關于降低普車實習事故率的探討

一、引言

由于操作者技術不熟練或者麻痹大意，經常出現卡盤扳手飛出、刀架位移超程、小滑板扳手撞壞和撞刀等事故。尤其是卡盤撞刀事故，輕則打壞刀具、車床中滑板崩裂，重則導致機床設備報廢甚至危害人身安全。而這些事故大部分發生在普車實習的第一個階段，換言之，此類事故一般在新手身上發生。雖然實習指導教師都重視這一問題，注重實習指導，但效果卻不是很好。這就要求廣大教師除了要繼續加強對學生的安全知識教育、巡回指導外，還必須從教學方法和車床的調節改進上下功夫，以減少甚至杜絕類似事故的再次發生。

二、教學安排

1.入門教育

技工學校的生源大部分是初中或高中畢業生，初、高中的教育內容主要是文化基礎知識，而動手能力和專業知識相對比較缺乏。新生完全不了解本專業的特點，不知道普車是什么東西，不知道它是用來干什么的，更不知道在操作過程中會出現什么樣的危險。因此，普車實習的入門教育就顯得尤為重要。若依照課本的文字進行枯燥的講解，不夠形象具體，學生也沒有積極性，效果較差。這就需要我們在教學方法上想辦法。而通過觀看視頻和實踐體會這兩種教育手段能很好地解決這一問題。

（1）視頻教育。網絡下載或自己制作關于普車實習的相關視頻。通過直接的視覺、聽覺感受，讓同學明白普車是什么東西，是用來干什么的，加工工件的方式是什么等等。使其對車削在機械加工制造業中的地位、內容及特點有一個大致了解。當同學們看到金屬材料像切蘿卜一樣被切下時，對切削力就有了一個認識；當同學們看到磨損的刀具車削工件飛濺出火花時，對切削熱就有了一個認識；當同學們看到飛轉的卡盤、高速車螺紋時移動的刀架，對切削速度就有了一個認識。而被飛出的工件撞滿裂紋的防護門、被卡爪打彎的刀具和被中滑板擠壞的尾座都告訴同學一個信息，普通車床實習課不是好玩的游戲，而是一門需要認真對待的專業技術，若不養成安全文明生產的良好習慣，會造成嚴重后果。

（2）實踐體會。如果說視覺和聽覺上的感受還不可以滿足教學要求，那么實踐體會則是另一種教學手段。車削加工時卡爪可以把刀柄打彎，這需要多大的力呢，我們可以實踐一下：把刀具夾到虎鉗上，用錘全力擊打其柄部，感受使之變彎的力量，體會機床主軸運轉時產生的巨大車削力和沖擊力。把剛切下來的滾燙的鐵屑置于塑料瓶上，燙焦的塑料從側面反映了切削熱。還可以用手感觸磨刀時從砂輪上飛出的火花。這樣使學生對普通車床的生產實習有更好的了解，為接下來的安全文明生產教育做好準備。

2.安全文明生產教育

安全文明生產是生產工人和機床設備安全的保障，是防止工傷和設備事故的根本保證。所以，必須把安全文明生產教育重視起來，特別是對一些會影響到人身安全的操作規程要重點講解。我們可以參觀以前損壞的車床，列舉事故的原因及后果。還可以發揮同學的想象力，讓他們參與到教學過程中來。比如同學們組織的口述小說《一根鐵屑絲影響的一生》《車間的拖鞋人生》和《卡盤吹動的發絲》等得到了大家的好評，起到了很好的教育意義。通過安全文明生產教育，為接下來的生產實習打好了基礎。

3.仿真操作練習

（1）采用不啟動車床電源來進行實習操作。在對車床的結構有一個大致了解后，就需要進入到實際操作階段。這一階段主要是練習雙手操作的手感及熟悉刀架的進退刀方向。進退刀方向如果弄錯，很容易造成撞刀事故。為了提高學生的學習積極性和練習效果，可以選擇一些有曲線的工件直接裝夾到卡盤上（如手柄工件），采用雙手控制法走刀，使刀具走樣板曲線。要求車刀的走刀路線和樣板工件的外輪廓線盡可能保持一致。為了操作安全，不要給機床通電。選用的車刀不做要求，但樣板件的材料要求選擇塑料、木頭等較軟的材料，以免碰傷刀具。

（2）采用啟動車床電源來進行實習操作。在通電操作練習前，先進行開機、關機、卡盤的正反轉等練習操作。因為剛接觸車床操作，所以可以選用強度不高、易車削的工件作為實習材料，比如塑料棒，還可以選擇更加便宜的規則木材。如此基本可以忽略背吃刀量、切削速度和進給速度給刀具及車床帶來的影響，不會因為這些因素而造成操作事故。這一課題的主要任務是使初學者熟悉機床的操作手柄，特別是大、中、小滑板的進退刀方向。培養雙手控制的協調能力，對背吃刀量、主軸轉數有一個大致的了解。為了提高學生的學習興趣，所選用的工件尺寸形狀可以靈活多樣，比如車手柄、酒杯、小葫蘆等，尺寸要求可以放寬尺度，以樣板來檢測車削效果。

4.進給運動操作練習

通電練習，仍以易車削的工件作為實習材料，比如塑料棒、木棒。著重完成對刀、進刀、試車、試測、車削這一過程的操作練習。此時，還可以加入機動進給的相關操作，以多臺階工件為主要練習件。

在完成這一系列的課題后，要求加工一個綜合工件。以此做一個評分，符合要求的可以進入下一個金屬材料工件的實習課題。

5.采用金屬材料工件進行實習

通過上面一系列操作練習，學生已經基本掌握了普通車床的性能，可以轉入到對金屬工件的加工。此時我們只要按照前面的知識進行操作，就可以顯著降低事故的發生率。初學者由于經驗不足和操作習慣等原因，很容易發生撞刀、撞卡盤、卡盤扳手忘記拿下來等情況，為了保護車床，在初期還可以對機床進行改進。

三、機床調節及改進

1.加裝行程開關

該方案是在車床導軌側面靠近床頭處安裝一個滑塊導板，將行程開關固定在該導板上。該行程開關可根據工件尺寸靈活調整位置，該位置要能保證車削加工工序的完成，當大滑板往前運行碰撞至行程開關時，能強行切斷機床供電電源，使車床主軸停轉，滑板停止運行，避免卡盤撞刀事故發生。若使大滑板后退，一旦大滑板與行程開關脫離，機床又恢復了正常供電。這種方法簡便易行，可靠性高，只須購買一個行程開關連接于機床控制電路即可。

2.改進交換齒輪箱部分

交換齒輪箱部分的作用是把主軸的旋轉運動傳送給進給箱部分，而進給箱利用內部的齒輪傳動機構，可以把主軸的動力傳給光軸或者絲杠，最終帶動刀架做橫向或縱向移動。若交換齒輪箱部分傳動鏈斷開，則可以使刀架停止進給運動。以CA6140型普通臥式車床為例，在車米制螺紋和英制螺紋時交換齒輪選63、100、75，在車米制蝸桿時交換齒輪選64、100、97，把中間齒數為100的空套齒輪換成強度較弱的塑料制齒輪。當發生碰撞事故時，因為該齒輪強度不高，能夠先行斷裂，使進給傳動鏈斷開，從而保護其他齒輪。由于更換此空套齒輪操作簡單，可以減小維修成本和時間。

3.卡盤扳手報警裝置

初學者還沒有養成良好的操作習慣，完成裝夾工件后，很容易因為粗心大意而忘記把卡盤扳手從卡盤上拿下來。這樣，在提起操縱桿讓主軸轉動時，卡盤扳手會跟隨卡盤一起旋轉，當旋轉到一定的位置卡盤扳手會在慣力的作用下飛出去。由于轉速很高，飛出的扳手速度很快，容易造成人身安全事故。為了解決這個問題，可以在機床床頭箱上加裝帶報警裝置的插口。此報警裝置連接到機床控制電路中，只有當卡盤扳手插入到該插口中時機床才能夠正常通電；若卡盤扳手仍在卡盤上時啟動主軸轉動，則主軸不會轉動，同時發出報警，提醒操作者及老師，這樣就能夠避免卡盤扳手飛出傷人的事故。

4.調節進給箱中的安全離合器

安全離合器的作用是，在機動進給過程中若進給抗力過大或者刀架運動受到阻礙，能夠自動停止進給運動，避免傳動機件損壞，因此又稱為進給過載保護機構。CA6140型車床的安全離合器安裝在溜板箱中，可以通過調節彈簧的壓縮量，調整安全離合器，使其傳遞的轉矩變小，在受到不大的力時能起到斷開進給傳動的作用。因為實習教學的初階段，切削用量都比較小，能在正常小切削用量時正常運行，而在發生撞刀現象時能夠保護車床。

5.在有條件的情況下還可以加裝電控保護裝置

當發生載荷突然過量時能夠迅速切斷電源并制動。通過對教學方法的調整和普通車床的調試改進，教學過程中的事故發生率得到明顯的控制，當然，對于熟練的車床操作工而言，無須進行此項設計與改進。對于不太熟練或者是剛進行車工實習的初學者而言，該方案具有一定的推廣應用價值。

參考文獻：

［1］李敬梅主編.電力拖動控制線路與技能訓練（第三版）.北京:中國勞動社會保障出版社，2003.

［2］C6132A1普通車床使用說明書.廣州機床廠，2004.

［3］王公安主編. 車工工藝學. 北京：中國勞動社會保障出版社，2005.

［4］陳海魁.車工技能訓練（第四版）. 北京:中國勞動社會保障出版社，2005.

（作者單位：廣東省工業高級技工學校）