一、概述
隨著數(shù)控機(jī)床的高速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床技術(shù)向高效、復(fù)合、智能、環(huán)保的方向發(fā)展，同時(shí)要求與之配套的功能部件也相應(yīng)提高，滿足數(shù)控機(jī)床水平快速發(fā)展的需要。機(jī)床防護(hù)拉罩是機(jī)床主要功能部件之一，拉罩的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和外觀質(zhì)量，直接影響數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)和機(jī)床檔次。我們通過對(duì)機(jī)床防護(hù)拉罩的設(shè)計(jì)、工藝、制造、現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)、用戶服務(wù)等經(jīng)驗(yàn)，對(duì)目前國(guó)內(nèi)各種數(shù)控機(jī)床防護(hù)拉罩的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用范圍等進(jìn)行歸納總結(jié)，共大家參考，盡自己的一份力量。
二、拉罩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、拉罩是機(jī)床運(yùn)動(dòng)副中的防護(hù)部件，它是連接機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件和固定部件之間的特殊部件。
2、拉罩的運(yùn)動(dòng)部分與機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件同步運(yùn)行，要適應(yīng)機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)，即在高速時(shí)(快速退刀時(shí))，保證不脫節(jié)，在低速時(shí)(加工進(jìn)給時(shí))，不爬行，不振動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)性高。
3、拉罩安裝在機(jī)床后，一定具有良好的伺服性能，即不能因?yàn)槔肿陨碓O(shè)計(jì)、制造質(zhì)量影響機(jī)床的各種動(dòng)作、精度、運(yùn)動(dòng)特性，同時(shí)還要滿足防水、防屑、防油，具有噪音小和較高的運(yùn)動(dòng)可靠性等。
4、拉罩的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行基準(zhǔn)就是拉罩各拉板自身，各零件、子件的加工質(zhì)量、外觀質(zhì)量和焊接質(zhì)量直接影響拉罩的制造質(zhì)量。這是區(qū)別于其他機(jī)床部件的重要特點(diǎn)。
5、拉罩實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行需要具備的一定的條件，無法滿足基本條件時(shí)，拉罩無法運(yùn)行，或達(dá)不到技術(shù)指標(biāo)。
6、拉罩運(yùn)行在機(jī)床兩極限位置時(shí)，左右拉罩要保證一定數(shù)值的安全余量，一般大于機(jī)床極限位置20以上；
7、拉罩運(yùn)行在機(jī)床左右極限能夠安全運(yùn)行的基本條件：
Max左=Min左+機(jī)床凈行程=Max右=Min右+機(jī)床凈行程
如拉罩在機(jī)床上的極限位置。
三、拉罩種類
按各拉板運(yùn)動(dòng)方式來區(qū)分，機(jī)床防護(hù)拉罩有兩種：
1、普通單片式拉罩
A運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：
(1)運(yùn)動(dòng)由各拉板進(jìn)行依次傳遞，在運(yùn)動(dòng)過程中，各拉板的速度值變化較大，運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，使用可靠性不高；
(2)沖擊噪音較大；而且機(jī)床速度越高，沖擊噪音越大；
(3)各拉板靠摩擦力和拉力傳遞運(yùn)動(dòng)，拉板的位移一致性較差；
(4)各拉板受力靠立邊結(jié)構(gòu)依次傳遞，受力面積較大，單位面積受力較小。
(5)各拉板運(yùn)動(dòng)行程變化，它說明整體拉罩速度對(duì)機(jī)床的伺服特性較差，但各拉板的速度相對(duì)較小，拉板之間的速度關(guān)聯(lián)較小，它的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)床低速運(yùn)行時(shí)，低爬行較小，適合于運(yùn)行速度＜10米/分。
B拉罩尺寸計(jì)算
最大拉伸尺寸=最小壓縮尺寸+單片凈行程之和。
Mmax=Min+L1+L2+……+Ln
2、同動(dòng)式拉罩
A、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
(1)當(dāng)?shù)谝粋�(gè)拉板運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過鉸鏈的機(jī)械作用，帶動(dòng)其余各拉板同時(shí)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，噪音極低，使用可靠；
(2)在高速時(shí)運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)，沒有振動(dòng)產(chǎn)生和沖擊噪音，適合于高速機(jī)床；
(3)拉板的層數(shù)越多，固定端拉板與運(yùn)動(dòng)端拉板速度差值和位移差值越大，距固定端越近的拉板速度越小，位移越小，同動(dòng)桿的受力也越��；反之，距運(yùn)動(dòng)端越近得拉板速度越大，位移越大，同東該的受力也越大。同動(dòng)桿的長(zhǎng)度尺寸在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及受力強(qiáng)度允許的情況，長(zhǎng)度尺寸越大越好。
(4)同動(dòng)式拉罩的制造質(zhì)量要求比普通單片式拉罩要高；否則，拉罩在機(jī)床低速運(yùn)行時(shí)將會(huì)產(chǎn)生激烈振動(dòng)，嚴(yán)重影響機(jī)床的精加工精度，鉸鏈機(jī)構(gòu)適得其反，其結(jié)果都不如普通單片式拉罩的運(yùn)行效果。
B、同動(dòng)桿支撐點(diǎn)分類
(1)連續(xù)型支撐點(diǎn)
支撐點(diǎn)距離短，同動(dòng)機(jī)構(gòu)的比較緊密，運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)；但是，在運(yùn)動(dòng)范圍相同時(shí)，所需同動(dòng)桿較長(zhǎng)，拉罩在最小壓縮狀態(tài)時(shí)空間相對(duì)增大。對(duì)于拉罩運(yùn)動(dòng)行程較短，運(yùn)行速度較高的情況更為合適。
(2)間斷型支撐點(diǎn)
支撐點(diǎn)距離長(zhǎng)，同動(dòng)桿較短，支撐點(diǎn)成斷續(xù)狀態(tài)，在運(yùn)動(dòng)范圍相同時(shí)，所需同動(dòng)桿較短，長(zhǎng)度縮短使得同動(dòng)機(jī)構(gòu)同樣緊密，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較差。適合于行程較大，速度較低的大型機(jī)床拉罩。
C、同動(dòng)桿結(jié)構(gòu)分類
(1)單層同動(dòng)桿
同動(dòng)機(jī)構(gòu)的間隙較小，占用空間小，易于裝配調(diào)整，運(yùn)動(dòng)相對(duì)靈活；但同動(dòng)軸受力狀態(tài)不對(duì)稱，對(duì)同動(dòng)桿的強(qiáng)度要求較高，同動(dòng)桿易變形，在結(jié)構(gòu)允許情況下，盡量加寬加厚同動(dòng)桿尺寸。適合于行程較短，速度較高的小型機(jī)床拉罩。
(2)多層同動(dòng)桿
在單層同動(dòng)機(jī)構(gòu)的拉罩上在增加一層或多層同動(dòng)桿，使得同動(dòng)軸受力形式趨于均勻，同動(dòng)機(jī)構(gòu)的承載能力相對(duì)提高；但整體同動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械尺寸較大，要求制造質(zhì)量增高，特別是雙聯(lián)或多聯(lián)拉罩，拉罩在運(yùn)動(dòng)中極易產(chǎn)生不同動(dòng)現(xiàn)象，影響拉罩運(yùn)行平穩(wěn)性。
適合于行程較大，速度較高的大型機(jī)床拉罩。
D、同動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐形式分類
(1)同動(dòng)機(jī)構(gòu)平行支撐形式
平行支撐形式的特點(diǎn)在于同動(dòng)機(jī)構(gòu)的支撐固定在拉罩的立板上，結(jié)構(gòu)容易調(diào)整，固定剛性較好，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較為理想，拉板本身可以為同動(dòng)機(jī)構(gòu)提供良好的基準(zhǔn)，同動(dòng)桿運(yùn)行平穩(wěn)性較高。但是，同動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐必須固定在各立板的側(cè)面上，各拉板的起始運(yùn)動(dòng)位置受到限制，在滿足同等最大拉伸的條件下，拉罩的最小壓縮尺寸大，同動(dòng)桿要長(zhǎng)。適合于最大拉伸尺寸和最小壓縮尺寸都較大，速度較高的大型機(jī)床拉罩。
(2)同動(dòng)機(jī)構(gòu)嵌入支撐形式
嵌入支撐形式特點(diǎn)在于所有各支撐件均為專用件，拉罩在最小壓縮時(shí)，拉罩各拉板之間和同動(dòng)機(jī)構(gòu)都沒有處于最小壓縮狀態(tài)，只是同動(dòng)機(jī)構(gòu)所占用的空間延續(xù)到拉板上，擴(kuò)大了同動(dòng)機(jī)構(gòu)的空間范圍，拉罩的運(yùn)動(dòng)范圍較大；但是嵌入式支撐的支撐點(diǎn)距離較大，支撐的剛性較差，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮支撐剛性和裝配調(diào)整環(huán)節(jié)，對(duì)裝配和焊接精度要求較高。拉罩高速運(yùn)行時(shí)，平穩(wěn)性較差。適合于行程較大，壓縮尺寸較小，速度較高的中、小型機(jī)床拉罩。
結(jié)論：
以上所述是目前國(guó)內(nèi)常用的機(jī)床防護(hù)拉罩形式，隨著數(shù)控機(jī)床和加工中心向高速、高精度和智能化發(fā)展，數(shù)控機(jī)床對(duì)防護(hù)拉罩會(huì)有更高的要求，提高拉罩高速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和降低沖擊噪音，將是我們今后的研究重點(diǎn)。 |
