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      【摘要】數控機床的性能主要取決于其內部結構，但外觀造型也不容忽視。產品外觀造型不僅體現了企業外觀造型設計上的特點，也提高了企業產品的競爭力。新穎的造型設計有利于體現產品功能的合理性、技術的先進性、操作宜人性，從而大幅提升產品的附加值，增強產品的競爭力。產品外觀設計的統一性，也體現了企業的形象。
  
   
       引言

  
      本文針對HDR63臥式加工中心整體防護的要求，對防護裝置的設計。以現代工業設計方法為理論基礎，完成了臥式加工中心防護裝置的前防護設計。

  
      1、加工中心防護設計的重要性和必要性

  
      1.1加工中心具有高速主軸、高性能數控系統、高精度快速進給系統、高效冷卻系統、高精度和高速的的檢測技術、高性能刀具以及高安全性能。HDR63臥式加工中心主軸速度有4000r／min和10000r／min兩種轉速。在高速加工時，安全性問題也是必須考慮的。
 
      1.2在高速加工時，高溫飛濺的切屑、潤滑油的飛濺、刀具損壞后高速飛出等因素，都是防護裝置必須考慮的。因此，合理、可靠的機床設計就成為設計中的一個重要環節。所以在即充分全面地考慮到對機床本身的安全保護，又能做到以人為本，避免因設計的不合理帶來對操作使用者潛在的危險，而且使加工中心外觀上給人以親切感，宜操作性，美
的感覺。通過機床防護要表達出機床的一種穩重，剛毅等感覺。從而表達出加工中心獨有的特點。

  
      2、臥式加工中心防護裝置的設計流程

  
      2.1本次對加工中心防護的設計是在機床總體方案已經確定。機床防護外觀形狀基本確定，其他部件都已經設計完成的條件下進行設計。而且是在要求系列產品統一風格的條件下進行設計。所以首先就要了解本機床的基本運動情況，工件的最大加工范國，及各部件的分布位置。見圖2-1

                                圖2-1 HDR63 總圖

     機床可以自動交換回轉工作臺，有最大加工工件的直徑尺寸，高度尺寸。回轉門回轉直徑尺寸。機床可以在x、Y、Z三軸上做直線運動。機械手做回轉換刀運動。了解各液壓閥組的放置位置，主操作盒的位置。主軸的原點位置(換刀位置)。排屑器、液壓站、電器柜、主軸冷卻器都位于機床的后面。
 
      2.2上料區防護的設計
 
     因為HDR63加工中心設有托板交換工作臺，其中一個工作臺來來進行上料，另一個工作臺進行加工。所以把上料工作臺區域的外防護稱之為前防護。而前防護位于機床的最前面，工人要經常上下料，所以機床前防護盡量較少甚至不要有外漏件，來減少或避免對工人衣服或工件等的損壞或干擾等。比如：少用外漏圓頭螺釘等。如果必須要，那么盡量用
球頭螺釘，或調整外漏件的尺寸來避開工人的工作區域等措施。
 
     2.3前防護的外型設計
 
     因為要上下料，所以應該有開門。而開門的形式和外觀的構造有很大的關系。機床門的寬度主要受到工作臺尺寸的限制，為了方便操作人員裝卡零件的需要，門的寬度尺寸在一般情況下要求略大于工作臺的寬度，即把工作臺完全敞開。由于不同型號機床的工作臺尺寸差別較大，因此門的造型也需要作較大的變化，以滿足操作人員的工作要求。對于工作臺較小的機床一般采用單開門的結構，而對于工作臺較寬的機床則多選用雙開門。因為要把工作臺完全敞開，如果采用單門結構，機床門的體積過大，推拉操作較吃力，不便于使用，所以在大型的加工中心等機床中雙開門的結構較為常見。另外，在機床門的造型設計中，門的高度尺寸也應適當考慮。特別是在大型的加工中心的設計中，由于機床體量
大，門的高度尺寸要比普通機床大些。而且要考慮工件的吊裝等問題。經過考慮，為了節約空間，減小前防護的尺寸采用圓形雙開門形式。
 
     2.4前門軌道設計
 
     前門軌道采用滾輪滾動形式。門與滾道的接觸形式一般有摩擦式，滾動式。摩擦式一般用于門比較輕的情況下進行滑動，而HDR63前防護門比較大，所以采用滾動接觸形式。而滾動接觸形式有線接觸和點接觸。由摩擦知道：線接觸摩擦系數大，滾動性能稍差，但受力好；點接觸摩擦系數小，滾動性能好，當然受力也輕。但在一般中小型防護門上兩
者都可以采用。
  
     結合本廠材料與工藝。滾道選用6mm鋼板軋制而成的圓弧形狀。滾輪選用滾動軸承。這樣滾輪就和滾道之間是線接觸。減少了摩擦力。從而使開門更輕松。
 
     2.5前防護還有一個很重要的問題就是工作臺加工工件的鐵屑和噴淋水的處理。本文的設計思路是把鐵屑排進螺旋排屑器里面，再由螺旋排屑器把鐵屑排到水箱里面。HDR63機床有兩個螺旋排屑器，其上面是開口的。如圖2-2所示。

     
  
                    圖2-2 前防護排屑原理圖
 

     3.材料的選擇

     選材也很重要。對于統一空間輪廓的造型而言，選用不同的才料，在視覺識別上會有較大的差異，給人的心理感覺會有微妙的甚至顛覆性的變化。材料質感和激勵的來源是對材料性能的充分理解，材質的使用要力求均合材質的加工工藝。加工工藝是指物質材料轉變為設計結果的技術過程。統一設計的外觀選用同一材料，而采用不同的加工工藝，這種心理感覺仍會產生變化。加工中心防護板材的選用上：選用了Q235-A鋼板，防護板厚度一般在1.5mm,2mm,2.5mm。對于一般防護遮板(比如支架的擋板不承受力)，采用1.5mm薄板；一般的連接板起連接作用承受一定的力，采用2mm的薄板；有些地方的防護罩要要有好的焊接性，而且要承受很大的力，所以采用2.5mm薄板；一些連接受力的部分，采用角鋼，方鋼等型材或其焊接件。

  
     結語

  
     HDR63前防護裝置的設計，滿足了設計要求，合理的解決了設計與加工的問題，操作維修方便，降低生產成本。