卧式车床防护结构设计

数控机床外防护结构设计数控机床外防护结构设计本文从工程学理论出发，对数控机床的外防护结构的设计进行了详细的讨论，从外防护结构的设计的质量以及工艺等方面进行了较深入的研究。

摘要：随着经济的飞速发展，数控机床是数字化制造技术的代表产品。

人们对机床的内在性能品质重视的同时，也在对其外观的品质加以关注。

关键词：数控机床;外防护;结构设计;人机工程;制造工艺引言：伴随我国经济的不断发展，我国的制造业水平发展迅速。

在数控机床的制造方面，我国的机床制造水平无论在机床的性能还是质量上都在世界机床制造业显示出较高的技术水平。

但是同其它机床生产大国相比我国的机床价格并没有较好的优势，究其主要原因是我国数控机床的外观造型还有待提高。

机床的外防护结构设计不够科学，美观，是我国数控机床的内在品质和外观质量不够一致，制约了数控机床的整体质量。

如何实现国产机床的内外质量的一致，达到使外观能够很好的体现机床本身的质量，成为了当前机床制造业急需解决的问题。

1、数控机床外防护结构设计标准的制定1.1 从美学角度制定数控机床外防护结构设计的标准对于数控机床的外观设计标准首先建立在机械美学的基础之上，形成美好的动态视觉感受。

无论从色彩方面还是从整体舒适度方面都给人一种美好的'审美形态。

现代数控机床制造不仅在性能上要求高科技行，更要在外防护的品质上有优美的造型设计。

性能和外形的实现审美的统一，对产品在同行业中的脱颖而出具有很大作用。

机床的外防护的造型要注重细节，给人一种高档，先进的感觉，各个模块部件在衔接上做到贯通，衔接缝隙做到高密度的精确处理，产生一种精密、贯通的审美特点。

达到现在数控机床在性能、技术和美观上的和谐统一，增加外观上的艺术效果。

这样有利于提高数控机床产品本身的附加值，提升客户的认可度，从而增加经济效益。

1.2 从人机工程学角度提高机床外防护结构设计的人性化使数控机床的外防护结构设计更加人性化，也是进行外观设计的一个重要标准。

数控机床的防护拉门在防护设计时应遵循以下原则：⑴能拉开装卸工件。

拉门最主要的作用就是用来装卸工件，在防护设计之初要根据机床的加工能力来确定拉门的尺寸，一般拉门要比机床加工零件的最大尺寸要大一些，这样才能保证工件的顺利装卸。

⑵要能够防水、挡屑。

现在的数控机床加工能力较之前有很大的提高，高效的切削能力会在短时间内产生大量的铁屑，并且为了给刀具降温会喷出大量的冷却液来保证工件的加工精度，这就要求拉门与固定罩之间的结构具有防水作用，溅在拉门上的冷却液不会流到防护外面；此外拉门内表面要光滑、倾斜度大一点，这样不会积屑。

⑶要能够透过拉门玻璃观察机床内部加工情况。

因为现在的数控机床都是高精高速的，为了保护操作者的安全需要将机床拉门完全关上才能进行机械加工，操作者只能通过拉门玻璃才能观察机床内部加工情况。

⑷拉门要具有一定的刚性。

数控车床的操作系统一般会安装在一个门上，这就要求这个门要有一定的刚性，能承受住操作系统的重量。

图1所示为卧车防护拉门。

图1 卧车防护拉门拉门下导轨的确定拉门的下导轨主要对拉门起到支撑的作用，可以说拉门的大部分重量都是由下导轨支撑着的，所以下导轨的好坏直接决定着拉门在使用过程中的使用感受，好的导轨给人一种拉门很轻的感觉，在这里主要介绍以下两种导轨形式：⑴直线导轨。

直线导轨（图2）是近几年才兴起的一种拉门的导轨形式，它的优点是耐磨、实用性好，滑动性好，间隙小，噪声小，同时又价格低廉；缺点是强度差、易变形，不能承受很大的重量，对安装面精度要求比较高，安装调试难度大。

所以直线导轨一般在中小型的机床上应用的比较多，在大型重型机床上一般就不使用这种形式的导轨了。

图2 直线导轨结构安装示意图⑵山形导轨。

山形导轨（图3）是一种结构比较成熟的拉门导轨形式。

发展到现在已经演变出很多种形式。

原始的山形导轨优点有加工制造简单、安装方便、承重好、拉门安装简单、钣金厂家可以自己制造、没有采购周期等等，并且可以根据需要做各种规格的，适合自身需要的产品；缺点是这种导轨易脱轨，尤其是在机床运输的过程中，经常会出现拉门脱轨的情况。

一种普通车床的自动安全保护装置的设计万铮;孙莹【摘要】通过在普通车床上安装检测元件,并应用工业无线通信技术与网络技术,构建普通车床安全保护集成控制系统.此系统不仅能实现车削加工过程的安全保护,还能对车床群组进行集中和远程控制,方便了管理者对现场的有效监管,在学校和制造企业中具有广泛的应用前景.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】2页(P65-66)【关键词】普通车床;工业无线通信;网络通信;计算机控制系统【作者】万铮;孙莹【作者单位】四川交通职业技术学院,成都611130;四川交通职业技术学院,成都611130【正文语种】中文【中图分类】TH1610 引言车削加工占到机械加工的60%比重。

由于普通车床无防护罩，无自动安全保护功能，在高速旋转的工作状态下，对于安全意识薄弱、操作不熟练和具有恐惧心理的初学者，很容易发生安全事故。

车床操作过程中，对于初学者通常隐藏的非安全状态有如下几种：一是卡盘扳手在主轴卡盘上忘记取下，便开启主轴，导致扳手飞出伤人；二是刀架自动走刀靠近卡盘时，因紧张和经验不足，使得对刀架与卡盘的实际间距作出错误判断，导致刀架撞上高速旋转的卡盘爪；三是在螺纹加工时，由于习惯性动作，误操作开启快速走刀，造成加工失误；四是小拖板正、反向走刀超过极限，导致丝杠螺母退出，造成设备损坏。

为此，开发针对于普通车床的自动安全保护装置就显得尤为重要。

1 控制装置的功能与结构1.1 控制装置的功能根据以上对普通车床常见危险的描述，本装置的安全保护功能为：1）卡盘扳手在主轴卡盘上未取下，机床主轴起动被禁止；2）刀架纵向自动走刀靠近卡盘或尾座时，若超过设定的极限，车床快速自动走刀立即停止；3）在螺纹加工时，车床快速自动走刀被禁止；4）小拖板横向进、退自动走刀时，若超过设定的极限，车床快速自动走刀立即停止。

为此作如下定义：Z-超限保护为刀架向卡盘方向纵向自动走刀至设定的极限位置的保护；Z+超限保护为刀架向尾座方向纵向自动走刀至设定的极限位置的保护；X+超限保护为小拖板横向远离工件自动走刀至设定的极限位置的保护；X－超限保护为小拖板横向接近工件自动走刀至设定的极限位置的保护。

浅谈车床防护设计徐大伟许晓强马旭（沈阳机床集团股份有限公司沈一车床厂技术部邮编110141）摘要：介绍了车床防护的发展，总结了比较典型的造型设计的特点，并对未来防护的发展趋势做了概括。

可以在防护设计工作中起到一定的借鉴作用。

关键字：防护、外观造型、基准、防护结构Analysis of the Design of the Guard of LatheXu Dawei, Xu Xiaoqiang, Ma Xu(Technique Department of Shenyang NO.1 Lathe Works Shenyang Machine Tool Co., Ltd.,Shenyang 110141, China)Abstract: This composition introduces the development history of the guard of lathe. Summarize the characteristics of the comparatively typical designs, and sum up the developing trend of future guards. This composition is useful for reference to a certain extent in the design of guard.Keywords: Guard, Appearance style; Benchmark; Safeguard construction以往，人们重视的车床核心价值是其加工能力，对车床防护的重视程度并不高。

普车以及许多经济型数控车床都采用无防护或半防护的设计。

然而目前车床的竞争力已不仅仅体现在主机性能，而是变得更加全面。

高雅大气的外观设计是一台车床外在品质的一种表现形式。

同时车床防护性能的好与坏直接影响其整体的刚性及防水性能，也成为目前评价一台车床品质的重要因素之一。

卧式加工中心防护装置的设计流程摘要：卧式加工中心具有高速主轴、高性能数控系统、高精度快速进给系统、高效冷却系统、高精度和高速的检测技术、高性能刀具以及高安全性能。

在高速加工时，高温飞溅的切屑、润滑油的飞溅、刀具损坏后高速飞出等因素，都是防护装置必须考虑的。

关键词：卧式加工中心；防护装置；设计一、前防护设计前防护位于机床的最前面，工人要经常上下料，所以机床前防护尽量较少甚至不要有外漏件，来减少或避免对工人衣服或工件等的损坏或干扰等。

在前防护的外型设计上，因为要上下料，所以应该有开门。

机床门的宽度主要受到工作台尺寸的限制，为了方便操作人员装卡零件的需要，门的宽度尺寸在一般情况下要求略大于工作台的宽度，即把工作台完全敞开。

由于不同型号机床的工作台尺寸差别较大，因此门的造型也需要作较大的变化，以满足操作人员的工作要求。

对于工作台较小的机床一般采用单开门的结构，而对于工作台较宽的机床则多选用双开门。

因为要把工作台完全敞开，如果采用单门结构，机床门的体积过大，推拉操作较吃力，不便于使用，所以在大型的加工中心等机床中双开门的结构较为常见。

另外，在机床门的造型设计中，门的高度尺寸也应适当考虑。

特别是在大型的加工中心的设计中，由于机床体积大，门的高度尺寸要比普通机床大些。

而且要考虑工件的吊装等问题。

前门轨道采用滚轮滚动形式。

门与滚道的接触形式一般有摩擦式，滚动式。

摩擦式一般用于门比较轻的情况下进行滑动。

而滚动接触形式有线接触和点接触。

由摩擦原理知道：线接触摩擦系数大，滚动性能稍差，但受力好；点接触摩擦系数小，滚动性能好，当然受力也轻。

但在一般中小型防护门上两者都可以采用。

在设计时应结合本厂材料与工艺合理选用。

二、回转门的设计此处防护需要隔离上料区和工作区，又要进行上料区和工作区的托板交换。

在此称之为回转门防护。

三、工作区防护设计机床在工件加工时候有喷淋水，刀具的内高压冷却水和刀具的外部冷却水。

防护要能挡水、不能漏水、阻挡加工中心高速加工工件时候产生飞溅的铁屑。

1　问题广州市公用事业技师学院广钢校区车工实习室使用的车床为C6132A 型普通车床，每学年都担负着学生实习的繁重任务。

由于该类车床缺少有效的保护装置，加之学生在实习过程中安全意识薄弱，不熟悉安全操作规程等，经常会有一些误操作，使得在车工实习教学过程中，容易造成设备事故和伤及学生。

为此，为车工实习室普通车床制作具有综合防护功能的安全保护装置，并对相关车床进行改进。

2　问题分析及设计思路经过对机床控制线路和车工实习过程中容易出现的安全事故进行分析，发现学生操作过程中容易出现的安全事故主要有3种类型。

（1）未取出卡盘钥匙就启动车床或做其他的准备工作,导致卡盘钥匙从高速转动的卡盘中飞出，造成学生手指被卡或其他人受伤或设备损坏。

如12机电11班有位学生在实习中，由于紧张或不专心，违反实习老师的操作要求，未取出卡盘钥匙就启动车床，当发现问题时想要从运行中的车床上取卡盘钥匙时，不幸手指被卡，差点将手指卡断。

（2）在车削加工时卡盘上的异物或铁屑飞溅伤人。

（3）刀架在运行中，由于操作者对各控制手柄不熟悉而误操作或没有及时停车，刀架运行超限，与卡盘碰撞而造成“撞车”，存在隐患。

针对CA6132型普通车床控制线路的特点，从机械和电气2个方面进行保护装置的设计。

机械方面的安全保护方案主要从卡盘的安全防护入手，设计安装了卡盘罩。

在电气方面主要从控制电路的保护方面进行考虑，从限位保护及报警C6132A 型普通车床安全保护装置设计与制作李英贵（广州市公用事业技师学院，广东广州　510100）摘　要：类似C6132A 型的普通车床的应用很多，但该类型的车床操作安全系数较低，缺乏有效的安全保护装置，容易造成车床损坏和操作者人身事故。

提供一种机电结合的C6132A 型普通车床保护装置，可有效对C6132A 型普通车床在操作时进行必要的安全保护，且制作与改造简单方便。

给出问题分析及设计思路，确定总体方案，表明材料和零部件的选择及加工，具有机电结合，实现多重防护的创新特点。

一种普通车床安全防护装置的设计邹俊俊;张佩;邵泽宽【摘要】This paper firstly analyzes the main possible risk steps of processing by engine lathe , according to which a safety protection system is designed . The devices is simple , safe and reliable , and it is able to protect the safety of the operator and machine equipment fundamentally .%本文首先分析了车床在使用过程中可能出现危险的主要环节,针对这些环节系统设计了普通车床的安全防护系统.该系统结构简单、安全可靠,能够从根本上保障操作者和机器设备的安全.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】3页(P23-24,51)【关键词】普通车床;金工实习;防护装置;结构设计【作者】邹俊俊;张佩;邵泽宽【作者单位】西安铁路职业技术学院,西安 710014;西安铁路职业技术学院,西安710014;西安铁路职业技术学院,西安 710014【正文语种】中文一种普通车床安全防护装置的设计邹俊俊张佩邵泽宽（西安铁路职业技术学院，西安710014）摘要：本文首先分析了车床在使用过程中可能出现危险的主要环节，针对这些环节系统设计了普通车床的安全防护系统。

该系统结构简单、安全可靠，能够从根本上保障操作者和机器设备的安全。

关键词：普通车床金工实习防护装置结构设计1 概述普通车床目前广泛地应用在机加工车间生产过程和高等工科院校的金工实习中。

尤其是在金工实习中，所有的机械类专业、近机械类专业以及工科的部分其它专业都要参加，参加学生人数多，存在的安全隐患类型也较多。

卧式车床设计(完整报告版)摘要：卧式车床是一种广泛应用的机械加工设备，其在船舶、铁路、机械及核电等领域都有重要应用。

本文针对卧式车床的结构与功能进行了探讨，并对设计的具体方案进行了详细的分析。

通过对其机械原理、动力系统及控制系统的研究，设计一种高速、高精度、高稳定性的卧式车床，具有占地面积小、可靠性高、效率高等特点。

关键词：卧式车床；结构设计；动力系统；控制系统1 引言卧式车床是一种重要的机械加工设备，已广泛应用于船舶、铁路、机械及核电等领域。

卧式车床的黑箱般的结构，使其精密度高、效率高，成为机械加工领域必不可少的一部分。

随着现代工业对生产效率和质量的要求越来越高，针对卧式车床的设计也变得愈加重要。

2 卧式车床结构卧式车床主要由主轴、工作台、滑板、底座、卡盘与刀架等组成。

主轴是卧式车床的心脏，它可用来夹持各种工件，具有传递动力的功能。

卡盘是一种固定在主轴上的夹具，用来夹持工件进行加工。

刀架是卧式车床上可调的部件，可以使切削刀具处于合适的位置，以便于加工工件。

滑板是固定在底座上的一个滑动式构件，确保工件在加工时保持平稳。

底座是卧式车床的支撑部分，保证了整个车床的平衡。

3 卧式车床动力系统卧式车床的动力系统主要由动力装置、传动系统、切削力控制、冷却系统和润滑系统五部分组成。

动力装置是卧式车床运转的动力源，大多数卧式车床采用电动机作为动力装置，使整台车床保持稳定动力。

传动系统包括主轴、齿轮箱和导轨，它们可以确保主轴高效率、稳定性以及工作台平稳移动。

切削力控制系统用于控制切削力的大小和方向，以保证加工工件的质量。

冷却系统主要是将清洗的冷却液喷洒到加工件上，以使其不致过热。

润滑系统主要是保证车床各部件的润滑以及优化维护。

控制系统是卧式车床的核心，它主要分为数控及非数控系统。

非数控控制系统是通过手动操作来控制卧式车床进行加工。

数控控制系统是通过编写程序来自动控制卧式车床完成加工。

数控控制系统的控制系统极其多样化，具有功能更强大，速度更快，精度更高等优点，常独立于车床而成为系统相对独立的成分。

数控机床外防护结构研究摘要：近年来，数控机床在各行业获得了广泛的应用，国内外的生产厂家对数控机床投入更多的精力。

同时随着用户对环保、节能、外观等方面要求的提高，机床的防护也越来越受到各生产厂家的重视，机床防护在新型机床的设计中，占有了更多的比例。

关键词：数控机床；外防护；结构设计引言数控机床外防护主要制造材料是金属钣材，但由于不同功能的要求、使用要求以及材料特点，非金属材料在数控机床外防护的生产中也有重要应用，这些应用主要用于玻璃视窗、玻璃钢防护装置和塑钢门帘及树脂门把手等辅助部件。

1.数控机床外防护的设计1.1 数控机床外防护的结构设计要与机床的总体结构设计相统一。

数控机床外防护设计是机床整体设计的组成部分，要求处理好外防护与主机本体及内防护关系。

1.2 数控机床外防护的结构设计要与安全人机工程学设计理念相结合。

数控机床外防护在结构设计时不仅要考虑其防护功能、作用原理，还要从安全性和人机工程学的角度出发。

在满足数控机床外防护的结构功能的前提下，为操作者提供一个安全、舒适的工作环境。

1.3 数控机床外防护的结构设计要与制造工艺相结合。

数控机床外防护的结构设计要考虑到生产的可加工性、现有设备的生产能力，以及检查、运输和维护的方便性。

机床外防护的结构设计要简洁、美观、真正达到防漏水、防屑性能优良功能。

2.数控机床外防护类型及基本结构2.1数控机床外防护类型数控机床外防护是指将机床切屑区或工作区与周围环境隔离开来的安全防护装置。

数控机床外防护根据所防护的范围可分为全封闭和半封闭防护。

对于不同类型的数控机床其外防护所包括的内容不尽相同，例如，对于精密的数控机床来讲，其外防护的要求是全封闭类型。

而经济型的数控机床，其外防护的要求只是对机床本体进行的，而液压站、电气箱等辅助设备均不包括在外防护内。

2.2 数控机床外防护基本结构按数控机床外防护的区域划分，对于全封闭的数控机床外防护按其防护区域划分其结构如下：防护门（根据加工长度一般可分为单门、双门）、机床左侧防护罩、机床右侧防护罩、上顶罩、前罩体、后罩体、数控系统操作面板（CRT）及支撑立柱等。