工业造型设计的原则之一是构成造型形体大轮廓的几何线型要大体一致,达到线型风格的协调统一。数控机床外防护基本上由钢板弯折制成,主要用于安全防护,不影响机床的主要功能,因此在造型设计上有更多的创新自由度。 在设计SSCK40机床外防护时,采用以直线为主的整体造型,板间的过渡采用圆角或斜面,这充分体现了在人机工程设计中的简洁、明快和干净的设计理念#数控机床的防护罩在结构设计中一般分前罩体、后罩体、左罩体、右罩体、CRT和可视拉门。
在数控机床的外防护设计中,一定要有散热装置的设计。在机械加工过程中,由于切削热、摩擦热以及环境温度等的影响,工件、刀具和机床都会因温度的升高而产生变形,使工件和刀具之间的相对位置发生变化。工艺系统的热变形对加工精度有显著影响。些研究指出,在现代机床加工中,热变形引起的加工误差占总误差的50%。
数控机床工作时,切削热是主要热源之一,部分切削热由切削液和切屑带走,当它们落到床身上时,也把热量传给床身,形成二次热源(即派生热源)；另一主要热源是轴承、齿轮副、摩擦离合器、溜板和导轨、丝杠和螺母等运动副的摩擦热,以及动力源的能量消耗所产生的传动系统的摩擦热(如电动机和液压系统的发热)。此外,摩擦热还通过润滑油的循环散布到各处,日光、照明及其他外部热源也会使机床产生不同程度的热变形,从而影响数控机床的高速、高精和高效加工。
由于数控机床的外防护是全封闭结构,为了迅速驱散数控机床运转时所产生的热量,保证加工的精度要求,在设计中要有散热设计,并且在电箱中安装空调,来降低整个数控机床外防护内部的温度。在数控机床外防护的设计过程中,对拉门的设计也要遵循人机工程学中的人体尺寸应用原则。在人机工程学中,为简化设计并实现人机系统操作方便、舒适,各种工作面的高度,如操纵台、仪表盘、操纵件的安装高度以及用具的设置高度等,常根据人的身高来概算确定。以身高为基准确定工作面、设备和用具高度的方法,通常是把设计对象归成几种典型的类别,并建立设计对象的高度与人体身高的比例关系,以供设计时选择和查用。
在拉门的尺寸设计中,采用直立姿势时工作 面的高度,即设备高与身高的比例关系是6：11,这样操作者在工作中会减少身体疲劳。另外,将拉门设计为联锁防护门即拉门不关上,机床就不能启动;若是拉门打开,机床立即停止运行。其工作原理是使拉门兼有启动电气开关的作用,这样就可以避免操作者由于误操作或是其他因素造成事故伤害。考虑到外防护的运输和安装需要,在外防护的内侧设计了吊环。此外,还设计了报警装置,即机床外防护上部左侧的彩灯，当机床运行发生异常状态,工艺过程参数超过规定值时,此彩灯变成红色并声音报警。这样,可以减少事故损失及不必要的人身伤害,给操作者营造一个安全、放心的工作环境,使其更加全身心地投入生产过程中,这也是人机工程学在实践中的体现。
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