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數(shù)控機床中防護結(jié)構(gòu)探究-數(shù)控畢業(yè)論文
摘要：近年來，數(shù)控機床在各行業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)外的生產(chǎn)廠家對數(shù)控機床投入更多的精力。同時隨著用戶對環(huán)保、節(jié)能、外觀等方面要求的提高，機床的防護也越來越受到各生產(chǎn)廠家的重視，機床防護在新型機床的設(shè)計中，占有了更多的比例。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床;外防護;結(jié)構(gòu)設(shè)計
引言：數(shù)控機床外防護主要制造材料是金屬鈑材，但由于不同功能的要求、使用要求以及 材料特點，非金屬材料在數(shù)控機床外防護的生產(chǎn)中也有重要應(yīng)用，這些應(yīng)用主要用于玻璃視窗、玻璃鋼防護裝置和塑鋼門簾及樹脂門把手等輔助部件。
1.數(shù)控機床外防護的設(shè)計
1.1 數(shù)控機床外防護的結(jié)構(gòu)設(shè)計要與機床的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計相統(tǒng)一。數(shù)控機床外防護設(shè)計是機床整體設(shè)計的組成部分，要求處理好外防護與主機本體及內(nèi)防護關(guān)系。
1.2 數(shù)控機床外防護的結(jié)構(gòu)設(shè)計要與安全人機工程學(xué)設(shè)計理念相結(jié)合。數(shù)控機床外防護在結(jié)構(gòu)設(shè)計時不僅要考慮其防護功能、作用原理，還要從安全性和人機工程學(xué)的角度出發(fā)。在滿足數(shù)控機床外防護的結(jié)構(gòu)功能的前提下，為操作者提供一個安全、舒適的工作環(huán)境。
1.3 數(shù)控機床外防護的結(jié)構(gòu)設(shè)計要與制造工藝相結(jié)合。數(shù)控機床外防護的結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮到生產(chǎn)的可加工性、現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)能力，以及檢查、運輸和維護的方便性。機床外防護的結(jié)構(gòu)設(shè)計要簡潔、美觀、真正達(dá)到防漏水、防屑性能優(yōu)良功能。
2.數(shù)控機床外防護類型及基本結(jié)構(gòu)
2.1數(shù)控機床外防護類型
數(shù)控機床外防護是指將機床切屑區(qū)或工作區(qū)與周圍環(huán)境隔離開來的安全防護裝置。數(shù)控機床外防護根據(jù)所防護的范圍可分為全封閉和半封閉防護。對于不同類型的數(shù)控機床其外防護所包括的內(nèi)容不盡相同，例如，對于精密的數(shù)控機床來講，其外防護的要求是全封閉類型。而經(jīng)濟型的數(shù)控機床，其外防護的要求只是對機床本體進(jìn)行的，而液壓站、電氣箱等輔助設(shè)備均不包括在外防護內(nèi)。
2.2 數(shù)控機床外防護基本結(jié)構(gòu)
按數(shù)控機床外防護的區(qū)域劃分，對于全封閉的數(shù)控機床外防護按其防護區(qū)域劃分其結(jié)構(gòu)如下：防護門(根據(jù)加工長度一般可分為單門、雙門)、機床左側(cè)防護罩、機床右側(cè)防護罩、上頂罩、前罩體、后罩體、數(shù)控系統(tǒng)操作面板(CRT)及支撐立柱等。對于半封閉的數(shù)控機床外防護按其防護區(qū)域劃分其結(jié)構(gòu)如下：防護門(多為單門)、單側(cè)罩體(防護主軸箱)、后罩體及數(shù)控系統(tǒng)操作面板(CRT)等。
數(shù)控機床外防護的常規(guī)結(jié)構(gòu)如下：
(1)數(shù)控機床外防護的左、右防護罩結(jié)構(gòu)無論是全封閉防護或是半封閉防護的數(shù)控機床，其外防護的左、右防護罩是根據(jù)空間的位置來劃分的。為了防護罩安裝和維護方便，一般在左、右防護罩體的側(cè)面設(shè)有活動門。活動門大小應(yīng)適當(dāng)，活動門與罩體采用鋼性較強的鉸鏈聯(lián)接，并安裝有門鎖。
(2)數(shù)控機床外防護的防護門結(jié)構(gòu)數(shù)控機床防護門從外型上可分為直線型和弧形兩種，其形狀的選用與數(shù)控機床外觀造型中整體形狀相匹配。
在防護門的設(shè)計時，要保證其剛度和外觀的平面度，因此，防護門內(nèi)側(cè)設(shè)置加強筋板，以防其凸凹不平。考慮到防護門美觀性和整體的協(xié)調(diào)性，一般采用塞焊的工藝將加強筋固定在防護門的內(nèi)側(cè)。
對于全封閉防護的數(shù)控機床，只有通過防護門的觀察窗來觀測機床的加工狀況。因此，防護門上有兩個重要的結(jié)構(gòu)形式，一是觀察窗玻璃的選擇，二是門把手的選擇，為便于防護門的推拉，所以在防護門上都設(shè)有門把手。門玻璃一般采用雙層防爆玻璃，以防加工工程所產(chǎn)生的切屑造成防護門玻璃破碎，而引起對操作者的傷害。若門玻璃應(yīng)采用有機玻璃時，建議采用螺釘緊固結(jié)構(gòu)。
(3)后罩結(jié)構(gòu)
對于全封閉防護的數(shù)控機床的后罩所包容的設(shè)備為電器柜、變壓器、冷卻裝置等輔助設(shè)備，這樣，使數(shù)控機床具有強烈的整體性。在后罩體門的設(shè)計上，要保證后罩門的美觀性，門內(nèi)側(cè)應(yīng)焊有加強筋板，采用塞焊連接。由于，后罩所包容的設(shè)備在工作中，都會產(chǎn)生熱量。若這些熱量不及時散發(fā)出去， 會對數(shù)控機床的加工區(qū)內(nèi)的溫度有影響，引起溫升而造成加工精度的降低。因此，要在后罩的門上開有大面積的散熱通風(fēng)孔。
2.3 數(shù)控機床外防護的結(jié)構(gòu)劃分
數(shù)控機床外防護按其防護結(jié)構(gòu)劃分，數(shù)控機床外防護可為圍板式、框架與圍板組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。對于數(shù)控機床外防護結(jié)構(gòu)形式的確定，是由數(shù)控機床自身的結(jié)構(gòu)形式、規(guī)模的大小以及對防護的技術(shù)要求決定的。數(shù)控機床防護無論是圍板式，或是框架與圍板組合式，其結(jié)構(gòu)都是由基礎(chǔ)支架類、框架類和圍板類組成的。
2.3.1 基礎(chǔ)支架類
數(shù)控機床外防護裝置的基礎(chǔ)支架就是直接與機床主機基礎(chǔ)件相連，用以支撐外防護裝置的各個罩體部分。機床支架要有足夠的承載能力(強度、剛度)、準(zhǔn)確的幾何形狀�；A(chǔ)支架本身重量經(jīng)、結(jié)構(gòu)合理、受力效果好。基礎(chǔ)支架的材料可用鑄鐵、也可用鋼結(jié)構(gòu)。截面尺寸要適當(dāng)，必要時應(yīng)進(jìn)行強度較核。鋼結(jié)構(gòu)支架可以用鋼板經(jīng)機構(gòu)定型后焊接，也可用鋼板與型材結(jié)合焊接而成�；A(chǔ)支架類與基礎(chǔ)主機基礎(chǔ)件的連接固定一般用螺釘，螺釘需要較核，并且采用放松墊圈。
2.3.2 框架類
外防護裝置中，框架是用來起支撐和定位作用的，因此，也要求框架應(yīng)具有準(zhǔn)確的 形狀和足夠的強度和剛度�？蚣艿慕Y(jié)構(gòu)形式：一般框架由各種型材組合焊接而成;板材折彎組合焊接而成;厚板材機械加工組合焊接而成。采用的型材有角鋼、鋼管、槽鋼、“之”字鋼等。
2.3.3 圍板類
圍板是附著在框架之上或圍板之間相互連接固定于基礎(chǔ)支架之上。圍板的形式多種多樣，圍板的結(jié)構(gòu)根據(jù)大小和復(fù)雜程度有所不同，因此，對圍板的設(shè)計要求也有所不同。圍板邊緣必須折邊，而且是兩次折邊，并且把合結(jié)構(gòu)不外露。大的圍板為了保證強度和剛度需要設(shè)置加強筋。圍板的輪廓形狀定型，把合孔位置度和平面度都要有要求。在圍板的設(shè)計時，要考慮到安裝以及運輸方面的需求。另外，圍板設(shè)計還要考慮安裝的方便性和可行性。由于圍板的連接都是設(shè)計在內(nèi)側(cè)， 所以設(shè)計時要留出安裝的空間，如：在適當(dāng)?shù)奈恢蒙显O(shè)置活動窗口。圍板的材料2mm最常用，材料多為冷軋鋼板。
3.數(shù)控機床外防護設(shè)計規(guī)則
(1)要以人為本。
(2)外防護必須安全可靠。
(3)外防護要與機械裝備配套設(shè)計。
(4)要簡單、經(jīng)濟、方便。
參考文獻(xiàn)：
[1]王玉林，蘇全忠，曲遠(yuǎn)方.產(chǎn)品造型設(shè)計材料與工藝[M]，天津：天津大學(xué)出版社，1994
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