摘要: 隨著科學水平的不斷提高，數控機床領域也注入（rù）了新興技術。特別是大型機床的進一步應用、優化，極大地提高了數控機床的（de）生產（chǎn）效率。大型機床導軌防（fáng）護罩，是對整個機器進行防護的重要零件，不僅可以阻止零碎物品進入機器內部。還能使大型機器的外觀不會（huì）顯得（dé）那麽（me）笨重。大型機床導軌防護罩結構的優化設計工作，已經（jīng）成為大型機床導軌（guǐ）設計的重要一環。本文將對大型機床導軌防（fáng）護罩的組成結構進行分析（xī），對比不同形式的導軌防護罩結構及應用原（yuán）理，為實現大型機床導軌防護罩的設計提供信息及理論基礎。
   
      關鍵詞 : 大型機床；導軌防護罩；結構；優化設計

      隨著大型機床中技術的不斷應用創新，大型（xíng）機床導軌防（fáng）護罩的研究也得到了發展。原有的大型機（jī）床導軌防護罩移動（dòng）比較緩慢，不能適應高速機床的應用條件（jiàn），隨著技術的研發（fā）與（yǔ）應（yīng）用，大型機床導軌防護罩（zhào）的速度（dù）在逐步增強，穩定性也在逐步增加。
   
      一、大型機床導軌防護罩的（de）結構（gòu）特點
   
      1.大型機床導軌防護罩的分類及設計要求
   
     當（dāng）前，對於大型機床導軌防（fáng）護罩的（de）研究設（shè）計，出現了很多種形式，並進行（háng）了類型上的劃分。依照防護（hù）的方（fāng）式的差異，可以進行劃分，其中高速同動型是此文的（de）研究（jiū）主體。又可以將高速同（tóng）動型進（jìn）行分類。其中高速導軌類（lèi）型，是常見的大型機床導軌防護罩類型。高速導軌要實現大（dà）型防護罩的保護，就要達到一定（dìng）的條件：（1）應該與大型機床的移動速度相匹配。最快的速度應達200m/min；（2）能夠抗震，因為大型機床在高速運轉的工作狀態，會產生極高的運轉速度，從而會造成一定的震動，一般的導軌防護罩（zhào）會在（zài）震動的過程中形成損壞，從而不能（néng）達到（dào）防護的要求；（3）加速要夠快（kuài），加速反應能力（lì），避免機床在實際運轉（zhuǎn）中對其造成破壞；（4）降（jiàng）低噪音，機床（chuáng）在高速運轉（zhuǎn）過程中，防護罩會產生摩擦，從而形成（chéng）噪音。降（jiàng）低噪音，是大型機床導軌防護罩設計必要要注意的環節（jiē）；（5）外（wài）觀要（yào）合理，防護罩是機床的外部防護措施，外觀的合理會（huì）促進機器使用時的方便。
 
      2.大型機床導軌防護罩的結（jié）構特點
   
      大型機床導軌防護（hù）罩的結構，有著特定的形狀，整體結構類（lèi）似剪刀。圍繞著（zhe）中間（jiān）軸，在中間軸（zhóu）上的是葉片。當機床運行時，葉片按照一（yī）致的規律進行移動。采用雙自由度的機械結構（gòu），采用刮刷對防（fáng）護罩的運動方向（xiàng）進行控製。大型機（jī）床導軌防護（hù）罩在高速運轉過程中（zhōng），如果受力不均勻，葉（yè）片會發生發生變形。高速同（tóng）動型機構防護罩則可以擺脫上述出現的困擾，高速同動型機構防護罩把葉片安排在了（le）兩側轉軸上，避免（miǎn）葉片在防護罩高速運動的過程中發生變形。通過提高葉片的穩定性，可（kě）以實現防護罩運動速度的（de）提高。此外，該裝（zhuāng）置還有導軌槽板的設計，可以增加該裝置的（de）穩定（dìng）性。該防護罩結構如圖1所示。
  

      
  
       1—立柱；2—主軸箱；3—斜導軌防護罩；4—工（gōng）作台；5—橫托板；6—平導軌防護罩；7—床身；8—螺旋排（pái）屑器；9—床身導（dǎo）軌。

                  圖1 斜鋼（gāng）導軌防護罩結構圖
  

      二、結構設計分（fèn）析
   
      1.防護罩的結構設計及分析
   
      首先，防護罩的是為了保護機床在運轉過程（chéng）中，不受碎屑、水等（děng）雜物的損害。其基本機構包括立柱、工作台、橫托板等基本構成。其次，對於防護罩的結構設計，主要針對的問（wèn）題是機床帶動防護罩（zhào）高速運轉，轉軸的高速運（yùn）轉會帶動防護罩的葉片進行（háng）運轉，從而達（dá）到保護機床的作用。但是防護罩的高速運轉（zhuǎn）會（huì）造成其發生扭曲變形，這（zhè）是防護罩結（jié）構設計主要的問題。最後（hòu），由於大型機床在高速（sù）運轉的過程中，速度會達到200m/min，因此，防護罩的（de）設計，還必須對（duì）其穩定性進行考慮，避免機床在高速運轉過程中，機床導軌防護罩的各個零件會發生碰撞，從而（ér）會形成噪聲。
   
      2.導軌防護罩的設計，需要有具體的參數，按照參（cān）數進行設計。最大拉伸後（hòu）尺寸用Lmax表示。導（dǎo）軌寬用A表示，防護寬用a表示。對護罩罩板（bǎn）參數及靈敏度進行分析（xī）。例如，對參數a 的全（quán）局靈敏度進行分析，如圖2 所示，參數a 在150 度至170 度之間移量保持在一個比（bǐ）較平穩的形勢，當參（cān）數接近180度並不斷加大時，罩板的質量越差，排屑效果越不理想。
 
     3.大（dà）型機床導軌（guǐ）防護罩的結構的優化
 
     首先針對機床導軌（guǐ）防護罩出（chū）現的問題，目前出現了兩種防護罩的設計。一種是高速（sù）同動機構，而（ér）另一種則是高速同動平行機構。它們在原有防護罩的基礎上，增添了穩定（dìng）性因素的考慮（lǜ）。其次，高速同動結構防護罩（zhào），是當前機床防護罩最常（cháng）見的形式。護罩隨著（zhe）大型機床運動，所以被稱為高（gāo）速同動機構防（fáng）護罩。高速同動機構防護罩根據機床的特點，又可以分為單排狀態和雙排狀態。

      
  
                      圖2 高速同動機構動（dòng）作狀態示意（yì）圖
     
      高速同動（dòng）機構防護罩的結構，是一個支點與主體連接，形成雙自由的構成方式。通過轉（zhuǎn）軸的的帶動，產生推力、拉力。掛刷用來控製結構的左右移動，從而形成其運動方向的一（yī）致（zhì），減（jiǎn）少葉片受到（dào）的阻（zǔ）力，促進高速同（tóng）動（dòng）機構防護罩的整體穩定，防止防護（hù）罩出現變形等情況。最後，高速同動平行機構防護罩，通過對原有同動結構的改造，目的是減少轉軸（zhóu）的不協調運動。使轉軸（zhóu）直接與護罩進行連接，減少了中間的摩擦力，促進護罩的穩定性，同（tóng）時也為防護罩的高速運轉提供條件。與原有同（tóng）動機構不同，高速同動平行機構具有雙支點，與主（zhǔ）體的連接（jiē）更加緊密（mì）。高速同動平行機（jī）構，促進了機構各（gè）部件的一體化，減少了中（zhōng）間的連接步驟，會極大地提高（gāo）防（fáng）護罩的穩定性。
   
      綜（zōng）上所（suǒ）述，大型機床導軌防護罩結構的研究，促（cù）進防護罩的一體化，能夠在很大程度上減少防護（hù）罩的損壞，增加防護罩（zhào）的使用時間，從而減少防（fáng）護罩的成本。高（gāo）速同動機構防護罩的使用，采用雙支點連接，式防護罩在運行過程中的摩擦力減（jiǎn）弱，提高了防護罩和機床的結合度，減（jiǎn）少防護罩的維護費用。同時，為了適應大型機床的不斷發展，防護（hù）罩的設計應該不斷地進行（háng）更新，以（yǐ）實現更好地與（yǔ）大型機床進行配（pèi）合，提高大型機床的工作（zuò）效率。