關于臥式加工中心工作區與非工作區防護設計
引言機床是屬于高速運轉的機械。機床的主軸旋轉速度低則每分鐘數 百轉，高則每分鐘上萬轉至幾十萬轉。高速旋轉的工件和/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。1、HMC63e加工中心描述機床設計的總體布局為縱、橫床身呈倒T字型結構，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),工作合 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；機床工作合為牙盤轉（1° X360),回轉由交流伺服電機驅動， 經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。工作合回轉采用推力向心軸承支承，運動平穩、定位精度高，承載 能力大；雙交換工作合站，采用浮起式直接回轉結構，交換時間為12s。 當_個工作合工作時，另_個工作合進行零件裝卸，可減少輔助時間，提 高效率；機床設有全封閉防護間，正面和側面均有拉門，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、工作區與非工作區之間的防護設計防護的重要作用之一就是需要隔離上料區 和工作區，又要進行上料區和工作區的托板交 換。在此稱之為回轉門防護。回轉門通過回轉軸旋轉，并通過底下抬起 裝置抬起落下，從而隔離了工作合的空間，這 樣就使得工作區與上下料區分開。回轉門兩側 加密封膠條更好的阻擋了工作區的水屑。回轉 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 工的地方。也是防護設計的重點。機床在工件加工時候有噴淋水，刀具 的內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生飛濺的 鐵屑。并且將鐵屑引到排屑器，然后由螺旋排屑器排出。設計理念：首先，工作區的水屑都是通過螺旋排屑器排到水箱里 面。其次，工作區需要人工觀察，檢測等，所以需要開側拉門。考慮到 HMC63e的吊裝問題等，所以側拉門的寬度首先要大于工作合的最大寬 度，而且操作者進入工作區也要自如。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面，所以密閉不是那么 好，下面設計了接水板，接水板上設計有回流口使滲出來和換刀時掉下 來的水通過接水口回流到排屑槽里面。見圖3-1防護罩隨著工作合前后移動可收縮。而且做成山形狀。使水屑均快 速流入排屑槽里。XY防護罩阻擋加工區和立柱后面的非加工區。側拉門設計在機床的右側。連接回轉門和XY防護罩左右兩側防護設計成上 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_ 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 邊留有加工面和螺釘孔，使得防護在設計與裝配中家少了不少問題。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 和工作區域分開。另外，由于HMC63e換刀速度在幾秒中，所以在此處 設計了自動換刀門，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，所以選擇了比較經濟實惠而且輕便的THK線性 滑軌。另外考慮到機床工作區前后比較大，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，然后旋轉換刀，所以換刀開門尺寸 要大于機械手的拔刀尺寸和回轉半徑。（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 備，才可以更好的設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:圖紙的展開設計——激光/剪床備料——折彎——鉚焊成型——噴漆/噴塑備料主要應依據零件的尺寸、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。而剪裁常用設備有龍門剪床、滾剪機和振動剪板機等。沖裁設 備即沖壓加工設備，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。結語在機床的設計■、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。本文由海天精工整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！