關(guān)于臥式加工中心工作區(qū)與非工作區(qū)防護(hù)設(shè)計(jì)
引言機(jī)床是屬于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械。機(jī)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(xiǎn)。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(hù)裝置或裝配不符合要求，對(duì)飛出的工件或刀具 防護(hù)不住。都會(huì)引發(fā)事故，因此機(jī)床的外防護(hù)就顯得尤為重要。本文以 HMC63e加工中心為研究對(duì)象，從安全角度重點(diǎn)研究工作區(qū)與非工作區(qū) 的防護(hù)設(shè)計(jì)。1、HMC63e加工中心描述機(jī)床設(shè)計(jì)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(dòng)（X軸行程1000mm),主軸箱上下移動(dòng)（Y軸行程900mm),工作合 在床身上縱向前后移動(dòng)（Z軸行程900mm)。床身采用整體式鑄造床身， 剛性好；機(jī)床工作合為牙盤轉(zhuǎn)（1° X360),回轉(zhuǎn)由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)， 經(jīng)皮帶減速與蝸桿連接，保證分度精度；液壓自動(dòng)夾緊、松開，運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確 可靠。工作合回轉(zhuǎn)采用推力向心軸承支承，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、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(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，交換時(shí)間為12s。 當(dāng)_個(gè)工作合工作時(shí)，另_個(gè)工作合進(jìn)行零件裝卸，可減少輔助時(shí)間，提 高效率；機(jī)床設(shè)有全封閉防護(hù)間，正面和側(cè)面均有拉門，操作方便、安 全。X、Y、Z均有防銹金屬防護(hù)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(duì)導(dǎo)軌的侵蝕，保護(hù)導(dǎo)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(jī)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(hù)設(shè)計(jì)防護(hù)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(jìn)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(hù)。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，從而隔離了工作合的空間，這 樣就使得工作區(qū)與上下料區(qū)分開。回轉(zhuǎn)門兩側(cè) 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(hù)設(shè)計(jì)工作區(qū)是工件加工的地方。也就是主軸加 工的地方。也是防護(hù)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。機(jī)床在工件加工時(shí)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(hù)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(shí)候產(chǎn)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(shè)計(jì)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，所以需要開側(cè)拉門。考慮到 HMC63e的吊裝問題等，所以側(cè)拉門的寬度首先要大于工作合的******寬 度，而且操作者進(jìn)入工作區(qū)也要自如。最終確定本機(jī)床的開門寬度。滿 足了以上要求。當(dāng)然工作區(qū)的防護(hù)應(yīng)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(jì)在工作區(qū)防護(hù)外面，所以密閉不是那么 好，下面設(shè)計(jì)了接水板，接水板上設(shè)計(jì)有回流口使?jié)B出來和換刀時(shí)掉下 來的水通過接水口回流到排屑槽里面。見圖3-1防護(hù)罩隨著工作合前后移動(dòng)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(hù)罩阻擋加工區(qū)和立柱后面的非加工區(qū)。側(cè)拉門設(shè)計(jì)在機(jī)床的右側(cè)。連接回轉(zhuǎn)門和XY防護(hù)罩左右兩側(cè)防護(hù)設(shè)計(jì)成上 直下傾斜的防護(hù)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(shè)計(jì)初考慮到了防護(hù)與機(jī)床床身的連接問題，所以對(duì)床身外 邊留有加工面和螺釘孔，使得防護(hù)在設(shè)計(jì)與裝配中家少了不少問題。HMC63e加工中心帶有自動(dòng)換刀裝置。在機(jī)床需要換刀的時(shí)候，換 刀裝置要把刀具送到主軸上；不換刀的時(shí)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(jì)了自動(dòng)換刀門，用氣缸帶動(dòng)換刀門往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)殚T的運(yùn)動(dòng)速度雖 然比較快，但是輕便，所以選擇了比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠而且輕便的THK線性 滑軌。另外考慮到機(jī)床工作區(qū)前后比較大，所以換刀防護(hù)門選擇了前后 移動(dòng)。機(jī)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(jī)械手的拔刀尺寸和回轉(zhuǎn)半徑。（注：此處說的刀都應(yīng)該按刀庫中 ******最長刀具來計(jì)算)只有很好的了解了機(jī)床防護(hù)的制作過程及加工設(shè) 備，才可以更好的設(shè)計(jì)出合理的機(jī)床防護(hù)。5、加工中心防護(hù)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(jì)——激光/剪床備料——折彎——鉚焊成型——噴漆/噴塑備料主要應(yīng)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(jī)和振動(dòng)剪板機(jī)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(jī)，折彎機(jī)。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(jī)床的設(shè)計(jì)■、制造和運(yùn)行過程中，安全防護(hù)措施應(yīng)該作為一項(xiàng)重 要的指標(biāo)，精工機(jī)床防護(hù)罩的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循安全防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)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(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！