Tiểu luận an toàn và môi trường công nghiệp đề tài các biện pháp an toàn khi sử dụng thiết bị cơ khí tại xưởng gia công cắt gọt kim loại

Trang 1 BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI---TIỂU LUẬNAN TỒN VÀ MƠI TRƯỜNG CƠNG NGHIỆP Đề tài:CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN KHI SỬ DỤNG THIẾT BỊCƠ KHÍ TẠI XƯỞNG GIA CƠNG CẮT GỌT KIM

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-TIỂU LUẬN

AN TOÀN VÀ MÔI TRƯỜNG CÔNG NGHIỆP

Đề tài:

CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN KHI SỬ DỤNG THIẾT BỊ

CƠ KHÍ TẠI XƯỞNG GIA CÔNG CẮT GỌT KIM LOẠI

Sinh viên thực hiện: Lê Văn Nam

MSV: 2022605139

GVHD: Nguyễn Văn Quảng

Hà Nội - 2023

Lời mở đầu

Trong thế kỷ 21, ngành công nghiệp kim loại không ngừng chứng kiến sự đổi mới và tiến bộ đáng kể, nhờ vào việc sử dụng các thiết bị cơ khí tiên tiến trong quá trình gia công cắt gọt kim loại Việc này không chỉ nâng cao năng suất sản xuất

mà còn đặt ra các thách thức và yêu cầu mới đối với các kỹ sư

và chuyên gia trong lĩnh vực cơ khí

Chúng ta cũng sẽ xem xét các thách thức đặt ra bởi việc sử dụng các thiết bị cơ khí trong môi trường khắc nghiệt của

xưởng gia công Vấn đề về an toàn lao động, bảo trì định kỳ

và đào tạo kỹ năng cho nhân viên trở nên vô cùng quan trọng

Sự hiểu biết sâu rộng về cách các thiết bị hoạt động và làm thế nào chúng có thể được tối ưu hóa trong quy trình làm việc hàng ngày là chìa khóa để duy trì sự ổn định và hiệu quả trong sản xuất

Tiểu luận này sẽ đi sâu vào các loại thiết bị cơ khí như máy cắt laser, máy tiện CNC và máy phay đa trục Chúng ta sẽ tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của chúng, cũng như cách chúng được tích hợp vào quy trình gia công cắt gọt kim loại để đạt được chính xác và hiệu suất tối đa Ngoài ra, việc nắm vững các kỹ thuật mới và xu hướng trong lĩnh vực này cũng sẽ được bàn luận, vì điều này chính là chìa khóa để duy trì sự cạnh tranh trong ngành công nghiệp kim loại ngày nay

Nội dung nghiêm cứu gồm có:

- Phần I: Tìm hiểu về thiết bị cơ khí trong xưởng gia công

- Phần II: Tìm hiểu về yêu cầu của xưởng gia công

- Phần III: Phân tích và đánh giá các biện pháp an toàn khi

sử dụng thiết bị cơ khí tại xưởng gia công

Bằng cách nghiên cứu sâu rộng và phân tích kỹ lưỡng, chúng

ta sẽ có cái nhìn tổng thể và chi tiết về sự phức tạp của việc sử

dụng thiết bị cơ khí trong xưởng gia công cắt gọt kim loại, từ

đó tạo ra những giải pháp thông minh và bền vững cho tương lai của ngành công nghiệp kim loại

Mối nguy hiểm trong gia công cơ khí là nơi và nguồn phát

sinh nguy hiểm do hình dạng, kích thước, chuyển động của phương tiện làm việc cũng như các chi tiết gia công gây tổn thương cho người lao động Mức độ tổn thương tùy thuộc vào năng lượng của hệ thống tác động (như của thiết bị…) và năng lượng tác động của con người (như chuyển động của tay) Từ

đó đánh giá tác động của mối nguy hiểm

Mặc dù đã rất cố gắng để hoàn thành bài tiểu luận này, tuy nhiên khó tránh khỏi thiếu sót em mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp, phản hồi từ các thầy/cô để lần sau em được hoàn thiện hơn

Em xin trân thành cảm ơn!

Mục lục

Phần I Khái niệm cơ bản về gia công cắt gọt

1 Thế nào là gia công cắt gọt?

Chắc hẳn, nhiều người trong số chúng ta chưa hiểu rõ công nghệ này, vậy cắt gọt kim loại có nghĩa là gì? Ta có thể hiểu

gia công cắt gọt kim loại là việc cắt bỏ đi bề mặt của phôi

một lớp kim loại còn dư thừa Đồng thời, để tạo ra chi tiết sản phẩm có hình dáng, kích cỡ dưới độ chính xác và độ bóng của

bề mặt theo như yêu cầu đã đặt ra

2 Đặc điểm của ứng dụng gia công cắt kim loại

Phương pháp gia công cắt gọt sẽ chiếm đến 30% so với khối lượng công việc trong việc gia công cơ khí và trong tương lai có thể sẽ sử dụng nhiều hơn bởi đặc điểm vô cùng đặc biệt của công nghệ này :

 Chất lượng của bề mặt và độ chính xác của sản phẩm cao Đây cũng là một trong những phương pháp gia công tinh xảo đạt độ bóng trên bề mặt với các chi tiết khác của máy

 Sản phẩm gia công được đa dạng

 Năng suất làm việc cao, có thể tạo ra các sản phẩm có tính lặp lại

 Có khả năng thực hiện gia công trên bề mặt khác nhau cùng một lúc

 Dễ dàng áp dụng trong cơ khí hóa và có thể tự động hóa trong khi gia công

 Thường chiếm từ 70 cho đến 80% số lượng nguyên công trong hầu hết các sản phẩm cơ khí ngày nay

Hinh 1 Đặc điểm đối với công nghệ cắt gọt gia công kim loại

3 Yêu cầu đối với các loại dụng cụ cắt gọt cơ khí

Để có thể cắt bỏ đi một lớp kim loại dư thừa trên phôi của sản phẩm ra khỏi bề mặt gia công để đạt được hình dáng, kích thước như mong muốn, các yêu cầu kỹ thuật phải đạt đếnđộ chính xác Chính vì vậy, các máy gia công như máy tiện, máy phay bào, khoan, haycác dụng cụ cắt gọt như dao tiện, phay, mũi khoan, góp phần vô cùng quan trọng trong khâu sản xuất này

Khi bắt đầu tiến hành vào gia công, dao cắt cần được làm việc trong điều kiện nhiệt độ vô cùng cao (từ khoảng 800-1000 độ C) Chính vì vậy, yêu cầu đối với dụng cụ cắt gọt cơ khí vô cùng cao, cụ thể như sau:

 Độ cứng như thép, gang bởi những vật liệu này có độ cứng cao

 Độ bền về cơ học : các dụng cụ cắt gọt cần có sức bền uốn, kéo, nén, va đập, càng cao thì sẽ tránh được các điều kiện khắc nghiệt trong khi làm việc tốt hơn

 Tính chịu nóng : các dụng cụ sẽ làm việc dưới nhiệt độ

vô cùng cao (700-800 độ C),vì vậy phần cắt phải chịu được nhiệt trong thời gian dài

 Tính chịu mài mòn

 Tính công nghệ

 Tính chịu mài mòn

 Tính công nghệ

II Các loại dụng cụ cắt gọt cơ khí thông dụng

1 Dao tiện

Dao tiện là dụng cụ cắt gọt được dùng cực kỳ phW biến trong gia công kim loại, nó giúp tạohình nhanh chóng các chi tiết có dạng tròn xoay như trục trơn, côn, lỗ tròn… Dao tiện bao gồm

2 bộ phận chính là phần cán và phần cắt Cán dao giúp gá kẹp chắc dao tiện trên các máy tiện, phần cắt thường tạo thành bởi các mảnh dao tiện có thể thay thế

Dao tiện cơ khí rất đa dạng chủng loại, kiểu dáng để đáp ứng cho nhiều ứng dụng gia công tiện, cũng như nhu cầu tiện trên các loại vật liệu có tính chất khác nhau Đối với dao tiện, theo các cách phân loại khác nhau sẽ có những loại như sau:

 Theo chức năng của dao tiện có dao tiện ngoài, dao tiện trong, dao tiện ren, dao tiện rãnh, dao tiện cắt đứt, dao tiện vai, dao xén mặt đầu, dao tiện doa lỗ, dao tiện định hình

 Theo hướng tiện của dao trong quá trình gia công thì có dao tiện trái và dao tiện phải

 Theo kết cấu của dao tiện thì có dao hình tròn, dao hình lăng trụ, dao liền, dao hàn, dao răng chắp

 Theo cách gá dao với phôi thì có dao định hình hướng kính và dao định hình tiếp tuyến

Hinh 2Dao 琀椀ện

 Theo chức năng của dao tiện có dao tiện ngoài, dao tiện trong, dao tiện ren, dao tiện

2 Dao phay

Hinh 3 Dao phay

Dao phay có thể dùng để tạo ra được nhiều chi tiết phức tạp,

do cơ chế gia công phay nên dao phay có thể loại bỏ được nhanh những phần thừa trên phôi để tạo rãnh, tạo lỗ, ren, bánh

răng… gia công từ thô đến hoàn thiện hình dáng của nhiều kiểu chi tiết

Dao phay cơ khí cũng có nhiều kiểu phân loại khác nhau, dựa theo các tiêu chí riêng thì chúng ta có các loại dao phay cơ khí như sau

 Dựa theo cách phân bố răng dao so với trục dao, có dao phay ngón, dao phay cầu, dao phay góc, dao phay mặt, dao phay đĩa

 Dựa theo kết cấu của răng dao có dao phay răng nhọn và dao phay hớt lưng

 Dựa theo hướng của răng dao có dao răng thẳng, dao răng nghiêng, dao răng xoắn,dao răng sole

 Dựa theo cấu tạo của toàn bộ dao phay có dao phay liền khối, dao phay răng ghép

 Dựa theo điều kiện cắt gọt của dao phay có dao phay mặt trụ, dao phay mặt đầu

 Dựa theo đặc điểm công nghệ có dao phay mặt phẳng, dao phay rãnh và bậc, dao phay bề mặt định hình, dao phay bánh răng và ren, dao phay tạo lỗ, dao phay rãnh chữ T, dao phay cắt vật liệu

 Dựa theo phương pháp kẹp dao có dao phay trụ ngang, dao phay trụ đứng

 Dựa theo cách phân bố răng dao so với trục dao, có dao phay ngón, dao phay cầu, dao phay góc, dao phay mặt, dao phay đĩa

 Dựa theo kết cấu của răng dao có dao phay răng nhọn

và dao phay hớt lưng

 Dựa theo hướng của răng dao có dao răng thẳng, dao răng nghiêng, dao răng xoắn,

 Dựa theo phương pháp kẹp dao có dao phay trụ ngang, dao phay trụ đứng

3 Mũi khoan cơ khí

Hinh 4 Mũi khoan

Các mũi khoan là dụng cụ cắt gọt được sử dụng để tạo lỗ,

khoét lỗ trên các vật liệu kim loại trong ngành công nghiệp cơ khí Mũi khoan có thể được sử dụng trên các máy CNC cỡ lớn hoặc trên các máy khoan cầm tay cỡ nhỏ

Cấu tạo cơ bản của mũi khoan bao gồm phần chuôi và phần làm việc, tuy nhiên tùy thuộc vào mỗi ứng dụng khác nhau mà các loại mũi khoan lại có kiểu dáng, cấu tạo và kích thước khác nhau PhW biến nhất là các mũi khoan xoắn, ngoài ra còn có nhiều loại mũi khoan khác như sau:

 Mũi khoan xoắn: loại mũi khoan này tùy theo kiểu dáng hay vật liệu chế tạo, lớp phủ, độ xoắn… lại được chia ra thành nhiều kiểu mũi khoan như mũi khoan dài, mũi

khoan đáy phẳng, mũi khoan thép, mũi khoan đa năng, mũi khoan kim loại màu…

 Mũi khoan gắn mảnh: loại này có phần cắt là những

mảnh cắt nhỏ được gắn ở phần đầu của thân mũi khoan

 Mũi khoan có thể thay đWi đầu: phần đầu của mũi khoan

có thể tháo lắp để thay thế các đầu cắt có góc đỉnh khác nhau hoặc thay đầu mới khi đầu cũ bị mòn

 Mũi khoan định tâm: dùng tạo lỗ định vị trước khi khoan với một mũi khoan lớn hơn, tránh khoan bị lệch, thường dùng trên các bề mặt cong

 Mũi khoan bước: có nhiều bước đường kính, cho phép khoan nhiều lỗ có đường kính khác nhau chỉ với một mũi khoan

 Mũi khoan khoét lỗ: loại mũi khoan này thường được dùng để cắt lỗ thường kính lớn trên vật liệu dạng tấm mỏng

 Mũi khoan răng cưa: dùng khoan hoặc sử dụng để tạo hình trên một bề mặt dạng tấm của chi tiết

 Mũi khoan xoắn: loại mũi khoan này tùy theo kiểu dáng hay vật liệu chế tạo, lớp

4 Mũi doa

Hinh 5Mũi doa

Các loại mũi doa được sử dụng trong gia công cơ khí để mở rộng lỗ sau khi lỗ đã được tạo ra bằng các phương pháp khoan, khoét hoặc tiện Trong gia công, doa là nguyên công gia công tinh, đảm bảo độ chính xác kích thước và chất lượng của bề

Mũi doa bao gồm các loại mũi doa liền khối với nhiều hình dạng khác nhau và loại doa lắp ghép với cán dao, đầu doa và các mảnh cắt được ghép nối với nhau tạo thành hệ thống doa hoàn chỉnh

5 Mũi Taro

Hinh 6 Mũi taro

Mũi taro (hay lưỡi taro, dao taro) là dụng cụ cắt gọt được sử dụng để tạo ren bằng phương pháp taro ren Mũi taro có thể tạo được cả ren ngoài và ren lỗ trong

Mũi taro bao gồm các loại như sau:

Dựa vào phoi thì mũi taro được chia ra thành mũi taro cắt và mũi taro nén

 Mũi taro cắt tạo ren bằng cách cắt phôi vật liệu và tạo phoi như gia công cắt gọt thông thường, phoi sau khi tạo

sẽ được đẩy ra ngoài lỗ

 Mũi taro nén tạo ren bằng cách dùng lực ép làm biến dạng vật liệu để tạo hình ren mà không tạo phoi

Dựa vào cách sử dụng của mũi taro thì có mũi taro máy và mũi taro tay

 Mũi taro máy được dùng trên các máy gia công như máy phay, máy phay CNC, máykhoan taro, máy taro chuyên dụng gồm mũi taro rãnh xoắn và mũi taro rãnh thẳng (chỉ dùng gia công lỗ thông)

 Mũi taro tay là loại được sử dụng thủ công bằng tay để taro ren Trước đây mũi taro tay thường là 1 bộ gồm 3 cây là cây thô, cây bán tinh và cây tinh, tuy nhiên nhờ vào công nghệ vật liệu và cải tiến trong thiết kế mà mũi

taro hiện tại chỉ cần 1 cây để thực hiện taro ren hoàn

chỉnh

6 Mũi mài, mũi cà

Hinh 7 Mũi mài

Mũi mài, mũi cà được gọi chung là mũi mài hợp kim, thường làm bằng vật liệu Tungsten Carbide (hợp kim Vonfram), được

sử dụng cho quá trình gia công mài, cà để tạo hình chi tiết sản phẩm Quá trình gia công mài, cà có thể thực hiện thủ công hoặc trên máy, hiện nayđược thực hiện chủ yếu trên các máy mài CNC, đảm bảo độ chính xác cao hơn

7 Dao khoét lỗ

Hinh 8 Dao khoét lỗ

Dao khoét lỗ hay các mũi khoét lỗ được sử dụng để mở rộng

lỗ với nhiều kiểu lỗ như lỗ trụ, lỗ bậc, lỗ côn, khoét mặt đầu vuông Dao khoét có nhiều lưỡi cắt hơn và độ cứng vững cao hơn mũi khoan nên đạt độ chính xác của lỗ cao hơn

8 Dao chuốt

Hinh 9 Dao chuốt

Dao chuốt giúp mở rộng bề mặt hình trụ trong và các mặt định hình trên phôi Nó cũng được dùng trong một số kỹ thuật

chuốt để gia công mặt phẳng, mặt định hình trong hình khối và sản xuất hàng loạt Các loại dao chuốt phW biến là dao chuốt rãnh, dao chuốt lỗ, dao chuốt bề mặt định hình

9 Dao vát mép

Hinh 10 Dao vát mép

Dao vát mép hay mũi vát mép là dụng cụ cắt gọt có công dụng giống như cái tên của nó là vát mép sắc của lỗ, giúp định hình lại mép lỗ theo đúng yêu cầu gia công Có nhiều tên gọi của dao vát mép như mũi lả miệng, mũi khoét loe, mũi khoan vát mép, mũi doa miệng lỗ…Nếu các bạn có nhu cầu sử dụng loại dao vát mép này

Phần III Yêu cầu đặt ra trong xưởng gia công cắt gọt

Người lao động cần tuân thủ theo các nguyên tắc cơ bản dưới đây khi sử dụng máy mócthiết bị gia công cơ khí để đảm bảo

an toàn:

 Không được phép tự ý khởi động và vận hành máy móc (trừ người phụ trách)

 Kiểm tra máy móc, thiết bị đảm bảo an toàn, điều chỉnh

vị trí đứng hợp lý trước khitiến hành khởi động máy

 Tắt toàn bộ máy móc khi không có người phụ trách điều khiển ở đó

 Khi mất điện, thực hiện tắt công tắc nguồn điện, đảm bảo máy móc không tự hoạtđộng trở lại khi có điện

 Khi muốn thực hiện điều chỉnh máy, người lao động phải tắt toàn bộ động cơ củamáy và chờ cho đến khi máy dừng hẳn Tuyệt đối không sử dụng tay hay gậy để làmngừng hoạt động của máy

 Khi vận hành máy, cần sử dụng trang phục phù hợp,

tránh tình trạng quần áo quádài, không gọn gàng bị cuốn vào máy

 Máy móc, thiết bị cần được kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa thường xuyên

 Trên máy móc, thiết bị hỏng cần được treo biển “máy hỏng” để thông báo đến toànbộ người lao động

Phần IV Các biện pháp an toàn khi sử dụng thiết bị cơ khí tại xưởng gia công

1 Các nguyên nhân thường gặp trong sản xuất gia công

cơ khí

 Thiết bị che chắn không đảm bảo an toàn

 Thiếu thiết bị bảo hiểm hoặc thiết bị bảo hiểm bị hỏng hay không hoạt động chínhxác

 Bộ phận điều khiển máy bị hỏng

 Vi phạm các tiêu chuẩn, quy phạm, quy trình sử dụng máy an toàn

 Vi phạm nội quy an toàn của xưởng

 Điều kiện vệ sinh kém như: thiếu ánh sáng, thông gió không tốt, ồn vượt quá tiêuchuẩn cho phép

 Mặt bằng nhà xưởng lộn xộn, giao thông trong xưởng không thuận lợi

 Sắp xếp nguyên vật liệu, thành phẩm / bán thành phẩm thiếu gọn gàng, ngăn nắp

 Máy không hoàn chỉnh, thiết kế chưa tính đến những yếu

tố kỹ thuật an toàn laođộng, như ergonomia đối với người trực tiếp sử dụng, vận hành

 Máy không hoàn chỉnh trong công nghệ chế tạo, sai quy cách kỹ thuật, các cơ cấuđiều khiển hay cơ cấu an toàn vận hành chưa đáp ứng quy chuẩn an toàn lao động,…

 Vị trí lắp đặt, khai thác sử dụng máy không phù hợp, chưa tính đến hoặc không đảmbảo những yếu tố vệ sinh môi trường lao động công nghiệp

 Chế độ công nghệ, quy trình vận hành máy chưa được thiết kế và thực hiện phù hợpcác quy chuẩn an toàn lao động, tuỳ theo đặc điểm an toàn ngành nghề …

 Do đó, những biện pháp an toàn trong cơ khí phải được quán xuyến ngay từ khâu:

 Tính toán thiết kế máy móc, công cụ và trang thiết bị công nghệ đi kèm

 Tính toán thiết kế công nghệ thiết bị và công nghệ gia công sản phẩm phù hợp cácquy chuẩn an toàn lao động, tuỳ theo đặc điểm an toàn ngành nghề

 Tuyển dụng, đào tạo huấn luyện nghề cho người lao động phải đáp ứng cả nhữngyêu cầu am hiểu kỹ thuật an toàn