机械加工机床工具箱的改进设计

顾美芳

摘 要：随着经济社会的快速发展，机械加工机床的工具箱已经很难适应当前快速生产的需要。因此，有必要对工具箱进行合理的改进，让它既满足实际生产的需要，又确保人员使用的方便与安全。在这种背景下，本文探讨了机械加工机床工具箱改进设计的意义与问题，从改进设计方案、材料的选择与零件的配合、改进设计的内容、改进设计的保障四个方面给出了改进设计建议，为生产部门做好机械加工机床工具箱的改进设计工作提供必要的借鉴与参考。

关键词：机械加工 机床 工具箱改进设计

一、机械加工机床工具箱改进设计的意义与问题

1.改进设计的意义

机械加工中所使用的各种工具均储放在工具箱之中，因而工具箱具有汇集与保存各种加工工具的特征，其通过有效的空间配置，将各种工具有序地放到各种模块当中，从而确保工具能够得到有效的保护，并方便使用与检查。就机械加工而言，其车间中涵盖着各种各样的机床，如车床、铣床等，这些机床通常均配备着不同的工具箱，这些工具箱里也都放置着不同的工具。由于所放置的刀具对于生产过程的影响很大，因而如果工具箱设计的不合理将很有可能带来生产上的低效率，有必要采取科学的设计理念，来保证工具箱设计的合理性。总体而言，工具箱设计的完成，不仅可保障机床操作人员的人身安全，避免以往设计中工件、器具掉落对人员的伤害；另外，新型工具箱可方便地随意移动，大幅提升了工具箱的使用效率。

2.改进设计的问题

尽管机械加工机床工具箱的设计十分重要，仍然存在着如下问题：一是工具箱的层次划分并不合理；二是工具箱的内部构造不符合生产的需要；三是工具箱的质量太大，难以满足柔性生产中的快速移动的要求。这些问题不仅导致生产效率降低，而且也有可能造成工人在使用当中发生安全事故，对人身安全带来一定的威胁，并且也不利于较为贵重的量具与刀具的保管。因此妥善的进行工具箱的再设计，并且与生产的实际情况紧密结合，有助于防范这些问题的出现。

二、机械加工机床工具箱的改进设计建议

1.改进设计方案

进行机械加工机床工具箱改进设计的首要任务是明确这一改进设计的具体方案，其作为总体的指导思想，直接影响着工具箱的具体设计工作。基本看来，在当前强调柔性生产及考虑当前工具箱所存在问题的基础上，改进设计方案有必要关注如下一些方面：一是工具箱设计存在台面设计问题，这使得放置在台面上的各种工具很有可能被无意的碰落，因而改进设计必须关注工具箱的层次问题；二是层次改进设计的首要任务是确立台面的位置与高度，在这一基础上，进行分层次的划分，确保工具箱的不同层次的划分较为合理，所使用的各种工具在工具箱中得到合理的摆放；三是由于当前工具箱较重，不利于快速移动，因而要关注工具箱的四个脚的位置，有必要配备轮子等装置，以便于移动。

2.材料的选择与零件的配合

就材料的选择而言，机械加工机床工具箱在生产中有着很重要的作用。一般在实际中工具箱的外门要使用45#钢，而工具箱的内部框架、箱盖以及层底等要采用 Q235，就零件间的配合连接而言，箱底层和万向脚轮可以进行固定支撑之间的配合调整。这3个零件需要通过焊接的方式连接在一起，框架与箱底层、层板和框架之间、框架与层挡板之间也是采用焊接方式。在顶层板、内门、外门以及箱底层之间都需要留出一定的间隙，用作门的旋转和打开。

3.改进设计的内容

一是抽屉及箱体均使用1.2mm冷轧钢板，经磷酸盐处理后，外加静电粉体烤漆，以达到防锈效果。箱体四周每隔25mm应镶有滑轨固定沟槽，以方便抽屉弹性调整变换的使用。为确保箱体结构坚固，底部应附有调整脚，可保护箱体，并改善因地面不平整而造成的晃动现象。

二是旋开式连杆锁装置，一经上锁，抽屉即全部锁住。抽屉铝合金把手内部设有安全扣装置，未经人为操作，抽屉不会滑出掉落。可选用锁王系统，一支锁王钥匙可开启500组不同锁号的工具箱，管理方便。抽屉四周每隔19mm镶有一槽孔，并可配合槽隔板、横隔板作弹性间隔。抽屉使用3mm特殊滑轨设计，并配合轴承滑动、单轨抽屉开度90%，每屉荷重100kg，复轨抽屉100%全开，每屉荷重200kg。

三是全宽式铝合金把手设计，并附有标示纸及PVC透明胶片。滑轨设有固定扣定位，以防搬运时掉落。抽屉把手外缘与箱体平整，不露出箱体外部，防撞、安全、美观。抽屉、把手与面板可分离的组合式设计，可微调抽屉面板间距，并可节省零件更换费用。

四是背挂板精准方孔设计，可搭配各类挂钩，拆装调整容易，方便工具定位。使用宽幅转轮，移动更稳固、轻巧灵活，两只定向，两只万向附剎转轮，四轮平均荷重400kg。分类盒可单独或排列使用，方便收纳，适合小型零件、螺丝的分类储存。应用精控安全锁，确保坚固耐用，故障率低槽孔可配合隔板，可随意调整屉内空间。使用条纹胶垫可防止工具滑落，并保护漆面不受损。应用组合式分类盒，可单独或排列使用，方便收纳，适合小零件、螺丝的分类储存。隔板可与槽片组合应用，拥有更适当的空间配置。

4.改进设计的保障

一是建议成立改进设计工作小组。工具箱的改进设计与信息技术的变化息息相关，工具箱改进策略的制定不宜限定于某项信息技术的规格与现状，而是应采用通透性设计，并建立不断检查修正的机制，以确保改进设计计划的可行性与时效性。因此，建议改进设计部门成立专门工作小组，研究制定各项改进作业标准。二是加强设计人员信息教育培训。工具箱改进设计过程涉及到车间管理人员、工具箱使用人员及信息化作业人员，为有效规划及管理，在工具箱改进设计工作的召集人应由主管负责人担任，而从事工具箱改进设计的人员不仅需要具备相当程度的工具使用与信息化素养，也必须不断吸取新知识，以掌握信息技术的发展。目前工具箱使用与改进人员通常缺乏信息及电脑背景，建议工具箱改进设计人员应配合时代发展趋势，加强信息教育，以应对电子化作业的发展趋势，充分学习与应用信息化技术来进行工具箱的重新设计。

三、小结

就新型机械加工机床工具箱的设计与原来工具箱的区别而言，从工具门上来看，之前是开放式的方形门，现在采用的是推拉门；从工具箱脚来看，原来采用的是固定腿，现在使用的是4个转轮；从层板来看，原先平板是方形，现在采用的是凹槽状板。总结上述机械加工机床工具箱的改进设计方案，主要包括以下几个方面：将工具箱改进成上箱门的形式，门上可以安装弹性压条，便于悬挂图样，而且要保证门的开与关要安全、方便；工具箱的内部结构分为4层，不仅利于摆放工具，还便于管理；工具箱采用了可调整式脚，更便于移动。这样的改进设计，不仅可避免以往的工具箱设计为机械加工机床操作带来的不便，也能维护人身安全，更好地为机械加工服务。

参考文献：

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[2]何新生.对十字轴式万向联轴器强度分析及改进设计的探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2009（8）.

[3]周丹薇.浅谈改进设计及生产工艺及延长热镦模的使用寿命[J].黑龙江科技信息，2007（11）.

（作者单位：杭州市萧山区高级技工学校）endprint