Frezarka CNC
Artur Sikorski
UKW BHP gr. B
Spis treści
1.Opis maszyny
2.Porównanie obrabiarek konwencjonalnych i CNC
3. Podstawowe zespoły obrabiarek CNC
4. Materialne środowisko pracy
5. Pomieszczenie pracy
6. Podstawowe zasady BHP stanowiska roboczego
Opis maszyny
Frezarka jest jednym z najważniejszych urządzeń w przemyśle metalowym. Pozwala na obrabianie elementów metalowych z użyciem specjalnie wyprofilowanych narzędzi, tak zwanych frezów. Frezarki wykorzystuje się do skrawania powierzchni płaskich oraz kształtowych. Frez wykonując ruchy obrotowe oraz przesuwając się względem obrabianego materiału pozwala na obrabianie gwintów, kół, rowków w sposób praktycznie nie wymagający użycia siły. Najnowocześniejszym sprzętem na rynku jest frezarka CNC, która jest sterowana numerycznie. Ma rozbudowane funkcje sterowania oraz elektroniczne wyposażenie. Dzięki temu możliwa jest długa, bezawaryjna, bezpieczna praca przy niewielkim nakładzie sił fizycznych pracownika. Frezarki w zależności od budowy i zastosowania mogą być pionowe, poziome, uniwersalne, przeznaczone do kół zębatych lub do gwintów.
Cechy obrabiarek CNC wpływające na ich opłacalność
-większa wydajność dzięki większej szybkości skrawania, a także krótszym czasom głównym, pomocniczym i przygotowawczo-zakończeniowym,
-jednakowa jakość przedmiotów obrabianych,
-niewielka ilość braków produkcyjnych,
-krótsze cykle produkcyjne,
-większa elastyczność produkcji.
Cechy współczesnych obrabiarek CNC
-oddzielny napęd (silnik, siłownik) i układ pomiarowy każdej osi sterowanej numerycznie,
-bezstopniowa regulacja prędkości obrotowej i posuwów,
-napęd przenoszony za pomocą śrub tocznych,
-eliminowanie prowadnic ślizgowych na rzecz tocznych,
-eliminowanie przekładni zębatych,
-kompaktowa konstrukcja o zamkniętej przestrzeni roboczej,
-konstrukcja modułowa o elastycznie dobieranej konfiguracji elementów składowych,
-mała podatność statyczna i dynamiczna,
-automatyczny nadzór i diagnostyka,
-duża moc (jako suma mocy poszczególnych napędów),
-osiąganie znacznych wartości parametrów obróbki (np. duże prędkości obrotowe),
-obróbka równoległa z wykorzystaniem wielu wrzecion lub suportów narzędziowych,
-złożona kinematyka pracy (uchylne głowice narzędziowe, stoły obrotowo-uchylne, obróbka pięcioosiowa, obrabiarki o strukturze równoległej),
-magazyny narzędziowe z automatyczną wymianą narzędzi,
-systemy narzędziowe z narzędziami składanymi,
-nowoczesne materiały narzędziowe,
-automatyczny pomiar narzędzi,
-kodowanie narzędzi,
-automatyczna wymiana przedmiotu obrabianego,
-automatyczny pomiar przedmiotu obrabianego,
-automatyczne usuwanie wiórów.
Porównanie obrabiarek konwencjonalnych i CNC
Obrabiarki konwencjonalne
Obrabiarki CNC
Dane wejściowe
Pracownik na podstawie zlecenia i rysunku ręcznie nastawia maszynę, zakłada i zdejmuje przedmiot obrabiany i narzędzia
Programy obróbki mogą być wprowadzane do układu sterowania CNC z klawiatury, poprzez dyskietki, złącze bezpośrednie. Poszczególne programy mogą być gromadzone w pamięci wewnętrznej lub na twardym dysku maszyny.
Sterowanie
Sterowanie ręczne – pracownik ręcznie ustawia wszystkie parametry obróbkowe i ręcznie struje całą praca maszyny przy pomocy źwigni, pokręteł czy przycisków.
Sterowanie CNC – wszystkie funkcje sterownicze i regulacyjne (dane technologiczne, dane odnośnie narzędzi i ich wymiarów korekcyjnych itp.) maszyny przejmuje mikrokomputer, często umożliwiający również diagnozowanie błędów.
Kontrola
Pracownikmierzy i sprawdza ręcznie przedmiot obrabiany pod względem dokładności wymiarowo-kształtowej.
Dzięki ciągłej informacji zwrotnej zespołu pomiarowego i zespołów napędowych z silnikami o regulowanej liczbie obrotów, obrabiarka podczas pracy zapewnia dokładność wymiarową przedmiotu obrabianego. Możliwa jest czynna kontrola przedmiotów obrabianych.
Obrabiarka CNC
Frezarka konwencjonalna
Podstawowe zespoły obrabiarek CNC
Układy napędowe – układy przenoszące energię z sieci elektrycznej do zespołu roboczego maszyny i składający się z:
-układu zasilającego i sterującego praca silnika napędowego,
-silnika napędowego,
-przekładni mechanicznej łączącej silnik z zespołem roboczym (zmiana rodzaju i ilości ruchu),
-zespół roboczy maszyny.
Napędy stosowane w obrabiarkach spełniają dwa podstawowe zadania:
-Uzyskanie ruchu niezbędnego do wykonania pracy realizowanej przez maszynę (napędy główne).
-Zapewnienie względnego ruchu układów obrabiarki po zaprogramowanym torze i z określoną prędkością (napędy ruchu posuwowego).
Wymagania stawiane napędom głównym obrabiarek:
-duża sztywność charakterystyki mechanicznej,
-duży zakres bezstopniowej zmiany prędkości obrotowej silnika,
-przebieg dopuszczalnego obciążenia w funkcji prędkości obrotowej, dostosowany do technologicznej charakterystyki obciążenia obrabiarki,
-szybki rozruch,
-zdolność do pracy serwonapędowej
Wymagania stawiane napędom ruchu posuwowego obrabiarek:
-szybki rozruch i hamowanie,
-duża sztywność mechaniczna,
-duża równomierność ruchu,
-duża dokładność pozycjonowania
Materialne środowisko pracy
Najczęstszym miejscem pracy jest fabryka, w której może być zatrudniony na stanowiskach produkcyjnych. Pracuje wtedy w ogrzewanej i dobrze oświetlonej hali. Może też pracować przy budowie linii technologicznych w zakładach produkujących wyroby przemysłowe i spożywcze; warunki pracy wtedy są gorsze. Operatorzy maszyn znajdują także zatrudnienie przy konserwacji urządzeń, np.: w zakładach chemicznych, chłodniach, w warsztatach samochodowych. We wszystkich przypadkach obsługują urządzenia zasilane prądem elektrycznym, pracując często w polu elektromagnetycznym. W instalacjach chłodniczych są narażeni na szkodliwe działanie freonu, zatrudniony przy konserwacji akumulatorów jest narażony na wysiłek fizyczny (dźwiganie) i działanie oparów kwasu. Zdarzają się alergie na stosowane materiały i choroby górnych dróg oddechowych. Dźwiganie i przenoszenie ciężarów, może powodować powstawanie żylaków kończyn dolnych oraz chorób kręgosłupa.
Pomieszczenie pracy
Powierzchnia i wysokość pomieszczeń pracy powinny zapewniać spełnienie wymagań bezpieczeństwa i higieny pracy, z uwzględnieniem rodzaju wykonywanej pracy, stosowanych technologii oraz czasu przebywania pracowników w tych pomieszczeniach. Na każdego z pracowników jednocześnie zatrudnionych w pomieszczeniach stałej pracy (co najmniej 4h dziennie) powinno przypadać co najmniej 13 m3 wolnej objętości pomieszczenia oraz co najmniej 2 m2 wolnej powierzchni podłogi (nie zajętej przez żadne urządzenia techniczne, sprzęt itp.) - wg rozporządzenia Ministra Pracy i Polityki Socjalnej w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy.
Wysokość pomieszczenia stałej pracy nie może być mniejsza niż:
-3 m w świetle - jeżeli w pomieszczeniu nie występują czynniki szkodliwe dla zdrowia;
-3,3 m w świetle - jeżeli w pomieszczeniu prowadzone są prace powodujące występowanie czynników szkodliwych dla zdrowia.
Wysokość pomieszczeń może być obniżona w przypadku zastosowania klimatyzacji - pod warunkiem uzyskania zgody państwowego wojewódzkiego inspektora sanitarnego.
Oświetlenie:
Pomieszczenia pracy przeznaczone na pobyt ludzi (co najmniej 4h dziennie) powinno być, w miarę możliwości, oświetlone światłem dziennym. Oznacza to, że w takim pomieszczeniu powinny być otwory okienne lub dachowe, które umożliwiają bezpośredni dopływ światła dziennego. Nie zależnie od oświetlenia dziennego w pomieszczeniach pracy należy zapewnić oświetlenie elektryczne o parametrach zgodnych z Polską Normą PN-EN 12464-1:2004 Światło i oświetlenie.
W pomieszczeniach przy wykonywaniu czynności związanych z:
-obróbką skrawaniem zgrubną i średnią 300 lx oraz precyzyjną - 500 lx,
-obróbką skrawaniem materiałów o grubości powyżej 5 mm – 200 lx
-trasowaniem lub sprawdzaniem dokładności wykonywania – 750 lx.
Ponadto oświetlenie pomieszczeń lub stanowisk pracy nie może powodować:
-wydłużonych cieni,
-olśnienia wzroku,
-zmiany barwy znaków lub zakłóceń odbioru i postrzegania sygnałów oraz znaków stosowanych w transporcie,
-zjawisk stroboskopowych.
Wentylacja:
We wszystkich pomieszczeniach pracy, w których wykonywane są prace związane z obróbka skrawaniem metali należy zapewnić wentylację naturalną, mechaniczną lub obie jednocześnie. Wentylację naturalną mogą stanowić odpowiednio usytuowane otwory okienne, dachowe oraz kanały wentylacyjne. Zastosowanie wentylacji nie może powodować przeciągów, wyziębienia lub przegrzewania pomieszczeń pracy.
Podłoga:
Podłoga w pomieszczeniach pracy powinna być stabilna, równa, nieśliska, niepyląca i odporna na ścieranie oraz nacisk, a także łatwa do utrzymania w czystości. Podłoga na stanowisku pracy, w szczególności przy maszynie w miejscu stania pracownika, powinna być wyposażona w podesty (lub inne środki) izolujące od zimna (w przypadku zastosowania w podłodze materiału będącego dobrym przewodnikiem ciepła), od wilgoci i olejów (w przypadku możliwości zamoczenia podłogi chłodziwem lub olejem eksploatacyjnym maszyny). Podesty powinny być stabilne, wytrzymałe na obciążenie użytkowe, zabezpieczające przed poślizgiem i potknięciem oraz łatwe do utrzymania w czystości.
Podstawowe zasady BHP stanowiska roboczego
Ogólne zasady BHP dotyczące użytkowania obrabiarek do obróbki metali :
-do pracy na obrabiarce powinien być dopuszczony pracownik mający odpowiednie umiejętności,
-obrabiarka powinna być sprawna technicznie,
-osłony stałe lub ruchome powinny mieć niezawodne blokady uniemożliwiające ich przypadkowe otwarcie. Jeżeli istnieje możliwość pracy na obrabiarce z otwartą osłoną, to osłona powinna być wyposażona w urządzenie blokujące uniemożliwiające jej otwarcie bez zatrzymania pracy obrabiarki.,
-urządzenia sterujące i inne zabezpieczenia powinny być zgodne z dokumentacją techniczno-ruchową oraz oznakowane w wyraźny sposób,
-obrabiarka powinna być wyposażona w odpowiednie urządzenia ochronne osłaniające przestrzeń roboczą, chroniące przed odpryskującymi wiórami, rozpryskującymi się płynami smarująco-chłodzącym i medium roboczym,
-obrabiarka powinna być wyposażona w odpowiednie urządzenia zapobiegające zalewaniu podłogi przez płyn smarujaco-chłodzący.
-osłony stałe wystające poza obrys obrabiarki oraz osłony ruchome zmieniające swoje położenie podczas pracy obrabiarki powinny być oznakowane barwami i znakami bezpieczeństwa,
-lampy elektryczne przeznaczone do oświetlania miejscowego na stanowisku pracy powinny być zasilane napięciem bezpiecznym, a natężenie tego oświetlenia powinno zapewniać widoczność pozwalającą na bezpieczne wykonywanie pracy,
-obrabiany przedmiot powinien być zamocowane w odpowiednim uchwycie lub imadle w sposób pewny,
...
ukw12bhp15