速来满足工件磨床加工线速度很难调整到理想状态。又由于轴杆类加工过程所产生磨床应力弯曲，磨削过程会产生砂轮进给磨床力矩不同，这样就带来砂轮输出转速/力矩不同磨床变化，相应磨床会产生振刀纹/烧糊纹等，磨削精度很难保证，由此造成生产效率低，精品率低等。
4.铣床
主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴
的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的
其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。 溜板箱：是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动，通过丝杠带动刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹。 5.刨床
刨床是用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床。使用刨床加工，刀具较简单，但生产率较低（加工长而窄的平面除外），因而主要用于单件，小批量生产及机修车间，在大批量生产中往往被铣床所代替。
三．机械冷加工的危害因素
机械加工车问的气象条件较其他车间良好，没有大量的有害气体排出。主要是金属切削中使用的矿物油及冷却液对工人有影响。通常所用的冷却液是由矿物油、禁酸或油酸及碱(苛性钠)等所组成的乳剂。因机床高速转动，冷却液四溅，易污染皮肤，可引起毛囊炎及粉刺。在机械加工过程中，有金属和矿物性粉尘发生，在粗磨和精磨过程中，亦有大量粉尘发生，对人体有一定危害。人造磨石(钢玉、金刚砂)中二氧化硅含量极少，而天然磨石含有大量游离二氧化硅，故可能引起矽肺。
机械的危害有运动部件的危害、静止的危害和其他危害。 1、运动部件的危害，这种危害主要来自机械设备的危险部位，包括：（1）旋转的部件，如旋转的轴、凸块和孔，旋转的连接器、芯轴，以及旋转的刀夹具、风扇叶、飞轮等。（2）旋转部件和成切线运动部件间的咬合处，如动力传输皮带和它的传动轮，链条和链轮等。（3）相同旋转部件间的咬合处，如齿轮、轧钢机、混合轮等。 （4）旋转部件和固定部件间的咬合处，如旋转搅拌机和无保护开口外壳搅拌机装置等。（5）往复运动或滑动的危险部位，如锻锤的锤体、压力机械的滑块、剪切机的刀刃、带锯机边缘的齿等。（6）旋转部件与滑动件之间的危险，如某些平板印刷机面上的机构、纺织机构等。2、 静止的危害因素：有静止的切削刀具与刀刃，突出的机械部
件，毛坯、工具和设备的锋利边缘及表面粗糙部分，以及引起滑跌坠落的工作台平面等。
3、 其他危害因素：飞出的刀具、夹具、机械部件，飞出的切悄或工件，运转着的加工件打击或绞轧等。若对上述危害因素不加以有效控制，如对运动部件防护不当、无保险装置或保
险装置失灵、设备在非正常状态下运转、安全操作规程不健全或操作者不按规程操作等，都极可能导致机械伤害事故。
四．机械冷加工中的安全防护措施与对策
为防止冷却液所致的皮肤病，应以水乳剂或肥皂水代替矿物油；冷却液的组成要有一定要求，不得含有过多的刺激物或杂质，有机酸含量不得超过10％，游离碱不得超过0．2％一0．25％(换算成氢氧化钠)。机床上应设置防护挡板，防止冷却液飞溅。为消除磨光与抛光时所产生的粉尘，主要用局部抽风装置，并尽可能把磨石全部罩住或采用湿式研磨法。机械加工车间易发生眼、手指等外伤。机械加工车间应有合理的照明。
现代工业生产中所用到的机械设备种类繁多，且各具特点，但也具有很多共性。因此可从检验，安装、使用，维护保养；作业环境诸方面加强机械伤害事故的预防。安装安全防护装置，达到机械设备本质安全化，具体要求为：（1） 设置防护装置要求是，以操作人员的操作位置所在平面为基准，凡高度在2m之内的所有传动带、转轴、传动链、联轴节、带轮、齿
轮、飞轮、链轮、电锯等危险零部件及危险部位，都必须设置防护装置。 对防护装置的要求： a•安装牢固，性能可靠，并有足够的强度和刚度；b•适合机器设备操作条件，不妨碍生产和操作；c•经久耐用，不影响设备调整、修理、润滑和检查等；d•防护装置本身不应给操作者造成危害；e•机器异常时，防护装置应具有防止危险的功能；f•自动化防护装置的电气、电子、机械组成部分，要求动作准确、性能稳定、并有检验线路性能是否可靠的方法。（2）机器设备的设计，必须考虑检查和维修的方便性。必要时，应随设备供应专用检查，维修工具
或装置。（3）为防止运行中的机器设备或零部件超过极限位置，应配置可靠的限位装置。
（4）机器设备应设置可靠的制动装置，以保证接近危险时能有效地制动。（5）机器设备的气、液传动机械，应设有控制超压、防止泄漏等装置。（6）机器设备在高速运转中易于甩出的部件，应设计防止松脱装置，配置防护罩或防护网等安全装置。（7）机器设备的操作位置高出地面2m以上时，应配置操作台、栏杆、扶手、围板等。（8）机械设备的控制装置应装在使操作者能看到整个设备的操作位置上，在操纵台处不能看到所控制设备的全部时，必须在设备的适当位置装设紧急事故开关。（9）各类机器设备都必须在设计中采取防噪声措施，使机器噪声低于国家规定的噪声标准。（10）凡工艺过程中产生粉尘、有害气体或有害蒸气的机器设备，应尽量采用自动加料、自动卸料装置，并必须有吸入、净化和排放装置。（11）设计机器设备时，应使用安全色。易发生危险的部位，必须有安全标志。安全色和标志应保持颜色鲜明、清晰、持久。（12）机器设备中产生高温、极低温、强辐射线等部位，应有屏护措施。