摘要:主要介绍了我厂经济型数控车床防护的发展历程,防护设计的原则及方法,分析了防护设计中常见问题分析及预防措施。
关键词:人性化设计 迷宫结构
近年来,随着科技进步和社会环境因素的变化,市场竞争愈来愈激烈,顾客的要求愈来愈高。机床防护设计作为机床部件,已经越来越显示出其重要性,成为制约机床质量提高的因素之一,制造业的决策者都意识到,防护设计技术的发展改进,不仅可以提高产品的质量,还可以提高用户的响应能力,使企业产品更具市场竞争力。
1. 经济型数控车床防护的发展
我厂经济型数控卧式车床是中国机械行业名牌产品,机床防护的发展经历了:裸机、半封闭防护机床、全封闭防护机床三个阶段,如果说从机床的裸机到机床的半封闭防护是一次安全性的变革;那么今天全新的防护设计则是融合了设计美学,人体工程学基础上的人性化设计。由固定的操作面板发展到可移动的,再发展到可转动的操作面板。机床防护的整体结构操作宜人性强,防水性、排屑性好,外观美观、大方。
2. 防护设计的原则及方法
在经济型数控卧式车床的防护设计过程中,首先是机床外观确定好后,在防护尺寸设计方面:根据已知机床的结构设计参数及标准配置确定防护的总体外形尺寸,保证机床正常工作时防护与机床主机不发生干涉。其次,是根据已知机床的走线方式确定防护上拖链的安装位置、安装方式、拖链长度,确定操作面板的尺寸;根据已知机床的行程大小确定防护门的宽度与大小,确定导轨防护罩的结构参数,保证防护自身功能的实现及尺寸的正确性。另外,在防护结构设计方面:最重要的是整体机床防护的防水性,确保正常工作时无漏水现象发生。
通常设计机床防护的方法是:如下图,根据机床X轴行程、X轴拖链、刀架的极限位置确定L1及L2尺寸,从而决定机床的宽度L3的大小及门的形状;再根据机床最大加工直径φ的大小确定H1尺寸;根据H1、电箱高度及主机尺寸确定H尺寸,即机床的总高度;根据Z轴行程、尾座大小,确定L尺寸,即机床的总长度。此时,防护的基本尺寸已经完全确定,接下来是按照已确定的尺寸进行防护的各个零件的细节设计,最后完成防护的装配图及零件设计,进而完成机床的防护设计。
3. 防护设计中常见问题分析及预防措施。
机床防护的设计好坏直接影响着机床的质量。由于机床防护的设计是搭建在机床主机基础上的“外衣”,若防护搭建基准不合理、防护零件连接处漏水、防护零件装配工艺性不好,这些不仅影响机床的生产周期,而且影响机床的质量。
3.1 合理选择防护搭建基准
经济型数控卧式车床的防护设计,均以床头立板上主轴中心的位置作为设计基准,以此设计床头防护、后防护、接水槽等零件,完成防护设计。
3.2 合理设计防护零件搭接结构
在防护设计中,防护零件之间的连接形式,直接影响到整体防护的防水性,我厂的防护设计在零件的连接处均采用迷宫式设计(见下图所示),有效的将加工时四溅的切屑液倒入水箱中。
3.3 合理安排防护零件安装顺序
防护设计中好的外形设计、好的防水结构,必须能够实现。即设计生产出的防护零件在装配时要实现装配简单、容易和很高的装配效率。因此,防护零件的安装顺序是防护设计中不应该被忽略的细节。
4. 结语
机床防护的设计应根据生产加工设备、机床主机的结构需要及机床所需加工零件的材料特点,进行全面考虑和权衡,在处理具体问题时应具体情况具体分析,灵活应用以上原则和方法,并不断改进和完善细化具体设计结构,这样才能满足机床的各项要求。
参考文献
1.赵俊生. 数控车床控制技术基础. 北京:化学工业出版社,2006
2.闻邦椿.机械设计手册 第6卷[M]机械工业出版社2010.1
3.赵江洪:《设计艺术的含义》,湖南大学出版社,长沙,1999。
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