立式钻攻中心的一体式外防护罩结构设计

莫志勇

(苏州纽威机床设计研究院有限公司，江苏 苏州215153)

目前笔者公司生产的立式钻攻中心从防护结构上来看，零件拆分较多，对安装工艺、制作工艺的要求较高。从而使得中间某一环节一旦出现问题，就会影响整体安装进度。这显然已经不适应现代机床制造的要求。

在安装钣金防护时，首先要等待其他部件全部安装完毕才能进行，这样就造成了时间上的浪费。如果能设计出一套可以与其他部件同步进行安装的钣金，使之可以实现在光机安装完毕时，外观钣金和其他外接附件相应也可以安装完毕，这样将极大地提高机床整机的装配效率，从而缩短产品的交货期，为占领市场争取宝贵时间。

1 机床的整体外观

本文介绍了一种密闭性能良好、造型新颖、色彩舒适、装配便捷且维修方便的立式钻攻中心机外防护结构。

该防护结构的设计，在不增加原有结构成本的前提下，通过对各部件结构和连接方式进行改进，同时更注重结构的防漏性，使得该防护的安装更加便捷，也提高了其性能的可制造性。设计中还充分考虑了人机工程学因素，如操作箱部件，拉门部件，观察窗均按照人体身高和视觉高度尺寸的50%位置进行设计，以适应不同身高的人群。该防护结构整体给人以整洁、统一、和谐的新视觉。

2 新防护的造型设计特点

2.1 一体式防护设计

所谓一体式设计，就是在原来外防护的基础上，把底盘、左罩、右罩等3 大部件合三为一做成一个整体结构。这样既可以避免由于部件连接而对安装与制作造成的不利影响，又确保了整体外观的整洁、美观。

该钻攻中心在外观造型的设计上，正面采用大倒角，使整体外观连接更流畅。外罩的侧面增开了固定式可视窗，使用高可视性的大型安全有机玻璃，使操作者可以清楚地看到整体加工过程，加强了操作人员对加工区域整体过程的主动感，可及时验证整体加工程序的合理性，保证加工质量。

2.2 特点解析

以下为该立式钻攻中心外防护结构设计的主要特点:

(1)外防护罩把原来的底盘、左罩、右罩等3 小部分的钣金拼焊成一体，各连接处均采用迷宫式连接，更好地保证了各部件连接的密封性。

(2)如图1 所示，底盘设计成三面斜坡式，可保证切屑、切削液能充分快速地排走，不残留;同时保留了原有底盘周围的高压冲水的设计结构，高压冲水管由原来的圆形自来水管改由方钢焊接而成。此改进有以下几个优点:①从整体设计成本讲，化繁为简，达到降低成本(不再单独在水管上加工螺纹等);②从结构设计来讲，化多为简，减少焊接连接，减少配合面，使结构更简单，防漏性能更佳;③外接水管可以直接与外罩预留的外接水管接头连接，减少安装工序，减少了标准零件的应用(如喉箍、法兰、管接头等)。

(3)如图2 所示，操作箱采用了内嵌式设计，充分合理地利用有效占地面积;同时采用迷宫式暗槽走线方式(如图3a)，保证了电路、线路不外露，还能防止加工切削液进入线槽，也让机床外表看起来更整洁、美观。

(4)外罩与拉门结合面采用新型迷宫式防水防撞设计(如图3b 所示)，防撞垫的安装，更有效地保护了因拉门开闭而碰伤钣金表面油漆;同时所设计的迷宫槽有防漏，切削液能回流的作用，保证切削液任意方向喷淋不外渗(如图3b)。

(5)外罩左半罩的背面设计有走线固定支架，并在支架上开有用于固定扎带的线孔，方便走线安装与固定。

(6)外罩的背面设计开有大缺口，便于在整套钣金防护罩吊装时让开滑鞍、主轴箱与刀库等部件而进行推拉式调整安装。确保外罩正确安装后，再安装图2 所示的背后左右两块小封板，固定于外罩与立柱上。这些结构设计均能大大缩短钣金防护罩的装配周期。

3 结语

在本次改进的立式钻攻中心外防护中，所有钣金结构件均要求钣金供应商在制作时试装，确保每一个送到厂内的零件都合格。对于试装合格的零件，不能再对其进行拆卸，要求整体发运到厂内，工人在光机装配完成后，可直接对外观钣金防护罩进行整体吊装装配，从而提升整机的安装进度，同时也能降低钣金部件的返修率、保证了装配质量，提高了整机的装配生产效率。

［1］现代实用机床设计手册编委会. 现代实用机床设计手册［M］. 北京:机械工业出版社，2006.

［2］王爱玲. 现代数控机床结构与设计［M］. 北京:兵器工业出版社，1999.

［3］阮宝湘. 工业设计人机工程［M］.2 版. 北京:机械工业出版社，2008.