机床防护结构与装配方法优化

曹维佳 李安 王国玉

摘 要：近年来，机床防护在外观与防水性能方面都有很大的提高，随之机床防护的装配难度也有所提高，结构也更加复杂，对生产装配提出了更高的要求。在机床装配过程中存在机床内防护、机床外防护没有全部装配完成的前提下，无法进行精度检测等后续工作，以及防护零件数量较多，装配时间较长，装配难度大，可靠性不高，效率较低等问题。针对以上问题，笔者提出机床内防护与机床外防护的装配分离、机床外防护整体吊装的优化方案，该方案对机床防护的结构与装配方法进行优化，经过实际检验，该方案降低了工人的劳动强度，提高了机床装配效率和机床防护的可靠性。

关键词：结构与装配方法优化；内外防护装配分离；外防护整体吊装

1 概述

数控机床是一种高精度、高效率的自动化机床，在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果，是现代制造业的重要装备。近年来，随着市场上经济型数控机床的大量需求，机床产量不断增加，功能更加强大，作为机床的外衣——钣金防护，也因此进入了崭新的发展阶段，其需要以更新颖、更经济、更实用的优势来占领市场。数控机床的制造环节是影响数控车床可靠性水平的重要因素，设计可靠性是靠制造和装配环节来保证的。提高数控机床的制造工艺过程和装配过程中的可靠性具有重要意义。优化机床防护整体结构与装配方法，提高装配效率，提高机床防护的可靠性势在必行。

2 防护结构与装配方法优化具体措施

（1）通过优化调整防护整体结构布局，将与外防护相连接的内防护右拉罩改进为与床身连接，使内防护与外防护的装配分离，可分开并行安装，实现仅安装内防护后即可进行精度检测工作（如图1所示），实现外防护的装配对机床整机的精度基本无影响。精度检测如有未达到合格证精度要求的情况，可方便地进行装配调整，使机床的精度达到标准。

（2）设计工装辅助装置包括：工装辅助支架与吊运安装工具，将外防护所需零件安装到工装辅助支架上（如图2所示），整体装配调试外防护，在外防护到达装配车间前就可以检验外防护零件之间连接是否准确，零件是否齐全，并可以检验拉门装配是否满足人机功能学的拉力要求，满足上述要求的外防护到达装配车间即可直接通过吊装工具整体安装到机床上（如图3所示），装配过程简单、准确、快速。

（3）整合简化防护结构，使单个零件具备多种功能（例如，防护的右侧立柱具有支撑防护上盖的功能与连接固定右侧拉罩的功能，以及连接外防护右侧体的功能），减少零件数量，减少连接环节，有效降低小零件容易遗失的问题，并降低由于连接环节多所引起的误差累计偏差。

（4）优化排屑器结构，使排屑器搭接与整体机床的外面分离，确保机床防护与排屑器紧密搭接，提升机床防水性能，在搭接位置外连接一个简单的钣金装饰钣，遮挡住搭接位置，使机床外观美观大方，并增加可调支撑地角固定排屑器，提高防水性能与机床可靠性。

（5）优化机床后侧防护结构，调整后盖钣的高度位置，确保不影响防护功能，实现在不拆卸防护后盖钣的前提下，可调节、可拆卸维修液压站。

3 防护结构与装配方法优化实际成果

原来ETC系列采用内防护、外防护同步装配，即在主机安装完成后再进行内防护、外防护零件的安装，内防护、外防护零件之间关联性较大，零件相互连接缺一不可，该方法严重影响了机床的装配效率，并存在零件组织比较困难以及零件遗失影响生产的问题，防护组织和安装时间为7～10d。现在采用内防护与外防护的装配分离、外防护整体吊装的理念对防护进行优化设计，实现了主机装配和外防护装配同步进行，完成了内防护在主机装配完成后立刻可以将外防护整体安装到主机上的设想，极大提高了防护的安装效率，防护安装时间减少为0.5～1d。

4 结语

随着当今社会的快速发展，机床性能同步快速发展，环境保护也越来越受社会重视，机床的防护功能与可靠性也越来越重要。我们采用内外防护装配分离、外防护整体吊装的理念对防护进行优化设计，实现了主机、内防护装配和外防护安装同步进行，完成了主机内防护，装配完成后立刻可以将外防护整体安装到机床上的设想，该优化方案已成功应用于多款数控车床上，极大提高了防护的安装效率，降低了工人的劳动强度，提高了防护的可靠性和机床的产能。

参考文献

[1]王雪.“ETC3650”经济型数控车床防护结构设计[D].大连理工大学，2013.

（作者单位：沈阳机床集团股份有限公司沈一车床厂I5T3技术团队）