【摘要】數（shù）控機床是（shì）主導性的（de）機床產品，其外防護設計是機床製造行業的一項重大課（kè）題。所以研究加工中心防護的設計，以提高加工中心外防（fáng）護質量，從而進一步提高其在國內外（wài）市場的競爭力與附加值，使產品（pǐn）立於不敗之地。加工中心就是典（diǎn）型的數控機床。所以本文針對HMC63e加（jiā）工中心描述臥式（shì）加工中心要（yào）求，對防護裝置設計，設（shè）計與加工和裝配的問題進行研究。並提出應對措施。

   
      機（jī）床是屬於高速運轉（zhuǎn）的（de）機械。機床的主軸旋轉速度低則每分鍾數百轉，高（gāo）則每分鍾上萬轉至幾十萬轉。高速旋轉（zhuǎn）的工件和／或刀具存在飛（fēi）出危險。可造成人身傷害甚至（zhì）死亡。工件或刀具的裝夾不牢固，造成工（gōng）件或刀具（jù）飛出（chū）；防護裝置或裝配不符合要求，對（duì）飛出的工件或刀具防（fáng）護不住。都會引發事故，因此機床的外防護就顯得尤為重要。本文以HMC63e加工中心為研究對象，從安全角度重點研究工作區與非工作區的防護設計（jì）。

  
     1、HMC63e加工中（zhōng）心描述

  
     機（jī）床設計的（de）總體布局為縱、橫床身呈（chéng）倒T字型（xíng）結構，立柱橫向左右移（yí）動（X軸行程1000mm），主軸箱上下移動（Y軸行程（chéng）900mm），工作（zuò）台在（zài）床身（shēn）上縱向前後移動（Z軸行程（chéng）900mm）。床身采用整體式鑄造床身，剛性好； 機床工作台為牙盤轉（1°X360），回轉由交流伺服電機驅動，經（jīng）皮帶減速與蝸杆連接（jiē），保證分度精度；液壓自動夾緊、鬆開，運動準確（què）
可靠。工作台回轉采用推力向心軸承（chéng）支承（chéng），運動平穩、定位精度高，承載能力大；雙交換工作台站，采用浮（fú）起式直接回轉結構，交換（huàn）時（shí）間為12s。當一個工作台工作時，另一（yī）個工作台進行（háng）零件裝卸，可減少輔助時（shí）間，提高效率；機床設有全封閉防護間，正麵（miàn）和側麵均有（yǒu）拉門，操作方（fāng）便、安全。X、Y、Z均有防鏽金屬防護拉板，防止冷（lěng）卻（què）液、切屑飛濺，有效防止鐵屑及冷卻液的飛濺對導軌的侵蝕，保護導軌及絲杠，提高使（shǐ）用壽命；排屑采（cǎi）用中間衝刷排屑，排屑快速，減少（shǎo）機床熱變形（xíng），有利提高精度。
 
 
     2、工作區與非工作區之間的防護設計

     圖 回轉門現場圖
 

     防護的重要作（zuò）用之一就是需要隔離上料（liào）區（qū）和工作區，又要進行上料區和工（gōng）作區的托板交換。在此稱之為回轉（zhuǎn）門防（fáng）護。
 
 
     回（huí）轉（zhuǎn）門通過（guò）回轉軸旋轉（zhuǎn），並通（tōng）過底下抬起裝置抬起落下，從而隔（gé）離了工作台的空間，這樣就使得工作區與上下料區分開。回轉門兩側加密封膠條（tiáo）更（gèng）好的阻擋了工作區的水屑。回（huí）轉門中間還設有可供工作者觀察的透明玻璃。
 
 
     3、工作區防護設計
 
 
     工作區是工件加工的地方。也就是主軸加工的（de）地方。也是防護設計的重點。機（jī）床在工件加工時候有噴淋水，刀（dāo）具的內高（gāo）壓冷卻（què）水和刀具的外部冷卻（què）水。所以這裏的防（fáng）護（hù）首先要能夠擋水，而且不能（néng）漏（lòu）水。再就是阻擋（dǎng）加（jiā）工中心高速（sù）加工工件時候產生飛濺的鐵屑。並且將鐵屑引到排（pái）屑器，然後由螺旋排屑器（qì）排出。

     設計理念：首先，工作區的水屑都是通過（guò）螺（luó）旋排屑器排到（dào）水箱裏麵（miàn）。其次，工作（zuò）區需（xū）要人工觀察，檢測等（děng），所以需要開（kāi）側拉門（mén）。考慮到HMC63e的吊裝問題（tí）等，所以側拉門的寬度首先要（yào）大於（yú）工作台的最大寬（kuān）度，而且操作者進入工作（zuò）區也要自如。最終確定本機床的開門寬度。滿足了以上要求。當然工作區的防護應該是密閉的。所以初步構思如下：在主軸換刀處加換刀門，門設計在工作區防護外麵，所以密閉（bì）不是（shì）那麽（me）好，下麵設計了接水板，接水板上設計有回流口使滲（shèn）出來和換刀時掉下來的水通過接水口回流（liú）到排屑槽裏麵。見下圖

      圖 HMC63e 工作台

     防護罩隨著工作台前後移（yí）動可收縮。而（ér）且做成山形狀。使水屑均快速流入排屑（xiè）槽裏。XY防護罩阻（zǔ）擋加工（gōng）區和立柱後麵的非加工區。側拉（lā）門設計在機床的右側。連接回轉門和XY防護罩左右（yòu）兩側防護設計成上直下傾斜的防護罩，使切屑（xiè）液和鐵屑快速流入排屑槽裏麵。另外值得一提的是，在設計初考慮到了防護與機床床身的連接問題，所以對床身外邊留有加工麵和螺釘孔，使得防護（hù）在（zài）設（shè）計與裝配中家少了不少問題。
 

     4、換刀區域設計

     HMC63e加工中心帶有自動換刀裝置。在機床需要換刀的時（shí）候，換刀裝置要把刀具送到主軸（zhóu）上（shàng）；不換（huàn）刀的時候，換刀裝置和主軸分開，即和（hé）工作區（qū）域分開。另外，由於HMC63e換刀速度（dù）在幾（jǐ）秒中，所以在此處設計了自動換刀門，用氣缸帶動換刀門往複運動，因為門的運動速度雖然比較快，但是輕便，所以選擇了比較經濟實惠而且輕便的THK線性滑軌。另外考慮到機床工作區前後比較大，所以換刀防（fáng）護門（mén）選擇了前後移動。機械手要從主軸上抓刀撥出，然後旋（xuán）轉換刀，所以換刀開門尺寸（cùn）要大於機械手的拔刀尺寸和回轉半徑（jìng）。(注：此處說的刀都應該按刀庫中最大最長刀具來（lái）計算)隻有很（hěn）好的（de）了解了機床防護（hù）的製作過程及加工設（shè）備，才可以更好的（de）設計出合理的機床防護（hù）。

      5、加工中心防護（hù）大部分是（shì）采用板料來製作的

     其加（jiā）工流程一般是：

     備料主要應依據零件的尺寸、幾何形狀、材料、板料厚度（dù）、批量、加工精度和切口質量要（yào）求等，選擇合適的裁料方法。一般有剪（jiǎn）裁、衝裁、割裁等幾種方法。而剪裁常（cháng）用設備有龍門剪床、滾剪機和振動剪板機等。衝裁設備即（jí）衝壓加工設備（bèi），簡稱衝床。割裁一般指用氣體燃料如氧、乙炔氣體火焰切割板料的工藝。常用的設備有激光切割（gē）機，折彎機。接下來就是板焊件的焊接，最後還有表麵處理如油（yóu）漆，噴塗等。

     結語（yǔ）

     在機床的設計、製造和運行過程中，安全防護措施應該作為一（yī）項（xiàng）重要的指標，數控機床防護罩的（de）設計應遵循安全防護裝置的設計原則，以保證作業環境和人身安全。