【摘要】数控机床的性能主要取决于其内部结构，但外观造型也不容忽视。产品外观造型不仅体现了企业外观造型设计上的特点，也提高了企业产品的竞争力。新颖的造型设计有利于体现产品功能的合理性、技术的先进性、操作宜人性，从而大幅提升产品的附加值，增强产品的竞争力。产品外观设计的统一性，也体现了企业的形象。
  
   
       引言

  
      本文针对HDR63卧式加工中心整体防护的要求，对防护装置的设计。以现代工业设计方法为理论基础，完成了卧式加工中心防护装置的前防护设计。

  
      1、加工中心防护设计的重要性和必要性

  
      1.1加工中心具有高速主轴、高性能数控系统、高精度快速进给系统、高效冷却系统、高精度和高速的的检测技术、高性能刀具以及高安全性能。HDR63卧式加工中心主轴速度有4000r／min和10000r／min两种转速。在高速加工时，安全性问题也是必须考虑的。
 
      1.2在高速加工时，高温飞溅的切屑、润滑油的飞溅、刀具损坏后高速飞出等因素，都是防护装置必须考虑的。因此，合理、可靠的机床设计就成为设计中的一个重要环节。所以在即充分全面地考虑到对机床本身的安全保护，又能做到以人为本，避免因设计的不合理带来对操作使用者潜在的危险，而且使加工中心外观上给人以亲切感，宜操作性，美
的感觉。通过机床防护要表达出机床的一种稳重，刚毅等感觉。从而表达出加工中心独有的特点。

  
      2、卧式加工中心防护装置的设计流程

  
      2.1本次对加工中心防护的设计是在机床总体方案已经确定。机床防护外观形状基本确定，其他部件都已经设计完成的条件下进行设计。而且是在要求系列产品统一风格的条件下进行设计。所以首先就要了解本机床的基本运动情况，工件的最大加工范国，及各部件的分布位置。见图2-1

                                图2-1 HDR63 总图

     机床可以自动交换回转工作台，有最大加工工件的直径尺寸，高度尺寸。回转门回转直径尺寸。机床可以在x、Y、Z三轴上做直线运动。机械手做回转换刀运动。了解各液压阀组的放置位置，主操作盒的位置。主轴的原点位置(换刀位置)。排屑器、液压站、电器柜、主轴冷却器都位于机床的后面。
 
      2.2上料区防护的设计
 
     因为HDR63加工中心设有托板交换工作台，其中一个工作台来来进行上料，另一个工作台进行加工。所以把上料工作台区域的外防护称之为前防护。而前防护位于机床的最前面，工人要经常上下料，所以机床前防护尽量较少甚至不要有外漏件，来减少或避免对工人衣服或工件等的损坏或干扰等。比如：少用外漏圆头螺钉等。如果必须要，那么尽量用
球头螺钉，或调整外漏件的尺寸来避开工人的工作区域等措施。
 
     2.3前防护的外型设计
 
     因为要上下料，所以应该有开门。而开门的形式和外观的构造有很大的关系。机床门的宽度主要受到工作台尺寸的限制，为了方便操作人员装卡零件的需要，门的宽度尺寸在一般情况下要求略大于工作台的宽度，即把工作台完全敞开。由于不同型号机床的工作台尺寸差别较大，因此门的造型也需要作较大的变化，以满足操作人员的工作要求。对于工作台较小的机床一般采用单开门的结构，而对于工作台较宽的机床则多选用双开门。因为要把工作台完全敞开，如果采用单门结构，机床门的体积过大，推拉操作较吃力，不便于使用，所以在大型的加工中心等机床中双开门的结构较为常见。另外，在机床门的造型设计中，门的高度尺寸也应适当考虑。特别是在大型的加工中心的设计中，由于机床体量
大，门的高度尺寸要比普通机床大些。而且要考虑工件的吊装等问题。经过考虑，为了节约空间，减小前防护的尺寸采用圆形双开门形式。
 
     2.4前门轨道设计
 
     前门轨道采用滚轮滚动形式。门与滚道的接触形式一般有摩擦式，滚动式。摩擦式一般用于门比较轻的情况下进行滑动，而HDR63前防护门比较大，所以采用滚动接触形式。而滚动接触形式有线接触和点接触。由摩擦知道：线接触摩擦系数大，滚动性能稍差，但受力好；点接触摩擦系数小，滚动性能好，当然受力也轻。但在一般中小型防护门上两
者都可以采用。
  
     结合本厂材料与工艺。滚道选用6mm钢板轧制而成的圆弧形状。滚轮选用滚动轴承。这样滚轮就和滚道之间是线接触。减少了摩擦力。从而使开门更轻松。
 
     2.5前防护还有一个很重要的问题就是工作台加工工件的铁屑和喷淋水的处理。本文的设计思路是把铁屑排进螺旋排屑器里面，再由螺旋排屑器把铁屑排到水箱里面。HDR63机床有两个螺旋排屑器，其上面是开口的。如图2-2所示。

     
  
                    图2-2 前防护排屑原理图
 

     3.材料的选择

     选材也很重要。对于统一空间轮廓的造型而言，选用不同的才料，在视觉识别上会有较大的差异，给人的心理感觉会有微妙的甚至颠覆性的变化。材料质感和激励的来源是对材料性能的充分理解，材质的使用要力求均合材质的加工工艺。加工工艺是指物质材料转变为设计结果的技术过程。统一设计的外观选用同一材料，而采用不同的加工工艺，这种心理感觉仍会产生变化。加工中心防护板材的选用上：选用了Q235-A钢板，防护板厚度一般在1.5mm,2mm,2.5mm。对于一般防护遮板(比如支架的挡板不承受力)，采用1.5mm薄板；一般的连接板起连接作用承受一定的力，采用2mm的薄板；有些地方的防护罩要要有好的焊接性，而且要承受很大的力，所以采用2.5mm薄板；一些连接受力的部分，采用角钢，方钢等型材或其焊接件。

  
     结语

  
     HDR63前防护装置的设计，满足了设计要求，合理的解决了设计与加工的问题，操作维修方便，降低生产成本。