郭玉英+單士海

Large machine shield stability improvement design

Guo Yuying Shi Shihai

（Qiqihar Heavy CNC Equipment Co.， Ltd.， Qiqihar 161005. CHN）

摘 要：整機防護罩是機床外觀件，需要兼顧實用性與美觀性，整機防護罩在功能上要實現(xiàn)防止冷卻液和鐵屑飛濺，防護罩內部排屑要方便。整機防護罩在外觀上要美觀，堅固。

關鍵詞：拉門；加固；框架；剛性聯(lián)接；美觀

Abstract： the engine shield machine is a appearance， need both practicality and aesthetics， the engine shield to prevent cooling fluid on the function and iron filings， splash guard internal chip removal more convenient. The engine shield to be beautiful in appearance， sturdy.

Keywords： sliding door， reinforcement， frame， rigid connection， and beautiful

隨著機加要求的不斷提高，機床復合性能的不斷提高，機床帶冷卻，帶整機防護罩的不斷增多。整機防護罩是機床外觀件，需要兼顧實用性與美觀性，整機防護罩在功能上要實現(xiàn)防止冷卻液和鐵屑飛濺，防護罩內部排屑要方便，要有人操作的空間。整機防護罩在外觀上要美觀，堅固。

整機防護罩的外觀最先進入人視線的是防護罩的前門，現(xiàn)有立式機床的整機防護罩前門一般有兩種方式：升降門和拉門。

升降門一般采用氣彈簧或液壓油缸來實現(xiàn)前門的升降，一般采用兩個或三個氣彈簧或液壓油缸，設計時要考慮多個氣彈簧或液壓油缸升降的同步性，需安裝同步控制閥，制造成本大；并且由于升降門的結構限制，需要在機床的地基上留出升降門升降用氣彈簧或液壓油缸的行程深度，地基制作成本增加；如選用液壓油缸來實現(xiàn)升降門的升降，還需要配置液壓供油系統(tǒng)，成本大，維護困維，容易發(fā)生液壓油泄漏，對機床使用環(huán)境造成污染。拉門結構相對于升降門，設計上成本相對較低，因是拉門結構，所以對于機床地基來說不需要留出升降門的行程空間，又因為沒有氣動或液壓因素，維護起來比較方便。所以綜合以上因素，現(xiàn)在國內機床制造廠家，整機防護罩前門設計一般采用拉門結構。

拉門結構整機防護罩因上下工件需要，拉門的拉開寬度要大于機床所要求最大加工工件的直徑，一般需留出100～200mm的空間余量。隨著機床加工工件直徑的加大，拉門的開門尺寸也會隨之加大，一般加工直徑在2500mm以下時，采用單層門結構，加工直徑2500mm以上，為防止單層門弱，采用雙拉門結構。

現(xiàn)有整機防護罩前門拉門結構（見圖1），拉門與地基之間的支撐為浮動支撐，拉門下導軌采用自制圓鋼導軌，為可調浮動結構，拉門上導軌為自制方導軌，兩側軸承作為滑塊。此種拉門結構，首先由于拉門支承與地基之間為浮動支承，雖然拉門與整機防護罩底板相對于地基可以調整，但是由于機床地基制作不平、拉門支承面積小等因素，整機防護罩前門在使用過程中，極易發(fā)生晃動，拉門開門寬度越大，門越高，晃動越大。同時拉門上導軌由于方導軌加工和裝配的過程中容易發(fā)生變形，兩側軸承作為滑塊使用時，需要遷就方導軌而在調整時需要留出大的間隙來保證拉門拉開，而這種間隙的存在，使拉門在運行過程中極易發(fā)生前后晃動，而拉門關閉時全靠兩側門垛（門開關所依附的圍板）上的導軌滾輪軸承與門上的簡易方導軌有一段接觸來保證其穩(wěn)固性，下導軌也是簡易圓鋼導軌，存在變形等問題，因此開門寬度越大，穩(wěn)固性越差，門晃動的越厲害，并且由于自制方導軌存在變形，導致拉門在運行過程中不順暢，拉開和關閉時費時費力。為解決以上所說拉門晃動和運行不順暢的問題，對立式車床產品的整機防護罩拉門結構進行提高穩(wěn)固性的改進設計，此改進設計已通過現(xiàn)場實踐驗證，取得良好的反饋，并進行了系列設計，下面對改進設計進行詳細的說明（見圖2）。

此次改進設計主要對整機防護罩前拉門進行了加固設計，現(xiàn)以最大加工直徑5000mm，整機防護高度在工作臺面以上1500mm的雙柱立車整機防護罩為例：此立車前拉門為雙層拉門結構，拉門拉開寬度為5200mm，首先在整機防護罩拉門兩側門垛各增加了兩個焊接立柱，與整機防護罩罩板形成框架結構，立柱為方形，截面80×80mm（根據機床規(guī)格大小和整機防護罩的防護高度，立柱的截面尺寸不同，機床規(guī)格小、整機防護罩防護高度低，立柱截面相對縮小，反之，立柱截面相應加大），立柱底部與機床地基不采用浮動支撐，而是在地基上預埋安裝板，防護罩立柱底板加工出安裝孔，立柱通過螺釘把合安裝在地基預埋的安裝板上，通過調整螺釘調整立柱水平，從而保證整機防護罩前門的安裝水平和門框架的剛性。原自制方導軌與軸承配合作為拉門導軌的結構改為外購直線導軌，外購直線導軌的直線度和導軌與滑塊配合大大優(yōu)于自制導軌，直線導軌裝在門上，滑塊固定在門垛上，為了保證門滑動時的剛性一個拉門特采用3個滑塊，保證整機防護罩門的剛性；整機防護罩底板與工作臺底座此次增加了把合，增強了整機防護罩底板的穩(wěn)定性，從而也為前拉門的穩(wěn)定提供了有力的支承。拉門的外形采用折彎設計，此設計較直板形式，門板的剛性加大，并且由于折彎形式，門的外觀有了相對柔和的線條，所以，視覺上更加美觀。

此改進設計后，前門采用雙立柱框架固定在門兩側與底板槽與門垛圍板均為可把合剛性聯(lián)接，方便拆裝，還可調整底板的高低，與其它地方的浮動支撐腿配合使用，增加了門垛圍板的剛性從而增加了拉門的穩(wěn)固性；整機防護罩底板與工作臺底座增加了把合，增強了整機防護罩底板的穩(wěn)定性，從而也為前拉門的穩(wěn)定提供了有力的支承；拉門采用直線導軌導向，比原簡易導軌吻合性提高，也增加了滑動時門的穩(wěn)固性，拉門拉開關閉時也省力；門板采用折彎形式，增強剛性的同時又增加了外觀的觀賞性。

作者簡介：郭玉英（1982-），女，本科，工程師，設計員，主要從事機床的設計工作。