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〇引言
目前,數(shù)控機床技術向精密、高效、柔性、集成的方向發(fā)展。基于高速、復合、智能、環(huán)保的數(shù)控機床發(fā)展的技術平臺，已成為發(fā)展數(shù)控機床行業(yè)的關鍵技術。高速導軌防護罩是高速機床不可缺少的組成部分，在保證數(shù)控機床高精度、高速度、低噪音方面起到重要作用。本文通過材料、結構、模型設計、靜力學分析幾個方面闡述此護罩的設計要點。
i總體方案設計流程
高速臥式加工中心Y向?qū)к壏雷o罩通過圖1所示技術路線開展研發(fā)工作。
2設計要點
2.1護罩主體材料選擇
護罩板材選擇：護罩在高速高加速度引起的強度、共振下運行,對護罩主體材料剛性、強度、質(zhì)量等方面要求較高，以減少主軸運行時所承擔的負荷和降低護罩在啟動及剎車時所產(chǎn)生的慣性,從而降低共振的產(chǎn)生，保證機床的加工精度。431不銹鋼薄板材具有良好的剛性、硬度、防銹性、加工性能,故選用431不銹鋼板材。
護罩鉸鏈材質(zhì)選擇如表1。
2.2 護罩主體結構設計
主體結構采用互為導軌結構（如圖2 ,每層主板上下間隙0.3mm,左右間隙0.5mm,以適應單鉸鏈運動所帶來的受力不均勻，互為導軌的結構減少了護罩的厚度，增強了護罩的強度。保證滿足使用的同時護罩運行平穩(wěn)流暢。
2.3整體密封機構設計
護罩通過每一層板相互擠壓達到密封作用，生產(chǎn)中由于各方面累計誤差，使護罩達不到密封要求(如圖3)。現(xiàn) 在正面增加密封折邊和背面防水折邊(如圖4 ,避免在生產(chǎn)過程中由于搬運或焊接熱應力造成的變形。
2.4鉸鏈伸縮機構設計
鉸鏈的設計時鉸鏈片與鉸鏈銷軸肩釋放適合間隙，保證同步鉸鏈機構在不壓死，運行靈活，軸向不竄動,保證機床導軌防護罩在高速高加速度運行中穩(wěn)定不抖動。
鉸鏈機構靜力學分析如圖5。
分析結果：鉸鏈最大變形發(fā)生在鉸鏈最右端（施加 30kg力處，最大變形量為0.3mm。鉸鏈銷最大應力發(fā)生在鉸鏈銷螺栓連接根部，一側受壓、一側受拉。最大應力值為257MPa,小于鉸鏈銷的屈服極限應力。鉸鏈支架最大應力發(fā)生在鉸鏈銷安裝處和支架末端，最大應力值為
31.8MPa。
分析結論:選用鉸鏈、鉸鏈銷、鉸鏈支架材質(zhì)、結構符合靜力學受力、形變要求。
2.5工藝設計要點
① 需保證導軌、鉸鏈銷等精度，可采用鈑金鉚焊工藝；
② 控制折彎精度在0.1mm,折彎角度在±0.2度范圍內(nèi)；
③ 控制焊接精度在0.2mm范圍內(nèi)；
④ 控制組裝定位精度在0.5mm范圍內(nèi)；
⑤ 此類護罩不適宜涂刷粘性較大的防銹油。
2.6理論模型
通過對高速臥式加工機床實測、設計等工作，利用 Solidworks軟件將Y向?qū)к壏雷o罩建模并與機床裝配，檢查是否存在干涉等問題。
2.7試驗與改進
制作樣機進行試驗，通過連續(xù)15天跑車測試,累積運行時間110小時,累積運行次數(shù)33938次,各項指標均達到要求。
3結束語
高速臥式加工中心Y向?qū)к壏雷o罩的研發(fā)生產(chǎn)工作，是建立在長期以來的經(jīng)驗積累，通過不斷地改進完善、探索和創(chuàng)新，形成現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品。其鉸鏈機構時護罩高速運行的核心所在，故在如何保持鉸鏈銷的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性上仍需做大量研究。目前關于導軌防護裝置的國家標準版本陳舊，不能符合目前高速、高精度的要求，希望國家標準委員會對此方面加以考慮,規(guī)范行業(yè)標準，促進整體行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高。