大型整机防护罩稳固性的改进设计

郭玉英+单士海

Large machine shield stability improvement design

Guo Yuying Shi Shihai

（Qiqihar Heavy CNC Equipment Co.， Ltd.， Qiqihar 161005. CHN）

摘 要：整机防护罩是机床外观件，需要兼顾实用性与美观性，整机防护罩在功能上要实现防止冷却液和铁屑飞溅，防护罩内部排屑要方便。整机防护罩在外观上要美观，坚固。

关键词：拉门；加固；框架；刚性联接；美观

Abstract： the engine shield machine is a appearance， need both practicality and aesthetics， the engine shield to prevent cooling fluid on the function and iron filings， splash guard internal chip removal more convenient. The engine shield to be beautiful in appearance， sturdy.

Keywords： sliding door， reinforcement， frame， rigid connection， and beautiful

随着机加要求的不断提高，机床复合性能的不断提高，机床带冷却，带整机防护罩的不断增多。整机防护罩是机床外观件，需要兼顾实用性与美观性，整机防护罩在功能上要实现防止冷卻液和铁屑飞溅，防护罩内部排屑要方便，要有人操作的空间。整机防护罩在外观上要美观，坚固。

整机防护罩的外观最先进入人视线的是防护罩的前门，现有立式机床的整机防护罩前门一般有两种方式：升降门和拉门。

升降门一般采用气弹簧或液压油缸来实现前门的升降，一般采用两个或三个气弹簧或液压油缸，设计时要考虑多个气弹簧或液压油缸升降的同步性，需安装同步控制阀，制造成本大；并且由于升降门的结构限制，需要在机床的地基上留出升降门升降用气弹簧或液压油缸的行程深度，地基制作成本增加；如选用液压油缸来实现升降门的升降，还需要配置液压供油系统，成本大，维护困维，容易发生液压油泄漏，对机床使用环境造成污染。拉门结构相对于升降门，设计上成本相对较低，因是拉门结构，所以对于机床地基来说不需要留出升降门的行程空间，又因为没有气动或液压因素，维护起来比较方便。所以综合以上因素，现在国内机床制造厂家，整机防护罩前门设计一般采用拉门结构。

拉门结构整机防护罩因上下工件需要，拉门的拉开宽度要大于机床所要求最大加工工件的直径，一般需留出100～200mm的空间余量。随着机床加工工件直径的加大，拉门的开门尺寸也会随之加大，一般加工直径在2500mm以下时，采用单层门结构，加工直径2500mm以上，为防止单层门弱，采用双拉门结构。

现有整机防护罩前门拉门结构（见图1），拉门与地基之间的支撑为浮动支撑，拉门下导轨采用自制圆钢导轨，为可调浮动结构，拉门上导轨为自制方导轨，两侧轴承作为滑块。此种拉门结构，首先由于拉门支承与地基之间为浮动支承，虽然拉门与整机防护罩底板相对于地基可以调整，但是由于机床地基制作不平、拉门支承面积小等因素，整机防护罩前门在使用过程中，极易发生晃动，拉门开门宽度越大，门越高，晃动越大。同时拉门上导轨由于方导轨加工和装配的过程中容易发生变形，两侧轴承作为滑块使用时，需要迁就方导轨而在调整时需要留出大的间隙来保证拉门拉开，而这种间隙的存在，使拉门在运行过程中极易发生前后晃动，而拉门关闭时全靠两侧门垛（门开关所依附的围板）上的导轨滚轮轴承与门上的简易方导轨有一段接触来保证其稳固性，下导轨也是简易圆钢导轨，存在变形等问题，因此开门宽度越大，稳固性越差，门晃动的越厉害，并且由于自制方导轨存在变形，导致拉门在运行过程中不顺畅，拉开和关闭时费时费力。为解决以上所说拉门晃动和运行不顺畅的问题，对立式车床产品的整机防护罩拉门结构进行提高稳固性的改进设计，此改进设计已通过现场实践验证，取得良好的反馈，并进行了系列设计，下面对改进设计进行详细的说明（见图2）。

此次改进设计主要对整机防护罩前拉门进行了加固设计，现以最大加工直径5000mm，整机防护高度在工作台面以上1500mm的双柱立车整机防护罩为例：此立车前拉门为双层拉门结构，拉门拉开宽度为5200mm，首先在整机防护罩拉门两侧门垛各增加了两个焊接立柱，与整机防护罩罩板形成框架结构，立柱为方形，截面80×80mm（根据机床规格大小和整机防护罩的防护高度，立柱的截面尺寸不同，机床规格小、整机防护罩防护高度低，立柱截面相对缩小，反之，立柱截面相应加大），立柱底部与机床地基不采用浮动支撑，而是在地基上预埋安装板，防护罩立柱底板加工出安装孔，立柱通过螺钉把合安装在地基预埋的安装板上，通过调整螺钉调整立柱水平，从而保证整机防护罩前门的安装水平和门框架的刚性。原自制方导轨与轴承配合作为拉门导轨的结构改为外购直线导轨，外购直线导轨的直线度和导轨与滑块配合大大优于自制导轨，直线导轨装在门上，滑块固定在门垛上，为了保证门滑动时的刚性一个拉门特采用3个滑块，保证整机防护罩门的刚性；整机防护罩底板与工作台底座此次增加了把合，增强了整机防护罩底板的稳定性，从而也为前拉门的稳定提供了有力的支承。拉门的外形采用折弯设计，此设计较直板形式，门板的刚性加大，并且由于折弯形式，门的外观有了相对柔和的线条，所以，视觉上更加美观。

此改进设计后，前门采用双立柱框架固定在门两侧与底板槽与门垛围板均为可把合刚性联接，方便拆装，还可调整底板的高低，与其它地方的浮动支撑腿配合使用，增加了门垛围板的刚性从而增加了拉门的稳固性；整机防护罩底板与工作台底座增加了把合，增强了整机防护罩底板的稳定性，从而也为前拉门的稳定提供了有力的支承；拉门采用直线导轨导向，比原简易导轨吻合性提高，也增加了滑动时门的稳固性，拉门拉开关闭时也省力；门板采用折弯形式，增强刚性的同时又增加了外观的观赏性。

作者简介：郭玉英（1982-），女，本科，工程师，设计员，主要从事机床的设计工作。