關(guān)于臥式加工中心工作區(qū)與非工作區(qū)防護設(shè)計
引言 機床是屬于高速運轉(zhuǎn)的機械。機床的主軸旋轉(zhuǎn)速度低則每分鐘數(shù) 百轉(zhuǎn)，高則每分鐘上萬轉(zhuǎn)至幾十萬轉(zhuǎn)。高速旋轉(zhuǎn)的工件和/或刀具存在 飛出危險。可造成人身傷害甚至死亡。工件或刀具的裝夾不牢固，造成 工件或刀具飛出；防護裝置或裝配不符合要求，對飛出的工件或刀具 防護不住。都會引發(fā)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(qū)與非工作區(qū) 的防護設(shè)計。 1、HMC63e加工中心描述 機床設(shè)計的總體布局為縱、橫床身呈倒T字型結(jié)構(gòu)，立柱橫向左右 移動（X軸行程1000mm),主軸箱上下移動（Y軸行程900mm),工作臺 在床身上縱向前后移動（Z軸行程900mm)。床身采用整體式鑄造床身， 剛性好；機床工作臺為牙盤轉(zhuǎn)（1° X360)，回轉(zhuǎn)由交流伺服電機驅(qū)動， 經(jīng)皮帶減速與蝸桿連接，保證分度精度；液壓自動夾緊、松開，運動準確 可靠。工作臺回轉(zhuǎn)采用推力向心軸承支承，運動平穩(wěn)、定位精度高，承載 能力大；雙交換工作臺站，采用浮起式直接回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，交換時間為12s。 當一個工作臺工作時，另一個工作臺進行零件裝卸，可減少輔助時間，提 高效率；機床設(shè)有全封閉防護間，正面和惻面均有拉門，操作方便、安 全。X、Y、Z均有防銹金屬防護拉板，防止冷卻液、切屑飛搬，有效防止 鐵屑及冷卻液的飛搬對導軌的侵蝕，保護導軌及絲杠，提高使用壽命； 排屑采用中間沖刷排屑，排屑快速，減少機床熱變形，有利提高精度。 2、工作區(qū)與非工作區(qū)之間的防護設(shè)計 防護的重要作用之一就是需要隔離上料區(qū) 和工作區(qū)，又要進行上料區(qū)和工作區(qū)的托板交 換。在此稱之為回轉(zhuǎn)門防護。回轉(zhuǎn)門通過回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并通過底下抬起 裝置抬起落下，從而隔離了工作臺的空間，這 樣就使得工作區(qū)與上下料區(qū)分開。回轉(zhuǎn)門兩惻 加密封膠條更好的阻擋了工作區(qū)的水屑。回轉(zhuǎn) 門中間還設(shè)有可供工作者觀察的透明玻璃。 3、工作區(qū)防護設(shè)計 工作區(qū)是工件加工的地方。也就是主軸加圖2_1回轉(zhuǎn)門現(xiàn)場圖 工的地方。也是防護設(shè)計的重點。機床在工件加工時候有噴淋水，刀具 的內(nèi)高壓冷卻水和刀具的外部冷卻水。所以這里的防護首先要能夠擋 水，而且不能漏水。再就是阻擋加工中心高速加工工件時候產(chǎn)生飛搬的 鐵屑。并且將鐵屑引到排屑器，然后由螺旋排屑器排出。設(shè)計理念：首先，工作區(qū)的水屑都是通過螺旋排屑器排到水箱里 面。其次，工作區(qū)需要人工觀察，檢測等，所以需要開惻拉門。考慮到 HMC63e的吊裝問題等，所以惻拉門的寬度首先要大于工作臺的最大寬 度，而且操作者進入工作區(qū)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(qū)的防護應該是密閉的。所以初步構(gòu)思如下： 在主軸換刀處加換刀門，門設(shè)計在工作區(qū)防護外面，所以密閉不是那么 好，下面設(shè)計了接水板，接水板上設(shè)計有回流口使?jié)B出來和換刀時掉下 來的水通過接水口回流到排屑槽里面。見圖3-1防護罩隨著工作臺前后移動可收縮。而且做成山形狀。使水屑均快 速流入排屑槽里。XY防護罩阻擋加工區(qū)和立柱后面的非加工區(qū)。惻拉門設(shè)計在機床的右惻。連接回轉(zhuǎn)門和XY防護罩左右兩惻防護設(shè)計成上 直下傾斜的防護罩，使切屑液和鐵屑快速流入排屑槽里面。另外值得一 提的是，在設(shè)計初考慮到了防護與機床床身的連接問題，所以對床身外 邊留有加工面和螺釘孔，使得防護在設(shè)計與裝配中家少了不少問題。 4、換刀區(qū)域設(shè)計 HMC63e加工中心帶有自動換刀裝置。在機床需要換刀的時候，換 刀裝置要把刀具送到主軸上；不換刀的時候，換刀裝置和主軸分開，即 和工作區(qū)域分開。另外，由于HMC63e換刀速度在幾秒中，所以在此處 設(shè)計了自動換刀門，用氣缸帶動換刀門往復運動，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(jīng)濟實惠而且輕便的THK線性 滑軌。另外考慮到機床工作區(qū)前后比較大，所以換刀防護門選擇了前后 移動。機械手要從主軸上抓刀撥出，然后旋轉(zhuǎn)換刀，所以換刀開門尺寸 要大于機械手的拔刀尺寸和回轉(zhuǎn)半徑。（注：此處說的刀都應該按刀庫中 最大最長刀具來計算)只有很好的了解了機床防護的制作過程及加工設(shè) 備，才可以更好的設(shè)計出合理的機床防護。 5、加工中心防護大部分是采用板料來制作的 其加工流程一般是： 圖紙的展開設(shè)計?激光/剪床備料?折彎?鉚焊成型?噴漆\噴塑備料主要應依據(jù)零件的尺寸、幾何形狀、材料、板料厚度、批量、加 工精度和切口質(zhì)量要求等，選擇合適的裁料方法。一般有剪裁、沖裁、割裁等幾 種方法。而剪裁常用設(shè)備有龍門剪床、滾剪機和振動剪板機等。沖裁設(shè) 備即沖壓加工設(shè)備，簡稱沖床。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(shè)備有激光切割機，折彎機。接下來就是 板焊件的焊接，最后還有表面處理如油漆，噴涂等。 結(jié)語 在機床的設(shè)計、制造和運行過程中，安全防護措施應該作為一項重 要的指標，精工機床防護罩的設(shè)計應遵循安全防護裝置的設(shè)計原則，以 保證作業(yè)環(huán)境和人身安全。本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學習參考，轉(zhuǎn)載請注明！