摘要：现阶段，社会进步迅速，我国的数控行业的发展也有了很大的改善。在现代工业生产中，机床在所有生产设备中的地位无疑是最为举足轻重的，各种类型的机床被广泛应用于诸如工业生产与发展之中。在发挥极大作用的同时，由于技术设计上的考虑不当，机床在使用过程中也常常会造成生产事故，轻则影响到生产，重则导致人身伤亡。因此，如何在合理发挥机床作用的同时，最大程度地减少生产事故的发生。在机床的设计和制造过程中，必须充分考虑到安全保护技术的重要性。因此，在设计和生产中全面采取安全保护措施已经势在必行。
关键词：数控车床；防护罩；优化
设计方案为一款数控车床防护罩设计，该设计整体造型采用曲线和直线相结合，造型趋于饱满，力求简洁大方，赋予其时代感。色彩上采用大量黑白灰配色原理配以色彩点缀，使之简约清晰；人机操作界面与机身完美结合，且可左右转动，易于操作；侧面观测窗与透气孔形成一种契合形态，将视觉与功能相结合；拟配备自动清洁系统，让加工环境变得更加干净，减少粉尘对工人的危害；整机设计时充分考虑钣金加工工艺，通过尺度空间的合理布局让产品操作更便利。
1数控机床概述
数控机床指采用数控技术控制的机床，数控（NC）技术是利用数字信息对机床运动和工作过程进行控制的技术，计算机数字控制（CNC）是在计算机辅助控制下实现数控的技术。数控机床综合应用了计算机技术、自动化技术、精密测量技术、机械制造和机床设计等先进技术的机电一体化产品。从1952年至今，数控机床按照控制机发展，已经历了六代，从前三代的NC至CNC、MNC、PC的阶段。正向着高速、高效、多功能、智能化、高精度、高可靠性、柔性化和集成化方向发展。数控机床主要用于加工结构复杂、高精度零件，由于其具有较好的灵活性、高效生产率、质量稳定性、高柔性、劳动条件好以及有利于现代化管理等特点，所以存在初期投资大、维修困难以及使用费用高等问题。数控机床由控制介质、CNC、PLC、伺服驱动、输入/输出、位置检测以及辅助单元等部分组成。其工作过程如下：根据图纸安排工艺及编程，将程序输入数控装置并存储;调程序至加工缓冲区，数控装置自动处理;输入控制命令到相应执行部件，加工出符合要求的零件。数控机床的使用寿命和效率高低不仅取决于机床本身精度和性能，而是很大的程度上取决于它的正确使用及定期维护，主要内容包括严格遵守操作规程，认真做好机床定时保养;平时对数控装置、存储电池、系统备份等多记录，对可能出现问题及时预买备件;对发生的故障进行及时诊断和抢修，减少停机时间，保障生产。
2数控机床防护的必要性
在18世纪，随着产业革命在欧洲的兴起，机床技术、种类与型号迅速发展。但早期的机床设计工作主要集中于产品的功能实现上，对造型设计并无太多的顾及，其功能部件大多是外露式的。1874年美国人布朗发明的第一台万能外圆磨床，在这台机床身上，我们可以看到机床防护的雏形已经形成。数控机床防护的作用主要体现在安全防护作用、精度保持作用、环境保护作用、隔声降噪作用以及防潮隔湿作用。众所周知，在数控机床加工的过程中，会产生高温飞溅的切屑，刀具或砂轮损坏后高速飞出等不安全因素，经常对操作者造成机床伤害事故，比如操作者的局部卷入或夹入机床旋转部件和运动部件造成的伤害事故；操作者与机床相碰引起的伤害事故；被飞溅的砂轮细磨料及切屑划伤和烫伤；飞溅的磨料和崩碎的切屑极易伤害人的眼睛；操作者滑倒或跌倒而造成的事故；冷却液对皮肤的侵蚀和噪声对人体的危害。因此，在数控机床的设计中要从人机工程学的角度出发加强防护，这是数控机床防护形成的重要原因。另外，数控机床在加工过程中伴随着发热，这种发热现象会引起机床结构的热变形，从而降低机床的加工精度。还有，数控机床加工过程中产生的切屑、冷却液都会对机床内导轨有损害和腐蚀作用，以及冷却、润滑系统工作状态不佳对高速主轴及加工精度所产生影响，所以对数控机床防护措施的深入研究是必不可少的。
3优化措施分析研究
3.1数控机床的操作维护对防护的要求
机床的操作维护对防护的要求除了安全因素以外，主要是要考虑其方便性，这一点对机床整体性能的影响不可忽视，要为用户着想，创造方便。在对数控机床内防护的设计时，要根据具体的实际状况对其进行设计。对于高档数控机床要求其防护范围较大，防护的程度要高，防护的内容也多；相对于经济型数控机床其防护的范围较小，防护的程度较低，防护的内容也少。例如，卧式数控车床要求金封闭防护，防护的程度要求较高，防护的内容有安全方面的，也有环境等方面的。而大型龙门移动式数控铣床，工作台周围就不设隔离装置，即为非全封闭防护，只是重点对机床功能布局自身安全防护，如加导轨防护罩等。
3.2导轨防护罩
我们知道，机床上的直线运动部件都是沿着它的床身、立柱、横梁等支承件上的导轨进行运动的，导轨的作用是对运动部件起导向和支承作用。导轨的制造精度及精度保持性对机床加工精度有着重要的影响。数控机床是高速、高精密的机床，因此，其对导轨的要求更为严格，如导向精度要高、精度保持性要好，还要有足够的刚度、良好的摩擦特性等。由此可知，对导轨的防护是十分重要的，尤其是数控机床。对导轨进行防护，其作用就是防止或减少导轨副磨损、延长导轨寿命，从而提高数控机床的加工精度。导轨的防护方法很多，有刮板式、卷帘式、伸缩式(包括软式皮腔式和叠层式)等。常见的导轨防护罩为伸缩式导轨防护罩、刮屑板、盖板等。刮屑板是利用耐油橡胶、塑料或毛毡等制成的，与导轨形状相吻合的刮条，安装在动导轨上，刮走导轨上灰尘、切屑等。适用于工作中裸露导轨的防护，如卧式车床的溜板导轨等。
3.3主轴的维护
在数控车床中，主轴是最关键的部件，对机床的加工精度起着决定性作用。它的回转精度影响到工件的加工精度，功率大小和回转速度影响到加工效率。主轴部件机械结构的维护主要包括主轴支撑、传动、润滑等。
定期检查主轴支撑轴承：轴承预紧力不够，或预紧螺钉松动，游隙过大，会使主轴产生轴向窜动，应及时调整；轴承拉毛或损坏应及时更换；定期检查主轴润滑恒温油箱，及时清洗过滤器，更换润滑油等，保证主轴有良好的润滑；定期检查齿轮，若有严重损坏，或齿轮啮合间隙过大，应及时更换齿轮和调整啮合间隙；定期检查主轴驱动皮带，应及时调整皮带松紧程度或更换皮带。
3.4滚珠丝杠螺母副的维护
滚珠丝杠传动由于其有传动效率高、精度高、运动平稳、寿命长以及可预紧消隙等优点，因此在数控车床使用广泛。其日常维护保养包括以下几个方面：
定期检查滚珠丝杠螺母副的轴向间隙：一般情况下可以用控制系统自动补偿来消除间隙；当间隙过大，可以通过调整滚珠丝杠螺母副来保证，数控车床滚珠丝杠螺母副多数采用双螺母结构，可以通过双螺母预紧消除间隙；定期检查丝杠防护罩：以防止尘埃和磨粒黏结在丝杠表面，影响丝杠使用寿命和精度，发现丝杠防护罩破损应及时维修和更换；定期检查滚珠丝杠螺母副的润滑：滚珠丝杠螺母副润滑剂可以分为润滑脂和润滑油两种。润滑脂每半年更换一次，清洗丝杠上的旧润滑脂，涂上新的润滑脂；用润滑油的滚轴丝杠螺母副，可在每次机床工作前加油一次。
结语
总之，数控机床是多种技术的综合体，在满足功能的前提下研究机床造型设计，赋予机床“从内到外”的高品质。不断提高其外观质量和宜人性，增强产品的附加值与整体造型效果，满足市场竞争的需要，已经成为机床制造业刻不容缓的问题。
参考文献
[1]李叶龙.数控机床与PLC的关系[J].赤峰学院学报（自然科学版），2009，（06）.