VTC6070系列立式数控车床外观防护结构降成本方案的研究

李滨

【摘要】本文以VTC6070立式数控车床外防护设计为研究对象，通过防护外观结构的设计及其内部结构的优化改进，降低了原有的成本，节省了生产周期，提高了市场竞争率。

【关键词】VTC6070立式数控车床；外观结构；降成本

1、降低生产成本因素分析

1.1 产品产量：生产成本降低是根据实际产量计量的。在其他因素不变时，产品产量的增减，就会使成本降低额发生同比例的增减。

1.2 产品品种结构：选择好品种有一个重要的环节，要根据市场的需求确定品种。

1.3 产品单位变动成本：按成本习性可以把企业全部成本分为变动成本和固定成本。其公式如下：

总成本=固定成本+变动成本=固定成本+（单位变动成本×产量）。

从上式看，变动成本与产量是有着密切关联的，如果当期产量不变，想降低生产成本，就要从单位成本着手。如产品的制成率的提高。就需要从优化产品设计方案入手，降低产品的综合成本。

2、VTC6070机床外防护设计

2.1 VTC6070防护外形尺寸及外观形状的确定。首先根据用户要求外形尺寸为：1927mm×2295mm×2930mm，设计时要严格遵照此外形尺寸，以满足用户的要求。

2.2 VTC6070防护功外观形状的确定.根据VTC6070系列车床的外防护效果图，机床主机各部分的功能及其区域划分和方位来确定整体外防护的外观结构、及功能的区域划分。

2.3 VTC6070数控车床外防护区域划分.在结构设计时，将外防护划分为外防护正面、外防护左右侧面、外防护后面、外防护内部等四部分。2.3.1考虑到整个机床功能及性能的实现，并依据于外观效果图，将外防护的正面分为左右固定罩、活动拉门三大部分。2.3.2考虑到数控机床的主要功能零件加工要便于观查；机床设备维护及保养要方便快捷；将外防护的左、右侧面设计时增加拉门便于进入后防护内部对油箱、水箱、空气干燥机等的位置及设备操作及维护的维修门预留开口位置。2.3.3考虑到机床后部安装电箱，在防护上预留了把接孔及观察内部仪器的视窗；2.3.4考虑到机床防水性、方便使用及维护，在设计防护时将主机与外防护之间空腔内设计了引水结构，外防护内部设计成加工区域和非加工区域两部分。

3、外防护四大区域主要结构的确定及功能原理：

本着从里到外，从下至上的设计原则，整个防护的设计顺序为引水槽、外防护框架、防护体、拉门等。

3.1 在设计引水槽结构时，主要考虑到以下几点：首先排屑器位于防护间的前部中间位置，在机床加工零件时为了使前床身及拉罩流下来的切削液可以流到排屑器里，设计了一个封闭的引水结构。设计思路为：根据床身底座形状及角度，四周设计挡水板，采用120度角的斜度，将加工零件时留下的切削液从四周引到排屑器中，引水槽的结构以阶梯式将水引到下边，上部结构直接搭坐在床身上面，与床身预留孔进行把接，侧面与防护下围板进行把接，可调节高度。图3.1为引水槽的详细结构。

3.2 防护拉门及上下导轨的结构形式。拉门上下导轨连接要保证平稳运动，移动顺利。原有VTC系列拉门结构，在设计时加工繁琐，改进后，去掉加强筋和玻璃压框处的复杂结构，将拉门四周玻璃压框变窄。3.2.1在设计防护拉门与下导轨的结构时，考虑到生产制造成本与稳定性的问题，放弃了一直沿用的折弯铆焊导轨结构，改为用6个厚的钣金激光后倒角加工而成。减少了工序工时，降低成本，又使开关门时更灵活方便。增加了拉门的稳定性。见图3.2。3.2.2在设计活动拉门与上导轨的结构时，首先考虑到上导轨应具限位功能，由于拉门较重，开门时重心前倾，上导轨的受力较大，为了防止脱轨和保证拉门的直线运动只能通过上导轨来实现因此下导轨结构方案确定后，上导轨的结构采用成熟的设计结构，即采用直线导轨加滑座结构，其中还含有长圆孔的调整环节。如图3.3所示。将直线导轨连接在支撑座上再与防护的支架连接上，减去原8mm厚板，避免生产中出现的对孔不准问题。采用激光下料，背焊螺母的结构。相应调整拉门上导轨把接方式。

设计原理：上导轨支架与左右罩连接后通过调整导轨支架到合适位置，再将直线导轨连接到导轨支架上，将直线导轨上的滑座通过拉门上的长圆孔连接到拉门上，调整拉门到合适位置。使拉门在上下导轨上能够顺利滑动。

3.3 右防护罩结构形式。原有的VTC系列的防护罩，右部有突出造型，在生产和实际应用中，存在着加工难，防水更难的问题，尤其是在后期喷塑工序中，由于此件长度超过机械喷塑最大尺寸，需全部用手工工艺加工，这次将右部造型去掉，并将内部结构进行改进，原有右防护与上横梁及照明灯把接位置进行简易改进。

3.4 左防护罩结构形式。防護左侧固定罩与右侧结构一样，设计时通过下部连接孔，直接搭坐在床身上与床身连接。起到固定防护与连接上下横梁作用。在设计时，调整了与上导轨及照明灯支架的连接方式。

3.5 下围板装配体。由于改进原有VTC右防护罩的外观结果，所以对应的下围板也相应在设计时，进行改进和简化。改用一根加强筋，采用对角线位置进行焊接。在设计底部下围板时，考虑到此处不承担任何防护重量，原下围板板厚2mm，改为1.5mm。

3.6 改进后设计结构图。经过对原有VTC系列产品结构的改进和优化，设计VTC6070结构图如图3.4所示。

参考文献

[1]詹涵菁，范志强，赵江洪，王巍.数控机床造型设计钣金分块[J].机床与液压，2005（3）：34-361。