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(南阳理工学院，河南 南阳 473004）
摘要：金工实习中需要注意的首要问题就是安全，尤其是车工实习的安全。笔者从硬件角度探讨了如何保证在车工实习中学生的人身安全和设备安全，主要包括卡盘断电安全防护装置、卡盘防撞行程限位安全防护装置、尾座防脱落安全防护装置的设计。
关键词：防护装置；实习；安全；车床；设计
引言
金工实习是高等工科院校一门涉及专业面很广的基础性实践课程（一般来说，机械类、近机类、非机类工科专业和管理类专业学生都要参加），参加学生人数众多，安全隐患的种类也很多。比如：靠电力驱动设备（各种机床）有触电的危险；易燃易爆气体及压力容器（包括乙炔气、氧气、CO2、氩气气瓶等）有爆炸的危险；强紫外线辐射的危险（手工电弧焊）等等，但最多、最危险的还是各种各样的机械损伤，如各种切削机床的刀具、工件或传动装置以及砂轮、切割机等辅助设备对人身的伤害。因为这类安全事故一旦发生，其后果完全可能是灾难性的，会给当事人造成无法挽回的损失。所以从这个意义上说，如果不能可靠地保证实习学生的人身安全和实习设备的安全，那么实习将变得毫无意义。
目前，为了最大限度地保证实习学生的人身安全和实习设备的安全，许多高校都采取了各种各样的措施，但归纳起来，不外乎两条：一是加强软件管理，即利用一切场合及典型实例，有针对性地对学生进行安全教育，要求、帮助学生从思想上树立高度的安全意识，促使其能够严格按照安全防护要求进行着装，严格按照安全操作规范进行操作练习；二是根据实习设备的特点和危险程度，从硬件上采取比较完善的预防性的措施，以避免可能发生的安全事故。经过认真分析，并结合以往金工实习的经验教训考虑，我们在新建金工实习基地投入使用之前，就决定对其中数量最多、学生实习时间最长、危险性也是最大的所有22台SK360车床进行安全防护改造，标准是既要能可靠地保证实习学生的人身安全及设备安全，又不能影响学生正常的实习操作，而且要尽可能降低改造成本。
1解决思路
SK360车床是沈阳第三机床厂生产的一种仿数控车床外形的普通车床，除了其纵向、横向操纵手柄、开合螺母的位置、组合方式与CA6136系列普通卧式车床稍有不同外，其它均很相似，所以从技术上不存在未知的疑难问题。
结合我院车工实习的内容和特点，通过分析，我们认为在车工实习时最危险的三个环节是：
1.1工件装夹环节
新手往往容易犯的一个错误，就是在装夹完工件后，忘了取下卡盘扳手就开动车床，导致卡盘扳手沿卡盘转动的切线方向直接飞出伤人，或撞到导轨上反弹后伤人。针对这种情况，可以有两种解决方案：一是在卡盘上方加装透明的安全防护罩，在正常使用状态下，防护罩处于水平状态，压在一个装于卡盘上方、床头箱壁上的断电保护开关上。操作者在装夹完工件后，如果不取下卡盘扳手，防护罩就不能落下安放到位，处于常断状态的防护开关就不能被压下通电，电机就不能启动；二是在床头箱适当位置设置一个插座，插孔形状、深度与所配置的卡盘扳手匹配，其底部安装一个断电保护开关（常断状态）。操作者只有在装夹完工件后取下卡盘扳手，并将其插入上述插座孔中，防护开关才能被压下通电，电机才能启动。
上述两种方案各有利弊，我们最终确定的是第一种。这种方案除了在发生故障时维修较为容易外，还有一个优点就是可以时时提醒学生注意安全。
1.2车削过程进行到卡盘附近时
新手容易犯的另一个错误，就是当车削过程进行到卡盘附近时，尤其是车削进给速度较快时，就会手忙脚乱，不能及时停车，导致刀具或刀架撞上卡盘，造成事故。针对这种情况，我们的解决方案是：在机床外侧导轨上靠近床头箱处某一适当位置，安装一个常闭式的行程限位开关，一旦学生出现误操作，纵拖板就会在向前运行时碰到该开关，从而断开电源，停止运行。
当然，这种方案也有它很难解决的一个问题，即当学生使用完小拖板以后，如果没有及时使其复位，那么就很可能会发生以下两种情况：一是小拖板向后缩回，导致的结果是在正常的车削过程中会突然发生停车现象，影响操作；二是小拖板向前伸出，导致发生误操作时，限位开关不起作用，此种情况后果最为严重。
对于上述问题，目前还没有一个较为完善的解决办法，除了提醒学生要注意及时恢复小拖板的位置以外，只有靠教师经常性的检查了。
1.3学生有意或无意地用力向回拉动尾座
在实习过程中，可能会因尾座与导轨滑动面之间进入金属屑、其它杂质等原因，致使尾座难以拉动，学生在使用完尾座后向回拉时，可能就会因用力过猛而将其从车床导轨上拉落到地上，造成人身伤害。有些学生出于好奇或无聊随意拉动尾座，也可能会造成这种情况。
对这种情况的解决方案比较简单实用：在床身尾部装上一个圆柱状挡铁（螺纹连接），即可圆满解决这一问题。
除了上述三点之外，为了防止因多人同时操作而出现意外，有些院校的工程训练中心采取了拆掉一侧离合操纵杆的做法，但我们认为不妥，这同样应该是教师加强教育和监管的问题。
2设计与制造过程
2.1卡盘断电安全防护装置
整个装置如图1所示。透明的有机玻璃防护罩既具有一定的强度、刚度和足够的质量（可保证其落下时能压紧断电保护开关），且便于观察，又不会生锈，还易于清洁。常断式的断电保护开关所接控制线路从电气控制箱中的主电机控制线路中引出，此处不再赘述。
（a）通电状态 （b）断电状态
图1卡盘断电安全防护装置
2.2卡盘防撞行程限位安全防护装置
整个装置如图2所示。常闭式的行程限位开关所接控制线路从上述卡盘断电安全防护装置控制线路中引出（二者串联），此处不再赘述。值得一提的是，大拖板外侧前沿不能与行程限位开关直接接触，而需要在其底部另外固定上一块钢板（长度根据限位开关安装位置，即其距床头箱距离的确定，伸出长度约为60～80㎜）做为撞块，以确保限位开关能可靠发挥作用。
图3尾座防脱落安全防护装置
图2卡盘防撞行程限位安全防护装置
2.3尾座防脱落安全防护装置
整个装置如图3所示。车削碳钢或灰铸铁圆柱状挡铁（φ50×60mm），中心钻孔，用M10螺钉固定在车床尾部即可。
3使用效果
经过四年多的教学实践证明，这些车床在经过了上述安全防护改造以后，再配合以我们多方位坚持不懈的安全教育，在全年进行、人数众多的金工实习中，没有出现过一起较大的人身安全和设备安全事故，使得金工实习得以在一个相对安全的环境下有序进行，有力地保证了各项实习教学内容改革的顺利开展，同时也为学院节省了可能发生的可观的维修费用。
4结束语
安全是理工科高等院校所有实践教学环节中永恒的主题。如何才能摸索出相对最优的实习用机床安全防护措施或手段，在最大限度地保证广大学生人身安全和设备安全的前提下，营造一个尽可能接近工程实际的工程氛围，培养学生的安全意识、工程意识、质量意识，全面提高其综合素质，是值得我们继续深入研究的一个有意义的课题。
参考文献：
[1]张力重.关于对几所兄弟院校金工实习管理模式考察结果的情况汇报[Z].南阳：南阳理工学院，2004.
Design and Manufacture of the Lathe’s Safeguard in Metalworking Practices Teaching
ZHANG Li-zhong, WEI Fei
(Nanyang Institute of Science and Technology, Nanyang 473004, China)
Abstract: The most important thing is the safety in metalworking practices that everyone should pay attention to, especially the safety in lathe work practices. This article discusses a valid method that how to guarantee the safety for students and equipments by hardware, including the design of the chuck’s power-off protection, the chuck’s safeguard of lead limit and the safeguard of preventing tailstock falling off.
Key words: Safeguard；Practices；Safety；Lathe；Design
作者简介：张力重（1965—）男，金工教研室主任兼金工实习基地主任，副教授，1984年毕业于华中工学院，后就职于开封高压阀门厂从事技术工作，2000年调入南阳理工学院机电工程系任教至今，主要研究方向：材料加工及机械制造。
全科论文中心http://www.issncn.net
全科论文中心http://www.issncn.net
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