金属冷加工主要包括车、铣、刨、磨、钻等切削加工和压力机、冲床、剪板机、弯板机等压力加工。切削加工的特点是使用的装夹工具和被切削的工件或刀具间有高速相对运动；压力加工的特点是利用外力使板料产生分离或塑性变形，通过压力施以间断的往复运动。如果设备防护不好， 操作者不遵守操作规程，很容易造成人身伤害和财产损失。
切削加工分为钳工和机械加工（简称机工）两大部分。钳工一般是指通过工人手持工具对工件进行切削加工，其主要内容有划线、錾削、锯切、锉削、刮削、研磨、钻孔、扩孔、攻螺纹、套螺纹、机械装配和修理等；机械加工是指通过工人操纵机床进行切削加工，其主要加工方法有车削、钻削、镗削、磨削、铣削等。
一、金属切削加工机械安全技术
1. 金属切削机床及切削安全
1）金属切削机床简介
金属切削机床是利用切削工具将料坯或工件上的多余材料切除，以获得所需几何形状、尺寸精度和表面质量的机械零件的机器。金属切削机床在工业中起着工作母机的作用，它的应用范围非常广泛。并且，随着科学技术的不断发展，机床的功能越来越多，结构也变得越来越复杂，机床产生的危险也大大增加，因此机床的安全问题已成为社会普遍关注的重要问题。它不仅关系到人员的健康、财产的损失，而且还直接影响机床产品在市场的销售和竞争地位。
机床的运动可分为主运动和进给运动。主运动是切削金属最基本的运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件；进给运动使刀具与工件之间产生附加的相对运动。在主运动和进给运动的共同作用下，机床可不断地进行切削，并得到具有所需几何形状的加工表面。
机床的种类很多，分类方法也很多，通常按加工性质和所用刀具进行分类。目前国家标准《金属切削机床型号编制方法》（GB/T 15375—2008）将机床分为11大类，具体见表4−1。
表4−1 机床分类及代号
机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合而成，适用于各类通用机床和专用机床（组合机床除外）。
2）金属切削加工中的主要危险因素
切削加工是利用刀具和工件做相对运动，从毛坯（铸件、锻件、型材等）上切除多余的金属层，以获得尺寸、形状和位置精度及表面质量符合图样要求的机械零件的加工过程。其加工过程中将产生大量切屑。由于切屑可能对操作者造成伤害，如崩片状切屑可能迸溅伤人，粉末状切屑可能随呼吸进入体内，卷带状切屑连续不断地缠在工件上，会造成伤人事故或损坏已加工的表面，因此要求采取断屑措施。
金属切削主要的危险源有：机器传动部件外露时，无可靠有效的防护装置；机床执行部件，如夹卡工具、夹具或卡具脱落、松动；砂轮的缺陷；各类限位与联锁装置或操作手柄不可靠；机床的电器部件设置得不规范或出现故障；机床操作过程中的违章作业；工、卡、刀具放置不当；机床本体的旋转部件有突出的销、楔、键；加工超长料时伸出机床尾端的危险件等。
（1）机床设备危险因素。
① 静止状态的危险因素包括切削刀具的刀刃和特别凸出的一些机械部分，如卧式铣床立柱后方凸出的悬梁等。
② 直线运动的危险因素包括纵向运动部分，如外圆磨床的往复工作台；横向运动部分，如升降台铣床的工作台；直线运动的刀具，如带锯床的带锯条。
③ 回转运动的危险因素包括单纯回转运动部分，如齿轮、轴、车削的工件；回转运动的凸起部分，如手轮的手柄；回转运动的刀具，如各种铣刀、圆锯片等。
④ 组合运动的危险因素包括直线运动与回转运动的组合，如皮带与皮带轮、齿条与齿轮；回转运动与回转运动的组合，如相互啮合的齿轮。
⑤ 飞出物引发的击伤危险。飞出的刀具、工件或切屑都有很大的动能，容易对人体造成伤害。
（2）不安全行为引发的危险。由于操作人员违反安全操作规程而发生的事故很多，如未戴防护帽而使长发卷入丝杆；未穿工作服而使领带或过宽松的衣袖卷入机械传动部分；戴手套作业而使旋转钻头或切屑与手一起卷入危险部位；在机床运转时，用手调整机床或测量工件、把手肘支撑在机床上、用手触摸机床的旋转部分而引发的事故。
（3）机床安全防护技术要求。《金属切削机床安全防护通用技术条件》（GB 15760—2004）规定了针对所有金属切削机床和机床附件存在的主要危险采取的基本安全防护技术要求和措施以及验证方法。
金属切削机床安全防护的基本要求如下：
① 防护罩、屏、栏等应完备、可靠。如产生磨屑、切屑和冷却液等飞溅物可能触及人体或造成设备与环境污染的部位，易伤人的机床运动部位，伸出通道的超长工件，机床周围的减振沟、电缆沟、地下油槽等部位均应安装罩、屏、栏等安全防护装置，并且保证防护装置能够有效、可靠地对危险部位进行防护。
② 防止夹具与卡具松动或脱落的装置应完好，夹具与卡具结构布局应合理，零部件连接部位应完好可靠，与卡具配套的夹具应紧密协调；易松动的连接部位应有防松脱装置（如安全销、对顶螺母、安全爪、锁紧块等），各锁紧手柄齐全有效。
③ 砂轮的安全防护装置应完备、可靠。砂轮高速旋转可能对操作者造成各种伤害，产生严重的后果，因此，所有切削加工使用的砂轮都必须安装可靠的防护装置。如内、外圆磨床、平面磨床都装有固定的砂轮防护罩，它将砂轮的周围遮住，以便砂轮破碎时将其碎片罩住，不致伤人。但砂轮罩需要留出适当的开口，以便砂轮进行磨削加工，在保证工作方便和砂轮拆装方便的前提下，开口越小越好。
④ 机床应根据操作情况设置保险装置。如超负荷保险装置（超载时自动松开或停车）、行程限位保险装置（运动部件到预定位置能自动停车或返回）、顺序动作联锁装置（在一个动作未完时，下一个动作不能进行）、意外事故联锁装置（在突然断电时，补偿机构能立即启用或进行机床停车）、紧急制动装置（避免在机床旋转时装卸工件或当发生突然事故时，能及时停止机床运转）、信号报警装置、光电等的保护装置等。
⑤操纵杆不得因振动或零件磨损而脱位，操纵手柄应挡位分明，与标示符号图文一致；快速手轮在自动快速进给时能及时脱开；卡爪灵活，卡盘或内方的扳手自由空隙较小而不打滑。
⑥ 机床本体的各种电气配电线路或配电柜，机床总开关及各电气部件、机构的电气线路等应符合规范。
⑦ 机床的局部或移动照明必须采用36 V或24 V安全电压。不论何种电压的照明电源线，均不许只接一根相线后就利用床身载流导电。
⑧ 机床附近应备有专用的排屑器，清除切屑时应使用接屑钩、毛刷或专门的工具，严禁用手直接清除切屑。
⑨ 严格按操作规程进行操作。
2. 车床安全技术
1）车削运动和车床的用途
车床是金属切削加工中应用最广泛的一类机床，在一般机加工车间，车床占机床总数的50%左右。为了使车刀能够从毛坯上切下多余的金属，车削加工时，车床的主轴带动工件做旋转运动，称主运动；车床的刀架带动车刀做纵向、横向或斜向的直线移动，称进给运动。通过车刀和工件的相对运动，使毛坯被切削成一定的几何形状、尺寸和表面质量的零件，以达到图纸上所规定的要求。
车床的加工范围很广，主要加工各种回转表面，其中包括端面、外圆、内圆、锥面、螺纹、回转沟槽、回转成形面和滚花等。普通车床加工的尺寸精度一般为 IT10～IT8，表面粗糙度值Ra=6.3～1.6 µm。
2）普通车床的型号
机床均用汉语拼音字母和数字按一定的规律组合进行编号，以表示机床的类型和主要规格。
车床型号C6132的含义为：C——车床类；6——普通车床组；1——普通车床型；32——最大加工直径为320 mm。
老型号C616的含义为：C——车床类；6——普通车床组；16——主轴中心到床面距离的1/10，即中心高为160 mm。
3）普通车床的组成
根据车床主轴回转中心线的状态不同，车床分为卧式车床与立式车床两大类，其中卧式车床应用最为广泛。C6132型卧式车床的结构如图4−1所示。
图4−1 C6132型卧式车床的结构
1—主轴；2—滑板；3—尾座；4—床身；5—右床腿；6—溜板箱；7—左床腿；8—进给箱
（1）床身。床身是车床的基础零件，用来支撑和连接各主要部件并保证各部件之间有严格、正确的相对位置。床身的上面有内、外两组平行的导轨。外侧的导轨用于大滑板的运动导向和定位，内侧的导轨用于尾座的移动导向和定位。床身的左、右两端分别支撑在左、右床腿上，床腿固定在地基上。
（2）主轴变速箱。主轴箱用于支撑主轴，并使之以不同转速旋转。主轴是空心结构，以便穿过长棒料。主轴右端有外螺纹，用以连接卡盘、拨盘等附件，内有锥孔，用于安装顶尖。变速箱安装在左床腿内腔中。车床主轴由电动机直接驱动齿轮变速机构，经带传动到主轴箱内，再经变速机构变速，使主轴获得不同的转速。大多数车床的主轴箱和变速箱是合为一体的，称为主轴变速箱。C6132型车床的主轴箱和变速箱是分开的，称为分离驱动，可减小主轴振动，提高零件的加工精度。
（3）进给箱。进给箱固定在主轴箱下部的床身侧面，用于传递进给运动。改变进给箱外面的手柄位置，可使丝杠或光杆获得不同的转速。
（4）刀架。刀架用来装夹刀具，能够带动刀具做多个方向的进给运动。为此，刀架做成多层结构，从下往上分别是床鞍、中滑板、转盘、小滑板和方刀架，方刀架装在小滑板上，小滑板装在中滑板上。床鞍可带动车刀沿床身上的导轨纵向移动，用来车外圆、镗内孔等；中滑板可以带动车刀沿床鞍上的导轨做横向运动，用来加工端面、切断面、切槽等；小滑板可相对中滑板改变角度后带动刀具斜进给，用来车削内、外短锥面。
（5）尾座。尾座装在床身内侧导轨上，可以沿导轨移动到所需位置，其上可安装顶尖，支撑长工件的后端以加工长圆柱体，也可以安装孔加工刀具加工孔。尾座可横向做少量的调整， 用于加工小锥度的外锥面。
（6）溜板箱。溜板箱与床鞍（纵向滑板）连在一起，它将光杆或丝杠传来的旋转运动通过齿轮、齿条机构（或丝杠、螺母机构）带动刀架上的刀具做直线进给运动。
4）车削加工的不安全因素
车削加工最不安全的因素是切屑的飞溅、车床的附件以及工件造成的伤害。例如，工件、手用工具及夹具、量具放置不当（如卡盘扳手插在卡盘孔内），易造成扳手飞落、工件弹落等伤人事故；开始工作前，工件及装夹附件没有夹紧，则易造成工件飞出伤人事故；车床周围布局不合理、卫生条件不好、切屑堆放不当等，也易造成事故；车床保险装置失灵、缺乏定期检修维护等，也会造成由于机床事故而引发的伤害。此外，操作人员的不安全行为也经常导致危险，如未戴防护帽、未穿工作服而使长发、领带或过于宽松的衣服卷入机械转动部位，车床运转过程中测量工件、用纱布打磨工件毛刺或用手清除切屑等，都易造成伤害。
5）事故预防措施
为确保车削加工安全，应采取相应的安全技术措施，并对职工进行必要的安全教育培训，加强安全管理，严格执行安全奖惩制度。
（1）技术措施。
① 为防止崩碎切屑对操作者造成伤害，应在车床上安装活动式透明防护挡板，借助气流或乳化液对切屑进行冲洗；也可改变切屑的射出方向。
② 为防止车削加工时暴露在外的旋转部分钩住操作者衣服或将手卷入转动部分造成伤害事故，应使用防护罩式安全装置将危险部位罩住。
③ 机床局部照明不足或灯光刺眼，不利操作者观测，易产生误操作，为此应保证良好的照明。管线布置零乱，妨碍在机器附近的安全出入，应合理布置管线，保证有足够的上部空间，避免磕绊。
④ 车床技术状态不好、缺乏定期检修、保险装置失灵等，将会造成因机床事故而引起的伤害事故，应按设备管理规章制度对设备进行维护保养。
（2）车床安全操作要求。
① 开机前，首先检査油路和转动部件是否灵活正常，开机时要按要求正确佩戴劳动防护用品，如穿紧身工作服、袖口扣紧，长发要戴防护帽，禁止戴手套，切削工件和磨刀时必须戴眼镜。
② 开机时要观察设备是否正常，车刀要夹牢固，吃刀深度不能超过设备本身的负荷，刀头伸出部分不要超出刀体高度的1.5倍。转动刀架时要把大刀退回到安全的位置，防止车刀碰撞卡盘；当落大工件时，床面上要垫木板。用吊车配合装卸工件时，夹盘未夹紧工件不允许卸下吊具，并且要把吊车的全部控制电源断开。工件夹紧后车床转动前，须将吊具卸下。
③ 使用砂布磨工件时，砂布要用硬木垫，车刀要移到安全位置，刀架面上不准放置工具和零件，划针盘要放牢。
④ 变换转速应在停止车床转动后方可转换，以免碰伤齿轮；开车时，车刀要慢慢接近工件，以免屑沫迸出伤人或损坏工件。
⑤ 工作时间不能随意离开工作岗位，禁止玩笑打闹，有事离开必须停机断电，工作时思想要集中。机器运转中不能测量工件，不能在运转的车床附近更换衣服。未能取得上岗证的人员不能单独操作车床。
⑥ 工作场地应保持整齐、清洁，工件存放要稳妥，不能堆放过高，铁屑应及时处理。电器发生故障应马上断开总电源，及时叫电工检修，不能擅自乱动。
3. 铣床安全技术
铣床是以做旋转运动的多刃刀对做直线运动的金属工件进行铣削加工的机床。通常铣削的主运动是铣刀的旋转运动。铣床可用来加工水平面、阶梯面、沟槽及各种成型面，其生产效率比刨床高。
铣床的主要类型有卧式铣床、立式铣床、龙门铣床等。下面以X6132万能卧式铣床为例进行介绍，如图4−2所示。
1）铣床的组成
卧式铣床是一种主轴水平布置的升降台铣床，其结构如图4−2所示。床身1用来固定和支撑铣床上所有的部件。主轴4用以安装铣刀并带动铣刀运动。横梁5上面装有吊架，用来支撑刀杆外伸的一端，以增加刀杆的刚度。纵向工作台8用来安装工件或夹具，并可沿转台上面的水平导轨纵向移动。转台9的作用是能将纵向工作台在水平面内扳转一定角度，以便铣削螺旋槽等。横向工作台10位于升降台11上面的水平导轨上，可带动纵向工作台横向移动。升降台11可沿床身的垂直导轨上下移动，以调整工作台面到铣刀的距离。
2）铣床加工的不安全因素
高速旋转的铣刀和铣削中产生的振动及飞屑是主要的不安全因素。铣床运转时，用手清除切屑、调整冷却液、测量工件等，均可能使手触到旋转的刀具；操作人员操作时没有戴护目镜，被飞溅切屑伤眼，或手套、衣服袖口被旋转的刀具卷进去；工件夹紧不牢，铣削中松动，用手去调整或紧固工件，工件在铣削中飞出；在快速自动进给时，手轮离合器没有打开，造成手轮飞转打人。
图4−2 X6132万能卧式铣床
1—床身；2—电动机；3—主轴变速机构；4—主轴；5—横梁；6—刀杆；7—吊梁；
8—纵向工作台；9—转台；10—横向工作台；11—升降台
3）事故预防措施
为确保铣削加工安全，应采取相应的防护装置和防护措施，并对职工进行必要的安全教育培训，加强现场安全检查，严格执行安全奖惩制度。
（1）技术措施。
① 为防止铣刀伤手事故发生，可在旋转的铣刀上安装活动式防护罩。
② 铣削加工过程中会引起铣床的振动，并且产生噪声；当振动传到铣刀刀刃时，将会发生崩刃现象。多数铣床的主轴都装有飞轮以减小铣床的振动。对卧式铣床，可在铣床悬梁上采用防振减振装置。
③ 高速铣削时，在切屑飞出的方向必须安装合适的防护网或防护板，防止飞屑烫人事故。另外，操作者作业时要戴防护眼镜，铣削铸铁零件时要戴口罩。
（2）铣床安全操作要求。
① 进行正确的个体防护。如工人应穿紧身工作服，袖口扎紧；长发要戴防护帽；高速铣削时要戴防护镜；铣削铸铁件时应戴口罩；操作时，严禁戴手套，以防将手卷入旋转刀具和工件之间。
② 操作前应检査铣床各部件及安全装置是否安全可靠，检査设备各电器部分安全可靠程度是否良好。
③ 铣床运转时，不得调整、测量工件和改变润滑方式，以防手触及刀具碰伤手指。
④ 在铣刀旋转完全停止前，不能用手去制动。
⑤ 铣削中不要用手清除切屑，也不要用嘴吹，以防切屑损伤皮肤和眼睛。
⑥ 装卸工件时，应将工作台退到安全位置；使用扳手紧固工件时，用力方向应避开铣刀，以防扳手打滑时撞到刀具或工夹具。
⑦ 装拆铣刀时要用专用衬垫垫好，不要用手直接握住铣刀。
⑧ 在制动快速进给时，要把手轮离合器打开，以防手轮快速旋转伤人。
4. 刨床安全技术
刨床就是在刀具与金属工件的相对直线往复运动中，实现刨削加工的机床，用于加工各种平面和沟槽。刨床的主要类型有牛头刨床和龙门刨床。
1）刨床的组成
牛头刨床如图4−3所示，工件安装在工作台1上，工作台1在滑座2上做横向进给运动，进给是间歇运动。底座6上装有床身5，滑枕4带着刀架3做往复运动。滑座2可在床身5上升降，以适应加工不同高度的工件。
图4−3 牛头刨床
1—工作台；2—滑座；3—刀架；4—滑枕；5—床身；6—底座
2）刨床加工的不安全因素
刨床加工主要的不安全因素有：直线往复运动部件发生飞车；工件未固定牢靠而移动，甚至滑出；飞出的切屑等。此外，刨床运转中，装拆工件、调整刀具、测量和检査工件，或操作时站在牛头刨床的正前方等，均容易被刀具、滑枕撞击。
3）事故预防措施
为保证刨削加工安全，应按刨床安全防护技术要求进行设计和制造，通过设计尽可能排除或减小所有潜在的危险因素；对不能排除的危险，应采取必要的防护措施或设置安全防护装置；对于某些不便防护的危险，应在使用说明书中说明；必要时还应在危险部位设置警告标志，并按规定正确使用。对职工进行必要的安全教育培训，加强现场安全检査，严格执行安全奖惩制度。
（1）技术措施。
① 为防止高速切削时刨床工作台飞出造成伤害，应设置限位开关、液压缓冲器或刀具切削缓冲器。
② 横梁、工作台位置要调整好，以防开车后，工件与滑轨或横梁相撞。
③ 工件、刀具和夹具装夹要牢靠，以防切削中产生工件“移动”甚至滑出，以及刀具损坏或折断，造成设备或人身事故。
④刨床运转中，不允许装卸工件、调整刀具、测量及检査工件，以防止被刀具、滑枕撞击。
⑤ 牛头刨床工作台或龙门刨床刀架座快速移动时，应将手柄取下或脱开离合器，以免手柄快速转动或飞出伤人。
⑥ 在龙门刨床上设置固定式或可调式防护栏杆，以防止工作台撞击操作者或将操作者压向墙壁或其他固定物。
⑦ 装卸大型工件时，应尽量使用起重设备；工件吊起后，不要站在工件下面，以防意外事故的发生。
（2）刨床安全操作要求。
① 进行正确的个体防护。如工人应穿工作服、长发要戴防护帽。
② 开车前应检査和清理遗留在机床工作台面上的物品，机床上不得随意放置工具或其他物品；检查所有手柄和开关及控制旋钮是否处于正确位置；检査工件、刀具及夹具是否装夹牢固。
③ 刨床运转时，禁止装卸工作、调整刀具、测量检査工件和清除切屑，操作者不得离开工作岗位；操作人员应站在工作台的侧面观看刨削情况。
④ 工作时应注意工件卡具位置与刀架或刨刀的高度，防止发生碰撞；刀架螺丝要随时紧固，以防刀具突然脱落；工作中若发现工件松动，必须立即停车，紧固后再进行加工；禁止边用手推着加工，边进行紧固工作。
⑤ 牛头刨床工作台或龙门刨床刀架做快速移动时，应将手柄取下或脱开离合器。
⑥ 装卸大型工件时，应尽量用起重设备。工件起吊后，不得站在工件的下面，以免发生意外事故。工件卸下后，要将工件放在合适位置，且要放置平稳。
⑦ 工作结束后，应关闭机床电器系统和切断电源；然后再做清理工作，并润滑机床。
工作中如发现机床发生故障，应立即停车并及时报告领导，派机修工修理。
5. 磨床安全技术
磨削加工是借助磨具的切削作用，除去工件表面的多余层，使工件表面质量达到预定要求的加工方法。进行磨削加工的机床称为磨床。磨削加工应用范围很广，通常作为零件（特别是淬硬零件）的精加工工序，可以获得很高的加工精度和表面质量，它能完成外圆、内孔、平面以及齿轮、螺纹等成型表面的加工，也可用于粗加工、切割加工等。磨床可分为万能外圆磨床、普通外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床及专用磨床等。图4−4所示为M1432A型万能外圆磨床。
图4−4 M1432A型万能外圆磨床
1—床身；2—工作台；3—头架；4—砂轮；5—内圆磨头；6—砂轮架；7—尾架
1）磨床的组成及运动
床身1用来装夹各部件，上部装有工作台和砂轮架，内部装置液压传动系统。床身上的纵向导轨供工作台移动用，横向导轨供砂轮移动。工作台2靠液压驱动，沿床身的纵向导轨做直线运动，使工作台实现纵向进给。头架3上有主轴，主轴端部可以装夹顶尖、拨盘或卡盘，以便装夹工件，头架可在水平面内偏转一定的角度。尾架7的套筒内有顶尖，用来支撑工件的另一端。砂轮架6用来装夹砂轮，并有单独电动机，通过皮带传动带动砂轮高速旋转。砂轮的旋转运动是磨削加工的主运动。
2）磨削加工的特点
从安全角度看，磨削加工有以下特点：
（1）磨具的运动速度高。普通磨削可达30～35 m/s，高速磨削可达45～60 m/s，甚至更高，其速度还有日益提高的趋势。
（2）磨具的非均质结构。磨具是由磨料、结合剂和气孔三要素组成的复合结构，其结构强度大大低于由单一均匀材质组成的一般金属切削刀具。
（3）磨削的高热现象。磨具的高速运动、磨削加工的多刃性和微量切削，都会产生大量的磨削热，不仅可能烧伤工件表面，而且高温也会使磨具本身发生物理、化学变化，产生热应力，降低磨具的强度。
（4）磨具的自砺现象。在磨削力的作用下，磨钝的磨粒自身脆裂或脱落的现象，称为磨具的自砺性。磨削过程中的磨具自砺作用以及修整磨具的作业，都会产生大量的磨削粉尘。
3）磨削加工的不安全因素
由于磨具的特殊结构和磨削的特殊加工方式，磨削加工中存在的危险因素也会危及操作者的安全和身体健康。
（1）机械伤害。机械伤害是指磨削机械本身、磨具或被磨削工件与操作者接触、碰撞所造成的伤害。运动零部件未加防护或防护不当，旋转砂轮的破碎及磁力吸盘上工件的窜动、飞出是造成伤害的主要原因。
（2）噪声危害。磨削机械是高噪声机械，磨削噪声来自多因素的联合作用，除了磨削机械自身的传动系统噪声、干式磨削的排风系统噪声和湿式磨削的冷却系统噪声外，磨削加工切削比能大、速度高是产生磨削噪声的主要原因。尤其是粗磨、切割、抛光和薄板磨削作业，以及使用风动砂轮机，噪声更大，有时高达115 d B以上，损伤操作者的听力。
（3）粉尘危害。磨削加工是微量切削，切屑细小，尤其是磨具的自砺作用，以及对磨具进行修整，都会产生大量的粉尘。据测定，干式磨削产生的粉尘中，小于5 μm的颗粒平均占90%。长期大量吸入磨削粉尘会导致肺组织纤维化，引起尘肺病。
（4）磨削液危害。湿式磨削采用磨削液，对改善磨削的散热条件，防止工件表面烧伤和裂纹，冲洗磨屑，减少摩擦，减少粉尘有很重要的作用。但是，长期接触磨削液可引起皮炎；油基磨削液的雾化会损伤人的呼吸器官；磨削液的种类选择不当，会浸蚀磨具、降低其强度、增加磨具破坏的危险；湿式磨削和电解磨削若管理不当，还会影响电气设备安全。
（5）发火性危险。研磨用的易燃稀释剂、油基磨削液及其雾化、磨削火花是引起火灾的不安全因素。
4）砂轮的安全使用事项
磨削加工最严重的事故是高速旋转的砂轮破裂，碎块飞甩出去造成伤害。在磨削加工中，作用在砂轮上的力有磨削力、砂轮卡盘对砂轮的夹紧力、磨削热使砂轮产生的热应力、砂轮高速旋转时的离心力等。诸因素中，对砂轮安全影响最大的作用力是离心力。
（1）砂轮受力分析。砂轮高速旋转时，受到的离心力p=mv2/r，与线速度平方成正比。通过对砂轮的应力分析，并经实验测定，砂轮的应力分布如图4−5所示。
由图可知：
① 切向正应力总是大于径向正应力。由离心力引起的砂轮破坏，切向正应力起主要作用。
② 在砂轮的任一半径处，砂轮的内孔壁处的应力最高。实践也证明，砂轮破坏的裂纹总是从内圆逐渐波及外圆，碎块呈不规则的扇形。
（2）砂轮的安全速度。防止砂轮因离心力作用受到破坏的关键是由离心力作用而产生的应力低于砂轮的机械强度。根据平均应力理论可得到砂轮的最高安全圆周线速度，即砂轮的安全速度：
图4−5 砂轮的应力分布
式中 [σ] ——砂轮的许用单向抗拉强度，Pa；
[v] ——砂轮的安全速度，m/s；
g ——重力加速度，m/s2；
ρs——砂轮的密度，kg/m3；
k ——砂轮外径与内径之比。普通砂轮的最高安全圆周线速度见表4−2。
表4−2 普通砂轮的最高安全圆周线速度
砂轮的强度通常是以砂轮的安全速度（也称安全圆周线速度）作为标志。当砂轮超过安全速度旋转时，可能会因离心力作用使砂轮破碎。安全速度标记在砂轮上，手册中也可以査到。操作者在使用前，必须核准砂轮的实际圆周线速度，严禁超速使用。
（3）砂轮工作速度的控制。控制砂轮的最高线速度不超过许用值，是保证砂轮作业安全的关键。一般通过设定承载砂轮的主轴转速来限制砂轮的最高圆周线速度，二者的换算关系如下：
即
式中 [v] ——砂轮外圆的圆周速度，m/s；
n ——砂轮主轴的转速，r/min；
D ——砂轮外径，mm。
砂轮速度过高，一方面可能导致砂轮破坏，另一方面会引起机床振动，只有在保证砂轮强度和机床运行平稳的前提下，提高砂轮的工作速度才是合理的。实际工作中，主要通过保持加工工件的速度与砂轮速度之间的适当比例来实现。
（4）砂轮的增强措施。根据砂轮的受力分析，砂轮的破坏主要是切向应力的影响，旋转时中心孔壁周围的应力最大。要提高砂轮的速度，必须设法提高砂轮的强度。常见的办法有以下几种：
① 提高结合剂的粘结强度。例如，在陶瓷结合剂中加入一定量的硼、锂、钡、钙等元素，增强砂轮的抗拉强度。
② 采用合理的砂轮尺寸，尽量避免外径、内径尺寸相差过大。
③ 在砂轮内孔区采取补偿措施。常见的方法有：在砂轮内部加金属网或玻璃纤维网，增强砂轮内孔区的厚度，砂轮内孔区采用细粒度磨料，砂轮内孔区浸树脂，砂轮内孔区镶钢毂、金属环等。
5）砂轮装置的安全技术
砂轮装置由砂轮、主轴、卡盘和防护罩共同组成。砂轮的两侧面用砂轮卡盘夹持，安装在与传动系统相连的砂轮主轴上（见图4−6），外面用防护罩罩住。磨削机械安全防护的重点是砂轮，砂轮的安全不仅由自身的特性和速度决定，而且与砂轮装置的各组成部分的安全技术措施有直接关系。
图4−6 砂轮装置图
（1）砂轮主轴。砂轮主轴用来支撑砂轮，并将传动系统的动力和速度传递给砂轮。在磨削作业时，砂轮主轴受弯、扭组合力作用。砂轮主轴及其支撑部分的结构直接影响工件的加工质量和磨削作业安全，是砂轮装置的关键结构。主轴的失效、破坏将直接导致砂轮的破坏甚至飞甩造成打击伤害。砂轮主轴必须满足以下安全技术要求：
① 强度要求。主轴材料具有较好的机械性能，抗拉强度不得低于650 MPa，延伸率不得低于10%；承载部位的截面尺寸足够大，保证主轴的抗扭截面模量和抗弯截面模量，砂轮直径越大、厚度越厚，与之配合的砂轮主轴直径也越大。
② 刚度要求。内圆磨砂轮需要借助接长轴安装在砂轮主轴上，接长轴越细、越长，其静态挠度和动态挠度越大，会因旋转不平衡而产生振动，不仅直接影响磨削质量，而且关系到作业安全。因此，应尽量选用刚度大的短、粗接长轴。
③ 防松脱的紧固要求。紧固砂轮或砂轮卡盘的砂轮主轴端部螺纹的旋向必须与砂轮工作时旋转方向相反。砂轮机械上应标明砂轮的旋转方向，标记要明显且可长期保存。砂轮主轴的端部螺纹应足够长，切实保证整个螺母旋入压紧（L＞l）；砂轮主轴螺纹部分必须延伸到压紧螺母的压紧面内，但不得超过设计允许使用的最小厚度砂轮内孔长度的1/2，即h H＞ /2。
④ 砂轮与主轴的配合要求。砂轮内孔与砂轮主轴的配合不得采用过盈配合，应留有适当间隙。间隙过小，磨削时产生的高切削热使轴发热膨胀，将砂轮挤裂；间隙过大，高速旋转的砂轮可能因装配偏心而失去平衡，导致砂轮晃动、主轴振动，增大危险性。
（2）砂轮卡盘。砂轮卡盘用于紧固砂轮，传递驱动力。当砂轮意外破裂时，可阻挡砂轮大碎块飞出，具有一定的保护功能。砂轮卡盘有带槽式、套筒式、衬套式和锥形砂轮卡盘等多种形式。
无论是何种形式的砂轮卡盘，都是成对使用，对称装配在砂轮两侧，以较大直径的侧面紧贴在砂轮端面，以较小直径的侧面与压紧螺母或砂轮主轴的轴肩接触，卡盘内孔径与砂轮主轴配合。砂轮卡盘必须满足以下安全技术要求：
① 砂轮卡盘的材料一般采用抗拉强度不低于 415 MPa 的材料，保证卡盘的刚度和强度。
② 一般用途的砂轮卡盘直径不得小于所安装砂轮直径的1/3，切断用砂轮的卡盘直径不得小于所安装砂轮直径的1/4。
③ 卡盘结构应均匀平衡，各表面应保证平滑无锐棱；夹紧装配后，与砂轮两侧面接触的环形压紧面应对称、平整、不得翘曲。
④ 卡盘与砂轮侧面的非接触部分应有不小于1.5 mm的间隙。
（6）砂轮防护罩。其作用是在不影响加工作业的情况下，将人员与运动着的砂轮隔离；当砂轮破坏时，有效地罩住砂轮碎片，保障人员安全（见图 4−7）。在正常磨削时，防护罩还可在一定程度上限制磨屑、粉尘的扩散范围，防止火花或磨削液四处飞溅。
图4−7 砂轮机的防护罩
砂轮防护罩一般由圆周构件和两侧面构件组成，将包括砂轮、砂轮卡盘、砂轮主轴端部在内的整个砂轮装置罩住。防护罩有一定形状的开口，开口位置和开口角度的设置，在充分考虑操作人员安全的前提下，满足不同磨削加工的需要。砂轮防护罩应满足以下安全技术要求：
① 材料和壁厚。砂轮防护罩必须有抗砂轮碎片冲击的足够强度，所用材料为抗拉强度不低于415 MPa的钢板，罩体壁厚尺寸一般应保证圆周构件厚度不小于侧面构件厚度，防护罩应牢固地固定，其连接强度不得低于防护罩的强度。
② 高速砂轮防护罩内壁应装吸能缓冲材料层（如聚氨酯塑料、橡胶等），以减轻砂轮碎片对罩壳的冲击。
③ 防护罩的开口度。防护罩的开口度分为总开口度和中心水平线以上部分开口度两个要求。台式和落地式砂轮机用砂轮防护罩最大总开口角度不得超过90°，砂轮主轴中心线水平面以上部分不得超过65°。
④ 防护罩与砂轮的安全间隙。砂轮防护罩任何部位不得与砂轮装置各运动部件接触；沿圆周方向防护罩内壁与砂轮外圆周表面，以及防护罩开口边缘与砂轮卡盘外侧面间隙应小于15 mm。
手工磨削砂轮机的防护板和工件托架板与砂轮的间隙应可调。防护板与砂轮圆周表面之间的间隙应小于6 mm。托架台面与砂轮主轴中心线等高，托架与砂轮圆周表面之间的间隙应小于3 mm。
6）磨削机械使用与安全管理
磨削机械使用与安全管理主要围绕保证砂轮安全进行。从砂轮运输、存储，使用前的检查，砂轮的安装、修整，到磨削机械的操作，任何一个环节的疏忽，都会埋下安全隐患。
（1）砂轮的检查。砂轮在安装使用前，必须经过严格的检查。有裂纹或损伤等缺陷的砂轮绝对不准安装使用。
① 砂轮标记检查。通过标记核对砂轮的特性和安全速度是否符合使用要求、砂轮与主轴尺寸是否相匹配。没有标记或标记不清，无法核对、确认砂轮特性的砂轮，不论是否有缺陷，都不可使用。
② 砂轮缺陷检查。通常采用目测和音响检查。前者直接用肉眼或借助其他器具查看砂轮表面是否有裂纹或破损等缺陷；后者也称敲击试验，用小木槌敲击砂轮，检查砂轮的内部缺陷，正常的砂轮声音清脆，有缺陷的砂轮声音沉闷、嘶哑。
③ 砂轮的回转强度检验。对一批同种型号的砂轮进行回转强度抽检，未经回转强度检验的砂轮严禁安装使用。
（2）砂轮的安装。
① 将砂轮自由地装配到砂轮主轴上，不可用力挤压。砂轮内径与主轴和卡盘的配合间隙应适当，避免过大或过小。
② 应采用压紧面径向宽度相等、左右对称的卡盘，安装压紧接触面平直，与砂轮侧面接触充分，装夹稳固。
③ 卡盘与砂轮端面之间应夹垫一定厚度的柔性材料衬垫（如石棉橡胶板、弹性厚纸板或皮革等），使卡盘夹紧力均匀分布且不对砂轮造成损伤。
④ 紧固的松紧程度应以压紧到足以带动砂轮不产生滑动为宜。当需用多个螺栓紧固大卡盘时，应采用标准扳手按对角线顺序逐步均匀旋紧。禁止沿圆周方向顺序紧固或一次将某一螺栓拧紧，禁用接长扳手或敲打办法加大拧紧力。
（3）砂轮的平衡试验。新砂轮、经第一次修整的砂轮以及发现运转不平衡的砂轮，都应进行平衡试验。砂轮的平衡方法有动平衡和静平衡两种。
① 动平衡。借助安装在机床上的传感器，直接显示出旋转时砂轮装置的不平衡量，通过调整平衡块的位置和距离，将不平衡量控制到最小。
② 静平衡。在平衡架上进行，用手工办法找出砂轮重心，加装平衡块，调整平衡块位置，直到砂轮平衡，一般可在八个方位使砂轮保持平衡。
平衡后的砂轮须在装好防护罩后进行空转试验。空转试验时间为：当砂轮直径大于400 mm时，空转时间大于5 min；当砂轮直径小于400 mm时，空转时间大于2 min。
（4）砂轮的修整。常使用的修整工具是金刚石笔。正确的操作方法是：金刚石笔处于砂轮中心水平线下1～2 mm处，顺砂轮旋转方向，与水平面的倾斜角为5°～10°。修整要用力均匀、速度平稳，一次修整量不要过大。修整后的砂轮必须重新进行回转试验，方可使用。
（5）砂轮的储运。
① 砂轮在搬运、储存中，不可受强烈振动和冲击，搬运时不准许滚动砂轮，以免造成裂纹或表面损伤。
② 印有砂轮特性和安全速度的标记不得随意涂抹或损毁，以免影响使用。
③ 砂轮存放时间不应超过砂轮的有效期，树脂和橡胶结合剂的砂轮自出厂之日起，若存储时间超过一年，须经回转试验合格后才可以使用。
④ 砂轮存放场地应保持干燥、温度适宜，避免与化学品混放，防止砂轮受潮、低温、过热以及受有害化学品侵蚀而使强度降低。
⑤ 砂轮应根据规格、形状和尺寸的不同分类放置，防止叠压破坏和由于存储不当导致的砂轮变形。
（6）磨削作业的安全操作要求。
① 除内圆磨削用砂轮、手提砂轮机上直径不大于50 mm的砂轮，以及金属壳体的金刚石和立方氮化硼砂轮外，一切砂轮必须装设防护罩方可使用。
② 在任何情况下都不允许超过砂轮允许的最高工作速度，安装砂轮前必须核对砂轮主轴的转速，在更换新砂轮时应进行必要的验算。
③ 根据砂轮结合剂的种类正确选择磨削液。树脂结合剂不能使用含碱性物大于1.5%的磨削液，橡胶结合剂不能使用油基磨削液；湿式磨削需设防溅挡板。
④ 用圆周表面作为工作面的砂轮不宜使用侧面进行磨削，以免砂轮破碎。
⑤ 无论是正常磨削作业、空转试验还是修整砂轮，操作者都应站在侧方安全位置，不得站在砂轮正前面或切线方向，以防意外。禁止多人共用一台砂轮机同时操作。
⑥ 发生砂轮破碎事故后，必须检查砂轮防护罩是否有损伤，砂轮卡盘有无变形或不平衡，砂轮主轴端部螺纹和压紧螺母是否破损，均合格后方可使用。
⑦ 磨削机械的除尘装置应定期检査和维修，以保持其除尘能力。磨削镁合金容易引起火灾，必须保持有效的通风，及时清除通风装置管道里的粉尘，采取严格的防护措施。
⑧ 加强磨削加工的个人安全卫生防护。在干式磨削操作中，可采用眼镜或护目镜、固定防护屏有效地保护眼睛；金属研磨工要特别注意防止铅化物等重金属污染，配备保护服、完善的卫生洗涤设备并采取必要的医疗措施。
6. 钻床安全技术
1）钻削运动和钻床的用途
钻床是指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动；钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。
2）常用钻床的种类和型号
钻床的主要类型有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、铣钻床、深孔钻床、平端面中心孔钻床、卧式钻床几种。常用钻床的型号有如下三种：
（1）台式钻床 Z4012：Z——钻床类；4——台式组；0——系代号；12——主参数，最大钻孔直径12 mm。
（2）立式钻床 Z5125：Z——钻床类；5——立柱式组；1——方柱系；25——主参数，最大钻孔直径25 mm。
（3）摇臂钻床 Z3040：Z——钻床类；3——揺臂式组；0——系代号；40——主参数，最大钻孔直径40 mm。
3）钻床的组成
下面重点介绍摇臂钻床，其结构如图4−8所示。
图4−8 摇臂钻床结构
1—底座；2—立柱；3—揺臂；4—丝杠；
5—电动机；6—主轴箱；7—主轴
摇臂钻床是一种摇臂能沿立柱上下移动同时可绕立柱旋转360°，主轴箱还能在摇臂上做横向移动的钻床，由底座、立柱、摇臂、丝杠、主轴箱、主轴等构成，如图4−8所示。工件固定在底座1的工作台上，主轴7的旋转和轴向进给运动由电动机通过主轴箱6实现。主轴箱6可在摇臂3的导轨上横向移动，揺臂借助电动机5及丝杠4的传动，可沿立柱2上下移动，这样可方便地将刀具调整到所需的工作位置。
摇臂钻床适用于对大型工件、复杂工件及多孔工件上孔的加工。
4）钻床加工的不安全因素
钻床加工的主要危险来自旋转的主轴、钻头、钻夹以及随钻头一起旋转的长螺旋形切屑。旋转的钻头、钻夹及切屑易卷住操作者的衣服、手套和头发；工件装夹不牢，在切削力的作用下，工件松动歪斜，甚至随钻头一起旋转而伤人；切削中用手清除切屑、用手触摸钻头、主轴等而造成伤害事故；卸下钻头时用力过大，钻头落下会砸伤脚；钻床技术状态不佳、照明不良、制动失灵等都是造成伤害事故的原因。
5）事故预防措施
为确保钻削加工安全，应采取相应的防护装置和防护措施，并对职工进行必要的安全教育培训，加强现场安全检査，严格执行安全奖惩制度。
（1）技术措施。事故预防的安全技术措施有以下几种：
① 转动的主轴、钻头四周设置圆形可伸缩式防护网。
② 各运动部件应设置性能可靠的锁紧装置，钻孔前都应当处于锁紧状态。
③ 使用摇臂钻床时，在横臂回转范围内不准站人，不准堆放障碍物。
④ 钻深孔时要经常抬起钻头排屑，以防止钻头被切屑挤死而折断。
⑤ 工作结束时，应将横臂降到最低位置，主轴箱靠近立柱，以防伤人。
（2）钻床安全操作要求。进行钻削加工时，必须注意以下事项：
① 按规定进行个体防护。如袖口扎紧，长发挽入工作帽内，操作人员严禁戴手套。
② 开车前应检査润滑情况。检査机床传动、离合器、手柄、电门是否正常；检查工具、电器、安全防护装置、冷却液挡水板是否完好；钻床上保险块、挡块不准拆除，并按加工情况调整好；检査钻头夹头，应安装正确，不准有摆动现象，装卸钻头时不能用锤子打击，一定要用锲铁轻轻敲打。
③ 使用揺臂钻时，摇臂回转范围内不准有障碍物。工作前，摇臂必须卡紧。摇臂钻床在校夹或校正工件时，摇臂必须移离工件并升高，刹好车，必须用压板压紧或夹住工件，以免回转甩出伤人。
④ 工作台面上不要放其他东西，换钻头、夹具及装卸工件时须停车进行。
⑤ 钻头与钻孔中心对准后，各移动夹紧装置一定要固定紧。
⑥ 钻小的工件时，要用台虎钳，钳紧后再钻。严禁用手去刹住转动着的钻头。薄板、大型或长形的工件竖着钻孔时，必须压牢，严禁用手扶着加工。
⑦ 使用自动走刀时，要选好进给速度，调整好行程限位块。手动进刀时，一般按照逐渐增压和逐渐减压原则进行，以免用力过猛造成事故。
⑧ 钻头上绕有长铁屑时，要停车清除。禁止用风吹、用手拉，要用刷子或铁钩清除。
⑨ 不准在旋转的刀具下翻转、卡压或测量工件。手不准触摸旋转的刀具。
⑩ 工作结束时，将横臂降到最低位置，主轴箱靠近立柱，并且都要卡紧。将切屑清扫干净，工作台和工作现场也要打扫干净。
二、压力加工机械安全技术
压力加工是利用压力机和模具，使金属及其他材料在局部或整体上产生永久变形。压力加工涉及的范围包括弯曲、胀形、拉伸等成形加工，挤压、穿孔、锻造等体积成形加工，冲裁、剪切等分离加工，以及成形结合锻造和压接等组合加工等。压力加工是一种少切削或无切削的加工工艺，由于效率高、质量好、成本低，被广泛应用在汽车、电子电气和航空航天等生产部门。压力机（包括剪切机）是危险性较大的机械，发生操作者的手指被切断的案例数量是惊人的。压力加工的人身安全保护，是劳动安全工作比较突出的问题。
压力机按传动方式不同，可分为机械传动式、液压传动式、电磁及气动式压力机；按机身结构不同，可分为开式和闭式机身压力机；根据产生压力的方式不同，机械压力机又可分为摩擦压力机和曲柄压力机，其中以中、小吨位开式曲柄压力机的数量和品种最多，手工操作比例大，事故率高，将予以重点讨论。
1. 危险因素识别与冲压事故分析
1）压力加工的危险因素
从劳动安全卫生的角度看，压力加工的危险因素主要是噪声、振动和机械危险，其中以冲压事故危险性最大。
（1）噪声危害。压力机是工业高噪声机械之一，噪声源主要是机械噪声。噪声来自传动零部件的摩擦、冲击、振动，刚性离合器接合时的撞击，工件被冲压，以及工件及边角余料撞击地面或料箱时产生的噪声等。采取的安全保护措施有：一是传动系统加设防护罩；二是作业人员佩戴听力护具（耳塞、耳罩等）。
（2）机械振动。振动主要来自冲压工件的冲击作用。人体长时间处于振动环境中，会产生心理和生理上的不适，甚至由于注意力难以集中、操作准确性下降而导致事故发生。冲击振动还会使设备连接松动、材料疲劳，使周围其他设备的精度降低。
（3）机械伤害。机械伤害包括人员与运动零件接触伤害、冲压工件的飞崩伤害等。压力机在冲压作业过程中，人员受到冲头的挤压、剪切伤害的事件称为冲压事故。冲压事故发生频率高、后果严重，是压力加工最严重的危害。
2）冲压事故分析与对策
（1）冲压事故。压力加工的工艺过程是上模具安装在压力机滑块上并随之运动，下模具固定在工作台上，被加工材料置于下模具上，通过上模具相对于下模具做垂直往复直线运动，完成对加工材料的冲压。滑块每上下往复运动一次，实现一个全行程。在上行程时，滑块上移离开下模，操作者可以伸手进入模口区，进行出料、清理废料、送料、定料等作业；在下行程时，滑块向下运动实施冲压。如果在滑块下行程期间，人体任何部位处于上、下模闭合的模口区，就有可能受到夹挤、剪切，发生冲压事故。
① 正常作业。从安全角度分析冲压作业可以看到，在冲压作业正常进行的一个工作行程中，滑块特殊的运动形式——垂直往复直线运动，决定了冲压作业存在发生事故的危险。
a. 危险因素：滑块的运动形式和上、下模具的相对位置变化。
b. 危险空间：在滑块上所安装的模具（包括附属装置）对工作面在行程方向上的投影所包含的空间区域，即上、下模具之间形成的模口区。
c. 危险时间：在滑块的下行程，上模相对于下模为接近型运动，存在危险，而在上行程，滑块向上运动离开下模，使两者的距离拉远，是安全的。
d. 人的行为：脚踏开关操纵设备，腾出手去取加工好的工件并向模口区放置原料。
e. 危险事件：在特定的时间（滑块的下行程），人体某部位仍然处于危险空间（模口区），发生挤压、剪切等机械伤害。
② 非正常作业。压力加工设备的非正常状态，由于操纵系统、电气系统缺陷，冲模安装调整等方面存在缺陷而导致冲压事故。例如，刚性离合器的结合键、键柄断裂，操纵器的杆件、销钉和弹簧折断，牵引电磁铁触点粘连不能释放，中间继电器粘连，行程开关失效，制动钢带断裂等故障，都会造成滑块运动失控形成连冲，引发人身伤害事故。
（2）冲压事故的风险分析。绝大多数冲压事故是发生在手工操作的冲压正常操作过程中。统计数字表明，因送取料而发生的约占38%；因校正加工件而发生的约占20%；因清理边角加工余料和废料或其他异物而发生的占14%；因多人操作不协调或模具安装调整操作不当而发生的占21%；其他是因机械故障引起的。
从受伤部位看，多发生在手部（右手偏多），再次是头、面部和脚（工件或加工余料的崩伤或砸伤），较少发生在其他部位。从后果上看，死亡事件少，而局部永久残疾率高。剪切机械的危险主要在加工部位，即剪床的切刀部位，此处一旦出现伤害事故，操作者极易致残。
（3）冲压事故的原因分析。直接原因是物的不安全状态（机械设备、物料、场地等）、操作者的不安全行为，间接原因是安全管理缺陷。
① 设备的原因。冲床本身的缺陷，离合器、制动器故障或工作不可靠，电气控制系统失控，冲压模具的安全设计缺陷，缺少必要的安全防护或安全防护装置失效，以及附件及工具有缺陷等，均是造成事故的重要原因。
② 操作者的失误。在单人脚踏开关、手送取料的冲压作业中手脚配合不一致，多人操作同一台冲压机械彼此配合不协调而发生事故；连续、单调重复作业产生厌倦情绪，高频率作业导致体力消耗的疲劳而发生误操作；作业不熟练或麻痹大意，没有使用安全装置和工具而冒险作业；冲压机械噪声和振动大，作业环境恶劣等不适条件，也会造成对操作者生理和心理的不良影响导致失误而引起事故。
③ 安全管理上的缺陷。生产组织安排不当，定额过高；对设备缺乏必要的保养和维护，使安全装置损坏或不起保护作用；未按规定对职工进行必要的安全教育考核；安全生产规章制度不健全，安全管理流于形式等。
通过分析可见，冲压作业特点和环境因素等方面原因，会导致操作者的操作意识水平下降、精力不集中，引起动作不协调或误操作。大型压力机因操作人数增加，危险性也相应增大。通过技术培训和安全教育，使操作者加强安全意识和提高操作技能，对防止事故发生有积极的作用。但单方面要求操作者在作业期间一直保持高度注意力和准确协调的动作来实现安全是苛刻的，也是难以保证的。必须从安全技术措施上，在压力机的设计、制造与使用等诸环节全面加强控制，才能最大限度地减少事故：首先是防止人身事故，其次是防止设备和模具破坏。
（4）实现冲压安全的对策及建议。
① 采用手用工具送取料，避免人的手臂伸入模口危险区。
② 设计安全化模具，缩小模口危险区的范围，设置滑块小行程，使人手无法伸进模口区。
③ 提高送取料的机械化、自动化水平，代替人工送取料。
④ 在操作区采用安全防护装置，保障滑块的下行程期间人手处于模口危险区之外。
前三项措施，特别是第三项对改善作业条件、减少冲压人身事故是有效的，但它们的局限性是只能保证正常操作的安全，而不能保证意外情况发生时，即人手伸进危险区时的安全。所以，应在操作危险区设置安全防护装置。
2. 压力机的主要技术参数与工作原理
1）机械式曲柄压力机的结构
机械式曲柄压力机的结构如图4−9所示。
图4−9 机械式曲柄压力机的结构
1—机身；2—滑块；3—连杆；4—曲轴；5—制动器；
6—离合器；7—飞轮；8—电动机；9—操纵系统
（1）机身。机身由床身、底座和工作台三部分组成，多为铸铁材料，大型压力机用钢板焊接而成，下模固定在工作台的垫板上。机身首先要满足刚度、强度条件，有利于减振降噪，保证压力机的工作稳定性。
（2）动力传动系统。由电动机、传动装置（带传动或齿轮传动）组成，其中，大带轮（或大齿轮）起飞轮作用，在压力机的空行程中，靠自身的转动惯量蓄积动能；在下行程冲压工件瞬间，释放蓄积的能量使电动机负荷均衡，合理利用能量。
（3）工作机构。曲轴、连杆和滑块组成曲柄连杆机构。曲轴是压力机最主要的部分，其强度决定压力机的冲压能力；连杆的两端分别与曲轴、滑块铰连，起连接和传递运动和力的作用；装有上模的滑块是执行元件，最终实现冲压动作。
（4）操纵系统。操纵系统包括离合器、制动器和操纵机构（如脚踏开关）。离合器和制动器对控制压力机间歇冲压起重要作用，同时又是安全保证的关键所在。离合器的结构对某些安全装置的设置产生直接影响。
2）主要技术参数
（1） 公称压力Pg（单位为N、k N）。公称压力即额定压力，是指滑块距离下死点前某一特定距离（即公称压力行程Sg）或曲柄旋转到离下死点前某一特定角度（即公称压力角αg）时，滑块所允许承受的最大作用力。
（2） 滑块行程S（mm）。滑块行程是指从上死点到下死点的直线距离。
（3） 滑块单位时间内的行程次数 n。滑块单位时间内的行程次数是指滑块每分钟从上死点到下死点再回到上死点的往返次数。压力机的行程次数应根据生产效率要求确定，同时手工操作时必须考虑操作者的操作频率不能超过承受能力，以免造成疲劳作业。
（4） 装模高度H（mm）。装模高度是指滑块在下死点时，滑块底平面到工作垫板上表面的距离。当滑块调节到上极限位置时，装模高度达到最大值，称为最大装模高度。
（5） 封闭高度。封闭高度是指滑块在下死点时，滑块底平面到工作台上表面的距离。垫板厚度是封闭高度与装模高度之差。
其他参数还有工作台板和滑块底面尺寸、喉深，以及立柱间距等。装设安全装置时要考虑这些参数。
3）曲柄压力机的工作原理
图4−10所示为结点正置的脚踏控制的曲柄压力机工作原理。
图4−10 曲柄压力机的工作原理
（a）工作位置；（b）下死点；（c）上死点
电动机输入的动力通过带传动系统传到曲柄连杆机构上，通过曲轴旋转运动，带动连杆上下摆动，将曲轴的旋转运动转化为滑块沿着固定在机身上的导轨的往复直线运动。
在电动机电源不被切断的情况下，滑块的动与停是通过操纵脚踏开关控制离合器和制动器实现的。踩脚踏开关，制动器松闸，离合器结合，将传动系统与曲柄连杆机构连通，输入动力，滑块运动；当需要滑块停止运动时，松开脚踏开关，离合器分离，将传动系统与曲柄连杆机构脱开，同时运动惯性被制动器有效地制动，使滑块运动及时停止。
滑块有两个极端位置，当曲柄与连杆运行展成一条直线时，滑块达到下极限位置（α=180°），称为下死点；当曲柄与连杆运行到重合并成一条直线时，滑块达到上极限位置（α=0°），称为上死点，在这两个位置滑块的运动速度为零，加速度最大，滑块从上死点到下死点的直线距离称为滑块的行程。当α为90°、270°时，滑块的速度最大，加速度最小。当曲柄与铅垂线的夹角达到某一值时，实施对工件冲压，在冲压瞬间，工件变形力通过滑块和连杆作用在曲轴上。然后滑块到达最低位置下死点，继而上行程，开始下一个工作循环。
4）曲柄滑块机构的安全
曲轴是压力机的主要受力构件，曲轴若被破坏，不仅影响生产，而且可能引发事故。曲轴受力情况复杂，根据曲轴受力变形分析和实际测定验证，曲轴的危险截面在曲柄颈的中部C—C截面和支撑颈的根部B—B截面（见图4−11）受弯矩和扭矩联合作用，扭矩是曲柄转角α的函数，而弯矩与曲柄转角α无关。曲柄截面受弯矩作用远大于扭矩，可忽略扭矩影响；支撑颈截面受扭矩作用远大于弯矩，可忽略弯矩影响。曲轴必须同时满足曲柄颈和支撑颈曲轴的强度要求。压力机允许承受的冲压力（工件变形力）是受曲轴强度，即曲柄弯曲强度和支撑颈的扭转强度所限制的。
图4−11 曲轴结构
1—连杆；2，4—支撑颈；3—曲柄臂；5—飞轮；6—曲轴臂
（1）压力机安全负荷图。图4−12所示为压力机允许承受的冲压力与曲轴转角的关系图。由图可见，当转角小于某一范围时，冲压力由曲轴的曲柄颈强度决定，为一常量，其强度线是一条直线；当转角大于某一范围时，受曲轴支撑颈强度限制，是曲柄转角α的函数，为一条曲线。压力机工作的安全区是指由曲轴支撑颈强度曲线、曲柄颈强度曲线与两坐标轴围成的区域。使用压力机时，应严格控制压力机所承受的压力且工作角度不得超越安全区。即使进行同一材料同一工艺的工件加工，在α1转角下安全，在α2转角下则不安全。压力机的公称压力Pg是限定在一个特定的工作角度即公称压力角αg（也称额定压力角）范围内，保证压力机实际承受的工件变形力落在安全区内。国产压力机的公称压力角一般是：小型压力机为αg=30°，中、大型压力机为αg=20°。为使用方便，常将公称压力角换为公称压力行程Sg。国产开式压力机Sg=3～16 mm，闭式压力机Sg=13 mm。
图4−12 压力机安全负载
（2）过载保护装置。压力机工作过程中可能发生超载，原因可能为：材料、模具、设备、操作等出现问题；滑块和上模的自重导致下降速度过快，对零件产生撞击；制动器失灵、连杆折断，导致滑块坠落而引发事故。为此，需在压力机上采用一些保护性技术措施，常见的有压塌式、液压式和电子检测式等过载保护措施。
压塌式过载保护是根据破坏式保护原理，机械压力机在曲柄连杆机构传动链中，人为制造一个机械薄弱环节——压塌块。当发生超载时，这个薄弱环节首先破坏，切断传动线路，从而保护主要受力件——曲轴免受超载造成的破坏。压塌块一般装在滑块球铰与滑块之间的部位（见图4−13），当压力机过载时，压塌块薄弱截面首先剪切破坏，使连杆相对于滑块滑动一段距离，触动开关切断控制线路，压力机停止运转，保障设备安全。压塌式过载保护装置的缺点是不能准确地限制过载力，因为压塌块的破坏不仅由作用在它上面的外力决定，同时还与压塌块的材料疲劳有关。
图4−13 过载保护装置
1—连杆；2—滑块；3—压塌块
3. 离合器和操纵系统
由于飞轮的转动惯量很大，为防止频繁启制电动机产生的惯性力，在压力机工作期间，电动机和飞轮一直处于接通运动状态。而控制曲柄连杆机构滑块的往复上下运动是通过离合器的接合和分离来实现的。
机械式压力机操纵系统包括离合器、制动器和操纵机构。操纵机构有手控按钮式和脚踏开关式。脚踏开关式由于可解放双手进行台面操作，手脚配合提高了效率，使用比较普遍。在输入动力时，脚踏开关，制动器先松闸，离合器再接合，曲柄连杆机构动作；在切断动力时，脚踏开关抬起，离合器先分离，制动器克服曲柄连杆机构的惯性，使运动迅速停止。
离合器是用来接合或分离动力的关键部件，离合器运转故障或零件损坏会导致滑块运动失去控制，引发冲压事故，因此是安全检査的重点。离合器的结构形式关系到作业区安全防护装置的选型和安装。离合器分为刚性离合器和摩擦离合器两类。
1）刚性离合器
刚性离合器按接合零件的形式不同，可分为转键式和滚柱式，目前压力机常用转键式离合器，按转键的数目分为单键和双键两种。刚性离合器一般由主动部分（动力输入端）、从动部分（与曲柄连杆机构相连）和接合部分组成。
（1）半圆形双转键离合器。如图4−14所示，主动部分包括飞轮和飞轮套，飞轮套借助平键与飞轮固定连接，飞轮套的内壁有4个缺月形槽；从动部分是曲轴，曲轴的外壁有两个丰月形槽；接合部分是转键，分主键（即工作键）与副键（即填充键），键为丰月形实体。关键元件的结构配合关系是：曲轴及飞轮套的槽直径相同，转键与曲轴的丰月形槽配合，在操纵机构控制下可绕转键自身的轴线在曲轴槽内转动。分离和结合是离合器的两个典型工况。
① 分离状态。转键的丰月形实体与曲轴的丰月形槽完全重合时，转键与曲轴共同组成一个实整圆［见图 4−14（a）］，曲轴可相对飞轮套滑动，不随飞轮转动，离合器处于分离状态。
② 接合状态。当飞轮套缺月形槽与曲轴丰月形槽对正成完整圆槽时，如恰好转键转动，卡在该圆槽中［见图4−14（b）］，则飞轮带动曲轴转动，离合器处于接合状态。
两个转键总是同时转动但转向相反。在上模随滑块下行程冲压工件时，主键起作用；当传动机构反转（如调整模具）时，副键起作用。副键可以防止滑块在下行程时，由于曲柄滑块机构的自重作用，造成曲柄发生超前于飞轮的转动，引起主键与飞轮套的撞击。
图4−14 双转键离合器
1—飞轮；2—飞轮套；3—主键；4—曲轴；5—副键
（2）切向转键式离合器。工作原理与双键离合器相似（见图4−15），只是飞轮套内缘有3个槽。在操纵机构作用下，转键转入飞轮套三角槽内，卡在飞轮套和曲轴套之间，飞轮借助转键带动曲轴运动，离合器接合；当转键完全转入位于曲轴套的键槽中时，转键与曲轴套形成一个整圆，相对飞轮套滑动，离合器处于分离状态。
图4−15 切向转键离合器
1—飞轮；2—飞轮套；3—曲轴套；
4—曲轴；5—接合键
刚性离合器结构简单，便于制造，不需要额外动力源；但传递扭矩小，连接元件受撞击载荷，容易损坏，而且只能使滑块停止在上死点，不能在行程的任意位置停止。
（3）刚性离合器的安全要求。
① 离合器承受冲击的零件（如转键、滑销、牙嵌等）应在材质及热处理方面采取措施，提高其强度和冲击韧性，必要时应定期对其进行无损探伤检查。
② 离合器的单次行程工作机构（包括操纵机构的支架）必须安装正确、牢固、可靠，不得因受振动而产生松动。
③ 转键操纵机构应保证转键在键槽内的转动灵活、可靠。在单次行程操作后，应能及时复位；在非操作的情况下，应不会被其他外力推动而转动。
2）摩擦离合器
摩擦离合器是借助摩擦副的摩擦力来传递扭矩。通过压紧力压紧摩擦元件，在接合面形成摩擦副，产生摩擦力，使离合器主动部分与从动部分接合；压紧力解除，使接合面分离，摩擦力消失，离合器将动力传递切断。按工作情况，摩擦离合器可分为干式（摩擦面暴露在空气中）和湿式（摩擦面浸在油里）两种；按摩擦面的形状又可分为圆盘式、浮动镶块式和圆锥式等多种类型。
摩擦离合器接合平稳，冲击和噪声小，构件不会突然损坏，传递扭矩大，滑块可停止在行程的任意位置。缺点是结构复杂，造价较高，需要压缩空气作为动力能源。摩擦式离合器还可以将离合器和制动器设计成一体，实现两者的联锁动作。
4. 压力机作业区的安全防护装置
防止冲压事故不能仅从操作者方面去要求，必须在压力机作业区采用安全防护装置，从设备的安全性上消除冲压事故。安全问题的关键是解决在冲压作业过程中，无论是在压力机处于正常运转状态，还是由于各种原因使压力机处于非正常状态，或者是人员的误操作情况，只要滑块向下运行，人体的任何部位都不应在危险区。压力机作业危险区的安全防护装置应该具备以下安全功能：
（1）在滑块的下行程中，操作者身体的任何部位都不可进入危险区界线之内。
（2）在滑块的下行程中，当操作者身体部位进入危险区界限之内的一定范围时，滑块立即被制动或超过下死点。
（3）在滑块的下行程中，将操作者的身体部位排除于危险区之外。
（4）当操作者身体部位停留于危险区界线之内时，滑块不能启动。
符合其中任何一项功能的装置，均可作为压力机的安全防护装置。安全装置分为安全保护装置与安全保护控制装置两类。安全保护装置包括栅栏式、双手操作式、机械式、检测式与手用工具。每台压力机一般都应配置一种或一种以上的安全装置。
1）栅栏式安全装置
通过设置栅栏（或透明隔板）实体障碍，将人与危险区隔离，确保人体任何部位无法进入危险区，保护所有有可能进入危险区的人员。栅栏式安全装置分为固定栅栏式和活动栅栏式两种。
（1）栅栏式安全装置的一般安全技术要求。
① 安全距离和开口尺寸。保证安全的关键尺寸是栅栏间距、料口的开口度和安全装置与危险线的安全距离。须考虑的因素是人体测量参数和危险区的可进入性。最小安全距离应考虑在压力机工作期间，栅栏不与压力机的任何活动部件接触，不妨碍物料加工。最小安全距离与栅栏间隙和送料口的最大安全尺寸，应考虑保证人的手和手臂通过料口和栅栏间隙伸入时，不能受到伤害，第一典型位置是考虑人的手指，第二典型位置是考虑人的手掌、手臂的尺寸和可能伸进的距离，如图4−16所示。
图4−16 栅栏式安全装置的安装位置
② 原则上不仅在作业区前面，而且在作业区两侧及背面也应安装栅栏，栅栏高度应是整个危险空间的高度，防止从上、下、侧、背面进入危险区。
③ 栅栏设置可靠，栅栏的非活动部分可用焊接永久固定，或用螺栓紧固，不使用专门工具不能拆除。
（2）固定栅栏式。固定栅栏式的栅栏作为一道屏障，固定安装在机身上，将人体隔离在危险区之外。在滑块运行的全行程期间，栅栏都处于封闭状态，适用于机械化送取料的压力机。
（3）活动栅栏式。活动栅栏式的栅栏适用于手工送取料的压力机。在栅栏前面设一个活动体（门），通过机械方法（如铰链、滑道）与压力机的机架或邻近的固定元件连接，关闭活动体的动力可以来自压力机的滑块或连杆。活动体的状态应与离合器的动作联锁，使滑块下行程期间活动体关闭并不能随意打开，与栅栏形成一体来实施保护；在滑块回程期间，可打开活动体以方便操作。活动体未关闭好，滑块不能运动；滑块在运动状态，活动体打不开。联锁装置须采取有效的保护措施，防止人体或坯料等物与之接触而发生误动作。
2）双手操作式安全装置
双手操作式安全装置的工作原理是将滑块的下行程运动与对双手的限制联系起来，强制操作者双手同时推按操纵器，滑块才能向下运动。此间，如果操作者仅有一只手离开，或双手都离开操纵器，在手伸入危险区之前，滑块停止下行程或超过下死点，使双手没有机会进入危险区，从而避免受到伤害。双手操作式安全装置应符合以下安全技术要求：
（1）双手操作的原则。双手必须同时操作，离合器才能结合。只要一只手瞬时离开操纵器，滑块就会停止下行程或超过下死点。
（2）重新启动的原则。装置必须有措施保证，在滑块下行程期间中断控制又需要恢复时，或单行程操作在滑块达到上死点需再次开始下一次行程时，只有双手全部松开操纵器，然后重新用双手再次启动，滑块才能动作。在单次操作规范中，当完成一次操作循环后，即使双手继续按压着操作按钮，工作部件也不会再继续运行。
（3）最小安全距离的原则。最小安全距离是指操纵器的按钮或手柄中心到达压力机危险线的最短直线距离。安全距离应根据压力机离合器的性能来确定。
① 对于滑块不能在任意位置停止的压力机（如刚性离合器），最小安全距离应大于手的伸进速度与双手离开操纵器到滑块运行至下死点时间的乘积，计算公式为：
Ds≥1.6Ts（4−3）
式中 1.6 ——人手的伸进速度，m/s；
Ds——最小安全距离，即操纵器至模具刃口的最短直线距离，m；
Ts——双手按压操纵器接通离合器控制线路，到滑块运行到下死点的时间，s；应考虑最长时间，即滑块下行程的时间与离合器在结合槽间所需要的转动时间之
N ——离合器的结合槽数；
Tn——曲轴回转一周的时间，s。
Ts和最小安全距离Ds可以通过对具体压力机的计算直接获取。
② 对于滑块可以在任何位置停止的压力机（如摩擦式离合器），其计算公式也用式（4−3），只是Ts取值不同，即Ts表示双手离开操纵器断开压力机离合器的控制线路到滑块完全停止的时间，单位为s。要考虑滑块的惯性，取最长时间。
Ts值对不同的压力机应在曲轴转到90°左右处进行实测来获取。
（4）操纵器的装配距离要求。装配距离，是指两个操纵器（按钮或操纵手柄的手握部位）内边距离。最小内边距离大于250 mm，最大内边距离小于600 mm。
（5）防止意外触动的措施。按钮不得凸出台面；手柄也应采取措施，防止被意外触动、刮碰引起压力机误动作。
需要说明，双手操作式安全装置只能保护使用该装置的操作者，不能保护其他人员的安全。当需要多人同时操作一台压力机时，应为每一个操作者都配备双手操纵器。
3）机械式安全装置
机械式安全装置是通过机械方式，借助各种形式的器具，将人体部位（主要是手）从作业危险区移开，从而达到保护的目的。安全装置的动力来自压力机的滑块，可实现滑块的危险行程与机械式安全装置的保护作用同步，不影响生产率是本类装置的显著特点。常见的类型有拨手式、拉手式等。
（1） 拨手式安全装置。拨手式安全装置是由压杆、拨手杆、拨手器、滑块、压轮和复位弹簧等组成，如图4−17所示。压杆和拨手杆与滑块的滑道固定铰接，复位弹簧连接压杆的一端。滑块在下行程时，压轮向下滚压压杆，带动拨手杆从左至右扫过危险区，安装在拨手杆端的拨手器把操作者的手推开，同时将复位弹簧拉长；当滑块回程运动时，压轮随滑块向上运动，解除对压杆的压力，在复位弹簧拉力作用下，拨手杆绕铰接点向左恢复到原始位，在此期间操作者可以伸手进入模口区操作。
图4−17 拨手式安全装置
1—滑块；2—复位弹簧；3—压轮；4—滑道；
5—压杆；6—拨手杆；7—拨手器
该装置应符合以下安全技术要求：
① 可靠的保护范围。由拨手杆的摆动范围来保证。拨手杆左右摆动的幅度应超过模具的宽度，拨手杆的长度、摆动幅度应可调，以适应不同的加工需要。
② 不能造成新的伤害。拨手器与手接触一侧应采用软材料（如橡胶、软塑料等），防止把人手击伤。拨手式安全装置的缺点是杆的摆动会对操作者视线造成干扰，拨手器与手接触会带来不适。但在正常情况下，一般人的操作速度快于拨杆的摆动速度，拨手器与手接触的情况很少发生。
（2）拉手式安全装置。拉手式安全装置是以滑块或连杆为动力源，在滑块的下行程，借助杠杆和绳索的联合作用，将操作者的手从危险区拉出来。基本组成有杠杆系统、滑块、钢丝绳拉索和手腕带，如图4−18所示。按拉索的拉出方向可分为侧拉式和背拉式两种。
其工作原理是：在滑块下行程时，滑块带动杠杆，借助拉索强制拉出套在手腕带里的手；在滑块上行程时，拉索松弛，手又可以进出模口区自由操作。开始有些不习惯，待操作熟练后，只要操作动作快于拉索的牵拉，很少有被牵拉的感觉。只有当手动作慢于拉索牵引时，才会偶感被动。该装置结构简单、实用，不干扰操作者视线，不影响生产率，在国外的小型压力机上普遍使用。缺点是由于拉索的约束，人的行动特别是手部的活动范围受到限制。拉手式安全装置的安全技术要求有以下几点：
① 装置性能可靠，拉索有足够的强度不被拉断，各部件之间的连接和与机架的固定要牢固可靠，杠杆和滑轮动作灵活，滑轮和各铰接处不得卡塞。
图4−18 拉手式安全装置
1—杠杆系统；2—滑块；3—手腕带；4—钢丝绳拉索
② 手腕带应舒适、柔软、形状适宜，方便穿戴和摘除。在拉索受力拉紧时，手腕带不能把手拉伤，不得从手腕上拉脱。手腕带本身及与拉索连接处应能承受足够的拉力不被破坏。
③ 拉索应能调节，松弛量应在滑块到达上死点时，扣上手腕带的手能摸到头和小腿，保证手的活动范围；在滑块下行时，应能切实把操作者的手拉出危险区。
原则上操作者双手都应采用。在多人操作的压力机上，每人应配备单独的一套拉手式安全装置。
4）检测式安全装置
检测式安全装置是一种安全性好、灵敏度高的压力机安全装置，有光线式（见图4−19）和人体感应式两种。工作原理是通过制造一个保护幕（光幕或感应幕）将压力机的危险区包围，或设在通往危险区的必经之路上。当人体的某个部位进入危险区（或接近危险区）时，必将破坏保护幕的完整性，受阻信号立刻被装置检测出来，经过放大处理，切断压力机的控制线路，使滑块停止运动或不能启动，从而避免人身事故。感应式安全装置由于对环境的适应性稍差，较少使用。光线式安全装置由于动作灵敏，结构简单，容易调整维修，特别对操作者无视觉干扰，不影响生产率，因而得到广泛的应用。
图4−19 光线式安全装置
光线式安全装置通过在压力机上设置投光器和接收器，在二者之间形成光幕将危险区包围。当人体的任一部分遮断光线时，装置检测出这一状态，并输出信号使滑块不能启动或停止运行。光源一般采用红外光线或周期性的点射光。该装置必须有可靠的技术措施来实现以下功能：
（1）保护范围。保护范围是由保护长度和保护高度构成的矩形保护幕将危险区包围，光幕不得采用三角形和梯形。投光器与受光器组成的光轴间距应根据光幕与模口区危险线的安全距离、人体测量参数、危险区的可进入性，充分考虑保证人的手和手臂通过光轴间距伸入时，不能受到伤害。
（2）自保功能。自保功能是指在保护幕被破坏、滑块停止运动后，即使人体撤出保护幕恢复完整，滑块也不能立即恢复运行，必须按动“恢复”按钮，滑块才能再次启动。
（3）不保护区功能。滑块回程期间，装置不起作用，在此期间即使保护幕被破坏，滑块也不停止运行，以便操作者的手出入模口区操作。
（4）自检功能。当安全装置自身出现任何故障时，应能立即发出信号，使滑块处于停止状态，并在故障排除以前不能再启动。
（5）响应时间。响应时间是指从保护幕被破坏到安全装置的输出断开压力机控制线路的时间。这是标志装置安全性能的主要指标之一，响应时间不得超过0.02 s。
（6）安全距离。安全距离是指保护幕到模口危险区的最短距离。压力机离合器的结构形式不同，安全距离的计算公式也不同。
对于不能使滑块在任意位置停止的压力机，计算公式同式（4−3）。
对于滑块可在任意位置停止的压力机，计算公式为：
式中 t1——安全装置的响应时间（一般按允许最长时间0.02 s考虑），s；
t2——从压力机控制线路切断至滑块完全停止的时间，s。
对于摩擦式离合器，时间因素则要考虑装置的响应时间和压力机性能影响两个方面。装置的响应时间t1是给定的技术参数，t2则应在曲轴转到90°附近实际测定。
（7）抗干扰性。应考虑安全装置对周围环境的适应范围（包括海拔高度、环境温度、空气相对湿度以及光照等），若超出范围，装置的灵敏度、可靠性都无法保证，反而是不安全的。光线式安全装置应具有抗光线干扰的可靠性，在小于100 W的照明条件下，装置应能正常可靠地工作。
检测式安全装置属于电子产品，精密度较高，它的生产必须有主管部门的监督，并经国家指定的技术检验部门按有关的安全标准鉴定，取得许可证后，才能生产。
5）手用工具
冲压事故率最高的时段发生在送取料阶段。而我国目前相当数量的冲压机械仍然靠手工送取料，一个廉价简便的方法就是利用手用工具。手用工具是指在压力机主机以外，为用户安全操作提供的手用操作工具，常用的有手用钳、钩、镊、夹、各式吸盘（电磁、真空、永磁）及工艺专用工具等，是安全操作的辅助手段。手用工具的设计和选用要注意以下几点：
（1）符合安全人机工程学要求。手柄形状要适合操作者的手把持，并能阻止在用力时手向前握或前移到不安全位置，避免因使用不当而受到伤害。
（2）结构简单，方便使用。手用工具的工作部位应与所夹持坯料的形状相适应，以利于夹持可靠、迅速取送、准确入模。
（3）不损伤模具。手用工具应尽量采用软质材料制作，以防意外情况下，工具未及时退出模口，当模具闭合时造成压力机过载。
（4）符合手持电动工具的安全要求。需要强调指出，在正常操作时，坚持正确地使用手用工具对降低冲压事故确实能起到一定作用，但是手用工具本身并不具备安全装置的基本功能，因而不是安全装置。它只能代替人手伸进危险区，不能防止操作者不使用或使用不正确时手意外伸进危险区。采用手用工具还必须同时使用安全装置。
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