« Interprétation détaillée des procédures d'exploitation sûres pour les centres d'usinage verticaux »
I. Introduction
En tant qu'équipement d'usinage de haute précision et de haute efficacité, le centre d'usinage vertical joue un rôle crucial dans la fabrication moderne. Cependant, en raison de sa vitesse de rotation élevée, de sa grande précision d'usinage et de la complexité de ses systèmes mécaniques et électriques, son fonctionnement présente certains risques pour la sécurité. Il est donc primordial de respecter scrupuleusement les procédures d'exploitation sécurisées. Vous trouverez ci-dessous une interprétation détaillée et une analyse approfondie de chaque procédure d'exploitation sécurisée.
II. Procédures spécifiques d'exploitation sécuritaire
Respecter les consignes générales de sécurité pour les opérateurs de fraisage et d'alésage. Porter les équipements de protection requis.
Les procédures générales de sécurité pour les opérateurs de fraisage et d'alésage constituent les critères de sécurité fondamentaux, résumés par une pratique de longue date. Elles incluent le port du casque, des lunettes de sécurité, des gants de protection et des chaussures antichocs. Un casque de sécurité protège efficacement la tête des chutes d'objets en hauteur ; des lunettes de sécurité protègent les yeux des projections de copeaux métalliques et de liquide de refroidissement pendant l'usinage ; des gants de protection protègent les mains des rayures causées par les outils, les bords des pièces, etc. ; et des chaussures antichocs protègent les pieds des blessures causées par des objets lourds. Ces équipements de protection constituent la première ligne de défense des opérateurs sur le lieu de travail. Le non-respect de ces consignes peut entraîner des accidents corporels graves.
Vérifiez si les connexions de la poignée de commande, de l'interrupteur, du bouton, du mécanisme de fixation et du piston hydraulique sont dans la bonne position, si le fonctionnement est flexible et si les dispositifs de sécurité sont complets et fiables.
Le bon positionnement de la poignée, de l'interrupteur et du bouton de commande garantit le bon fonctionnement de l'équipement. Un mauvais positionnement de ces composants peut entraîner des dysfonctionnements, voire des dangers. Par exemple, une poignée mal positionnée peut entraîner une avance intempestive de l'outil, entraînant la chute de la pièce, voire l'endommagement de la machine-outil. Le serrage de la pièce est directement influencé par le bon serrage de la pièce. Un serrage desserré peut entraîner un déplacement de la pièce pendant l'usinage, ce qui non seulement affecte la précision de l'usinage, mais peut également entraîner des situations dangereuses telles que l'endommagement de l'outil et la projection de la pièce. Le raccordement du piston hydraulique est également crucial, car il conditionne le bon fonctionnement du système hydraulique de l'équipement. Les dispositifs de sécurité, tels que les boutons d'arrêt d'urgence et les verrouillages de porte, sont essentiels pour garantir la sécurité des opérateurs. Des dispositifs de sécurité complets et fiables permettent d'arrêter rapidement l'équipement en cas d'urgence afin d'éviter les accidents.
Vérifiez s'il y a des obstacles dans la plage de fonctionnement effective de chaque axe du centre d'usinage vertical.
Avant la mise en marche du centre d'usinage, la plage de fonctionnement de chaque axe (X, Y, Z, etc.) doit être soigneusement vérifiée. La présence d'obstacles peut entraver le mouvement normal des axes de coordonnées, entraînant une surcharge et des dommages aux moteurs, voire une déviation des axes de coordonnées par rapport à la trajectoire prédéfinie et des pannes de la machine-outil. Par exemple, lors de la descente de l'axe Z, la présence d'outils ou de pièces non nettoyés en dessous peut entraîner de graves conséquences, telles que la flexion de la vis mère de l'axe Z et l'usure du rail de guidage. Cela affecte non seulement la précision d'usinage de la machine-outil, mais augmente également les coûts de maintenance de l'équipement et constitue une menace pour la sécurité des opérateurs.
Il est strictement interdit d'utiliser la machine-outil au-delà de ses performances. Choisissez une vitesse de coupe et une avance adaptées au matériau de la pièce.
Chaque centre d'usinage vertical possède ses propres paramètres de performance, notamment la taille maximale d'usinage, la puissance maximale, la vitesse de rotation maximale, l'avance maximale, etc. Une utilisation excessive de la machine-outil peut entraîner une charge supérieure à la plage de conception, ce qui peut entraîner des problèmes tels que la surchauffe du moteur, l'usure accrue de la vis mère et la déformation du rail de guidage. Parallèlement, le choix d'une vitesse de coupe et d'une avance adaptées au matériau de la pièce est essentiel pour garantir la qualité et l'efficacité de l'usinage. Les matériaux présentent des propriétés mécaniques différentes, telles que la dureté et la ténacité. Par exemple, il existe une différence importante entre la vitesse de coupe et l'avance lors de l'usinage d'alliages d'aluminium et d'acier inoxydable. Une vitesse de coupe ou une avance trop élevée peut entraîner une usure accrue de l'outil, une dégradation de la qualité de surface de la pièce, voire une casse de l'outil et une mise au rebut de la pièce.
Lors du chargement et du déchargement de pièces lourdes, un appareil de levage et une méthode de levage raisonnables doivent être sélectionnés en fonction du poids et de la forme de la pièce.
Pour les pièces lourdes, l'absence d'appareil et de méthode de levage adaptés peut entraîner un risque de chute lors du chargement et du déchargement. Selon le poids de la pièce, les grues, palans électriques et autres équipements de levage peuvent être adaptés aux spécifications. La forme de la pièce influence également le choix de l'appareil et de la méthode de levage. Par exemple, pour les pièces de forme irrégulière, des dispositifs spéciaux ou des appareils de levage à points multiples peuvent être nécessaires pour assurer l'équilibre et la stabilité de la pièce pendant le levage. Lors du levage, l'opérateur doit également prêter attention à des facteurs tels que la capacité portante de l'appareil et l'angle de l'élingue afin de garantir la sécurité de l'opération.
Lorsque la broche du centre d'usinage vertical tourne et se déplace, il est strictement interdit de toucher la broche et les outils installés à l'extrémité de la broche avec les mains.
Lorsque la broche tourne et se déplace, sa vitesse est très élevée et les outils sont généralement très tranchants. Toucher la broche ou les outils avec les mains risque fort de provoquer un pincement ou une coupure des doigts. Même à faible vitesse apparente, la rotation de la broche et la force de coupe des outils peuvent causer de graves blessures. L'opérateur doit donc maintenir une distance de sécurité suffisante pendant l'utilisation de l'équipement et respecter scrupuleusement les procédures d'utilisation. Il ne doit jamais toucher la broche ou les outils en fonctionnement avec les mains par négligence.
Lors du remplacement d'un outil, la machine doit être arrêtée au préalable, puis le remplacement peut être effectué après confirmation. Une attention particulière doit être portée à l'endommagement du tranchant lors du remplacement.
Le remplacement d'outils est une opération courante en usinage, mais une mauvaise utilisation peut entraîner des risques pour la sécurité. Remplacer les outils à l'arrêt garantit la sécurité de l'opérateur et évite toute blessure due à la rotation brusque de la broche. Après avoir vérifié l'arrêt de la machine, l'opérateur doit également veiller à la direction et à la position de l'arête de coupe lors du remplacement afin d'éviter toute blessure. De plus, après le remplacement des outils, ceux-ci doivent être correctement installés et leur serrage doit être vérifié afin de garantir leur bon serrage pendant l'usinage.
Il est interdit de marcher sur la surface du rail de guidage, de peindre la surface de l'équipement ou d'y déposer des objets. Il est strictement interdit de heurter ou de redresser les pièces sur l'établi.
La surface du rail de guidage de l'équipement est essentielle pour garantir la précision du mouvement des axes de coordonnées, et ses exigences de précision sont très élevées. Marcher dessus ou y déposer des objets altère sa précision et affecte la précision d'usinage de la machine-outil. Par ailleurs, la peinture joue non seulement un rôle esthétique, mais assure également une certaine protection de l'équipement. L'endommagement de la peinture peut entraîner des problèmes tels que la rouille et la corrosion de l'équipement. Il est également interdit de cogner ou de redresser les pièces sur l'établi, car cela pourrait endommager la planéité de l'établi et affecter la précision d'usinage. De plus, la force d'impact générée lors du cognement peut également endommager d'autres pièces de la machine-outil.
Après avoir saisi le programme d'usinage d'une nouvelle pièce, il est nécessaire de vérifier son exactitude et de vérifier si le programme d'exécution simulé est correct. Le fonctionnement en cycle automatique est interdit sans test afin d'éviter toute défaillance de la machine-outil.
Le programme d'usinage d'une nouvelle pièce peut comporter des erreurs de programmation, telles que des erreurs de syntaxe, des erreurs de valeurs de coordonnées, des erreurs de trajectoire d'outil, etc. Si le programme n'est pas vérifié, si l'exécution simulée n'est pas effectuée et si un cycle automatique est exécuté directement, des problèmes peuvent survenir, tels qu'une collision entre l'outil et la pièce, un dépassement des axes de coordonnées et des cotes d'usinage erronées. La vérification de l'exactitude du programme permet de détecter et de corriger ces erreurs à temps. La simulation du programme en cours permet à l'opérateur d'observer la trajectoire de l'outil avant l'usinage réel afin de s'assurer que le programme répond aux exigences d'usinage. Ce n'est qu'après des vérifications et des tests suffisants, et après avoir confirmé l'exactitude du programme, que le cycle automatique peut être exécuté pour garantir la sécurité et le bon déroulement de l'usinage.
Lors de l'utilisation du porte-outil radial de la tête de surfaçage pour une coupe individuelle, la barre d'alésage doit d'abord être ramenée à la position zéro, puis commutée en mode tête de surfaçage en mode MDA avec M43. Si l'axe U doit être déplacé, il faut s'assurer que le dispositif de serrage manuel de l'axe U est desserré.
Le fonctionnement du porte-outil radial de la tête de surfaçage doit être effectué strictement selon les étapes spécifiées. Le retour préalable de la barre d'alésage à la position zéro permet d'éviter toute interférence lors du passage en mode tête de surfaçage. Le mode MDA (saisie manuelle des données) est un mode de programmation et d'exécution manuel. L'utilisation de l'instruction M43 pour passer en mode tête de surfaçage est le processus spécifié par l'équipement. Pour le mouvement de l'axe U, il est nécessaire de desserrer le dispositif de serrage manuel de l'axe U. En effet, un manque de desserrage peut entraîner des difficultés de déplacement de l'axe U, voire endommager le mécanisme de transmission. Le respect rigoureux de ces étapes permet d'assurer le bon fonctionnement du porte-outil radial de la tête de surfaçage et de réduire les pannes d'équipement et les accidents.
Lorsqu'il est nécessaire de faire tourner l'établi (axe B) pendant le travail, il faut s'assurer qu'il n'entrera pas en collision avec d'autres pièces de la machine-outil ou d'autres objets autour de la machine-outil pendant la rotation.
La rotation de l'établi (axe B) implique une grande amplitude de mouvement. Toute collision avec d'autres pièces de la machine-outil ou des objets environnants pendant la rotation peut endommager l'établi et d'autres pièces, voire affecter la précision globale de la machine-outil. Avant de faire tourner l'établi, l'opérateur doit observer attentivement l'environnement et vérifier la présence d'obstacles. Pour certains scénarios d'usinage complexes, il peut être nécessaire d'effectuer des simulations ou des mesures au préalable afin de garantir un espace sûr pour la rotation de l'établi.
Pendant le fonctionnement du centre d'usinage vertical, il est interdit de toucher les zones autour de la vis mère rotative, de la tige lisse, de la broche et de la tête de surfaçage, et l'opérateur ne doit pas rester sur les pièces mobiles de la machine-outil.
Les zones autour de la vis-mère rotative, de la tige lisse, de la broche et de la tête de surfaçage sont très dangereuses. Ces pièces présentent une vitesse et une énergie cinétique élevées pendant le fonctionnement, et leur contact peut entraîner des blessures graves. De plus, les pièces mobiles de la machine-outil présentent également des dangers pendant le fonctionnement. Si l'opérateur reste sur ces pièces, il risque d'être coincé dans une zone dangereuse par le mouvement des pièces ou d'être blessé par pincement entre les pièces mobiles et d'autres pièces fixes. Par conséquent, lors de l'utilisation de la machine-outil, l'opérateur doit se tenir à distance de ces zones dangereuses pour assurer sa propre sécurité.
Pendant le fonctionnement du centre d'usinage vertical, l'opérateur n'est pas autorisé à quitter le poste de travail sans autorisation ni à confier à d'autres le soin de s'en occuper.
Lors du fonctionnement d'une machine-outil, diverses anomalies peuvent survenir, telles que l'usure de l'outil, le desserrage de la pièce et les pannes de l'équipement. Si l'opérateur quitte son poste de travail sans autorisation ou confie sa tâche à d'autres personnes, ces anomalies peuvent ne pas être détectées et traitées à temps, ce qui peut entraîner de graves accidents ou des dommages matériels. L'opérateur doit surveiller en permanence l'état de fonctionnement de la machine-outil et prendre rapidement les mesures nécessaires pour garantir la sécurité et la stabilité du processus d'usinage.
Lorsque des phénomènes et des bruits anormaux se produisent pendant le fonctionnement du centre d'usinage vertical, la machine doit être arrêtée immédiatement, la cause doit être trouvée et traitée à temps.
Des phénomènes et bruits anormaux sont souvent les signes avant-coureurs de pannes d'équipement. Par exemple, des vibrations anormales peuvent être le signe d'une usure d'outil, d'un déséquilibre ou d'un desserrage de pièces de machine-outil ; des bruits stridents peuvent être la manifestation de problèmes tels que des roulements endommagés ou un mauvais engrènement des engrenages. L'arrêt immédiat de la machine peut empêcher la panne de s'étendre et réduire les risques de dommages matériels et d'accidents. Pour en déterminer la cause, l'opérateur doit posséder des connaissances et une expérience en maintenance d'équipements. Il doit identifier la cause profonde de la panne par l'observation, l'inspection et d'autres moyens, et y remédier rapidement, par exemple en remplaçant les outils usés, en resserrant les pièces desserrées et en remplaçant les roulements endommagés.
Lorsque le boîtier de broche et l'établi de la machine-outil sont aux positions limites de mouvement ou à proximité de celles-ci, l'opérateur ne doit pas pénétrer dans les zones suivantes :
(1) Entre la surface inférieure du boîtier de broche et le corps de la machine ;
(2) Entre l'arbre d'alésage et la pièce à usiner ;
(3) Entre l'arbre d'alésage lorsqu'il est étendu et le corps de la machine ou la surface de l'établi ;
(4) Entre l'établi et le boîtier de broche pendant le mouvement ;
(5) Entre le canon arrière et la paroi et le réservoir d'huile lorsque l'arbre d'alésage tourne ;
(6) Entre l'établi et la colonne avant ;
(7) Autres zones pouvant provoquer des compressions.
Lorsque ces pièces de la machine-outil se trouvent en position de fin de course ou à proximité de celle-ci, ces zones deviennent très dangereuses. Par exemple, l'espace entre la surface inférieure du boîtier de broche et le corps de la machine peut se rétrécir rapidement pendant le mouvement du boîtier de broche, et pénétrer dans cette zone peut comprimer l'opérateur ; des dangers similaires existent entre l'arbre d'alésage et la pièce, entre l'arbre d'alésage en extension et le corps de la machine ou la surface de l'établi, etc. L'opérateur doit toujours prêter attention à la position de ces pièces et éviter de pénétrer dans ces zones dangereuses lorsqu'elles sont proches des positions de fin de course afin de prévenir tout accident corporel.
Lors de l'arrêt du centre d'usinage vertical, l'établi doit être remis en position médiane, la barre d'alésage doit être remise en place, puis le système d'exploitation doit être quitté et enfin l'alimentation électrique doit être coupée.
Le retour de l'établi en position médiane et de la barre d'alésage permet de garantir la sécurité de l'équipement lors du prochain démarrage, évitant ainsi les difficultés de démarrage ou les collisions dues à la position limite de l'établi ou de la barre d'alésage. Quitter le système d'exploitation permet de sauvegarder correctement les données et d'éviter toute perte de données. Enfin, couper l'alimentation électrique est la dernière étape de l'arrêt afin d'arrêter complètement l'équipement et d'éliminer les risques électriques.
III. Résumé
Les procédures d'exploitation sûres des centres d'usinage verticaux sont essentielles pour garantir la sécurité des équipements, la sécurité des opérateurs et la qualité de l'usinage. Ces derniers doivent comprendre et respecter scrupuleusement chaque procédure, et aucun détail, du port des équipements de protection au fonctionnement de l'équipement, ne doit être négligé. C'est la seule façon de tirer pleinement parti des avantages du centre d'usinage vertical, d'améliorer l'efficacité de la production et d'éviter les accidents. Les entreprises doivent également renforcer la formation à la sécurité des opérateurs, améliorer leur sensibilisation à la sécurité et leurs compétences opérationnelles, et garantir la sécurité de la production et les retombées économiques de l'entreprise.