VTC6070系列立式數(shù)控車(chē)床外觀防護(hù)結(jié)構(gòu)降成本方案的研究

李濱

【摘要】本文以VTC6070立式數(shù)控車(chē)床外防護(hù)設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，通過(guò)防護(hù)外觀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)，降低了原有的成本，節(jié)省了生產(chǎn)周期，提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)率。

【關(guān)鍵詞】VTC6070立式數(shù)控車(chē)床；外觀結(jié)構(gòu)；降成本

1、降低生產(chǎn)成本因素分析

1.1 產(chǎn)品產(chǎn)量：生產(chǎn)成本降低是根據(jù)實(shí)際產(chǎn)量計(jì)量的。在其他因素不變時(shí)，產(chǎn)品產(chǎn)量的增減，就會(huì)使成本降低額發(fā)生同比例的增減。

1.2 產(chǎn)品品種結(jié)構(gòu)：選擇好品種有一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，要根據(jù)市場(chǎng)的需求確定品種。

1.3 產(chǎn)品單位變動(dòng)成本：按成本習(xí)性可以把企業(yè)全部成本分為變動(dòng)成本和固定成本。其公式如下：

總成本=固定成本+變動(dòng)成本=固定成本+（單位變動(dòng)成本×產(chǎn)量）。

從上式看，變動(dòng)成本與產(chǎn)量是有著密切關(guān)聯(lián)的，如果當(dāng)期產(chǎn)量不變，想降低生產(chǎn)成本，就要從單位成本著手。如產(chǎn)品的制成率的提高。就需要從優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案入手，降低產(chǎn)品的綜合成本。

2、VTC6070機(jī)床外防護(hù)設(shè)計(jì)

2.1 VTC6070防護(hù)外形尺寸及外觀形狀的確定。首先根據(jù)用戶(hù)要求外形尺寸為：1927mm×2295mm×2930mm，設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格遵照此外形尺寸，以滿足用戶(hù)的要求。

2.2 VTC6070防護(hù)功外觀形狀的確定.根據(jù)VTC6070系列車(chē)床的外防護(hù)效果圖，機(jī)床主機(jī)各部分的功能及其區(qū)域劃分和方位來(lái)確定整體外防護(hù)的外觀結(jié)構(gòu)、及功能的區(qū)域劃分。

2.3 VTC6070數(shù)控車(chē)床外防護(hù)區(qū)域劃分.在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，將外防護(hù)劃分為外防護(hù)正面、外防護(hù)左右側(cè)面、外防護(hù)后面、外防護(hù)內(nèi)部等四部分。2.3.1考慮到整個(gè)機(jī)床功能及性能的實(shí)現(xiàn)，并依據(jù)于外觀效果圖，將外防護(hù)的正面分為左右固定罩、活動(dòng)拉門(mén)三大部分。2.3.2考慮到數(shù)控機(jī)床的主要功能零件加工要便于觀查；機(jī)床設(shè)備維護(hù)及保養(yǎng)要方便快捷；將外防護(hù)的左、右側(cè)面設(shè)計(jì)時(shí)增加拉門(mén)便于進(jìn)入后防護(hù)內(nèi)部對(duì)油箱、水箱、空氣干燥機(jī)等的位置及設(shè)備操作及維護(hù)的維修門(mén)預(yù)留開(kāi)口位置。2.3.3考慮到機(jī)床后部安裝電箱，在防護(hù)上預(yù)留了把接孔及觀察內(nèi)部?jī)x器的視窗；2.3.4考慮到機(jī)床防水性、方便使用及維護(hù)，在設(shè)計(jì)防護(hù)時(shí)將主機(jī)與外防護(hù)之間空腔內(nèi)設(shè)計(jì)了引水結(jié)構(gòu)，外防護(hù)內(nèi)部設(shè)計(jì)成加工區(qū)域和非加工區(qū)域兩部分。

3、外防護(hù)四大區(qū)域主要結(jié)構(gòu)的確定及功能原理：

本著從里到外，從下至上的設(shè)計(jì)原則，整個(gè)防護(hù)的設(shè)計(jì)順序?yàn)橐?、外防護(hù)框架、防護(hù)體、拉門(mén)等。

3.1 在設(shè)計(jì)引水槽結(jié)構(gòu)時(shí)，主要考慮到以下幾點(diǎn)：首先排屑器位于防護(hù)間的前部中間位置，在機(jī)床加工零件時(shí)為了使前床身及拉罩流下來(lái)的切削液可以流到排屑器里，設(shè)計(jì)了一個(gè)封閉的引水結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)思路為：根據(jù)床身底座形狀及角度，四周設(shè)計(jì)擋水板，采用120度角的斜度，將加工零件時(shí)留下的切削液從四周引到排屑器中，引水槽的結(jié)構(gòu)以階梯式將水引到下邊，上部結(jié)構(gòu)直接搭坐在床身上面，與床身預(yù)留孔進(jìn)行把接，側(cè)面與防護(hù)下圍板進(jìn)行把接，可調(diào)節(jié)高度。圖3.1為引水槽的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。

3.2 防護(hù)拉門(mén)及上下導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式。拉門(mén)上下導(dǎo)軌連接要保證平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)順利。原有VTC系列拉門(mén)結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)加工繁瑣，改進(jìn)后，去掉加強(qiáng)筋和玻璃壓框處的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，將拉門(mén)四周玻璃壓框變窄。3.2.1在設(shè)計(jì)防護(hù)拉門(mén)與下導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)時(shí)，考慮到生產(chǎn)制造成本與穩(wěn)定性的問(wèn)題，放棄了一直沿用的折彎鉚焊導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，改為用6個(gè)厚的鈑金激光后倒角加工而成。減少了工序工時(shí)，降低成本，又使開(kāi)關(guān)門(mén)時(shí)更靈活方便。增加了拉門(mén)的穩(wěn)定性。見(jiàn)圖3.2。3.2.2在設(shè)計(jì)活動(dòng)拉門(mén)與上導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)時(shí)，首先考慮到上導(dǎo)軌應(yīng)具限位功能，由于拉門(mén)較重，開(kāi)門(mén)時(shí)重心前傾，上導(dǎo)軌的受力較大，為了防止脫軌和保證拉門(mén)的直線運(yùn)動(dòng)只能通過(guò)上導(dǎo)軌來(lái)實(shí)現(xiàn)因此下導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)方案確定后，上導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)采用成熟的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，即采用直線導(dǎo)軌加滑座結(jié)構(gòu)，其中還含有長(zhǎng)圓孔的調(diào)整環(huán)節(jié)。如圖3.3所示。將直線導(dǎo)軌連接在支撐座上再與防護(hù)的支架連接上，減去原8mm厚板，避免生產(chǎn)中出現(xiàn)的對(duì)孔不準(zhǔn)問(wèn)題。采用激光下料，背焊螺母的結(jié)構(gòu)。相應(yīng)調(diào)整拉門(mén)上導(dǎo)軌把接方式。

設(shè)計(jì)原理：上導(dǎo)軌支架與左右罩連接后通過(guò)調(diào)整導(dǎo)軌支架到合適位置，再將直線導(dǎo)軌連接到導(dǎo)軌支架上，將直線導(dǎo)軌上的滑座通過(guò)拉門(mén)上的長(zhǎng)圓孔連接到拉門(mén)上，調(diào)整拉門(mén)到合適位置。使拉門(mén)在上下導(dǎo)軌上能夠順利滑動(dòng)。

3.3 右防護(hù)罩結(jié)構(gòu)形式。原有的VTC系列的防護(hù)罩，右部有突出造型，在生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用中，存在著加工難，防水更難的問(wèn)題，尤其是在后期噴塑工序中，由于此件長(zhǎng)度超過(guò)機(jī)械噴塑最大尺寸，需全部用手工工藝加工，這次將右部造型去掉，并將內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，原有右防護(hù)與上橫梁及照明燈把接位置進(jìn)行簡(jiǎn)易改進(jìn)。

3.4 左防護(hù)罩結(jié)構(gòu)形式。防護(hù)左側(cè)固定罩與右側(cè)結(jié)構(gòu)一樣，設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)下部連接孔，直接搭坐在床身上與床身連接。起到固定防護(hù)與連接上下橫梁作用。在設(shè)計(jì)時(shí)，調(diào)整了與上導(dǎo)軌及照明燈支架的連接方式。

3.5 下圍板裝配體。由于改進(jìn)原有VTC右防護(hù)罩的外觀結(jié)果，所以對(duì)應(yīng)的下圍板也相應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)行改進(jìn)和簡(jiǎn)化。改用一根加強(qiáng)筋，采用對(duì)角線位置進(jìn)行焊接。在設(shè)計(jì)底部下圍板時(shí)，考慮到此處不承擔(dān)任何防護(hù)重量，原下圍板板厚2mm，改為1.5mm。

3.6 改進(jìn)后設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖。經(jīng)過(guò)對(duì)原有VTC系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化，設(shè)計(jì)VTC6070結(jié)構(gòu)圖如圖3.4所示。

參考文獻(xiàn)

[1]詹涵菁，范志強(qiáng)，趙江洪，王巍.數(shù)控機(jī)床造型設(shè)計(jì)鈑金分塊[J].機(jī)床與液壓，2005（3）：34-361。