一、概述
随着数控机床的高速发展，数控机床技术向高效、复合、智能、环保的方向发展，同时要求与之配套的功能部件也相应提高，满足数控机床水平快速发展的需要。机床防护拉罩是机床主要功能部件之一，拉罩的设计结构和外观质量，直接影响数控机床动态技术指标和机床档次。我们通过对机床防护拉罩的设计、工艺、制造、现场服务、用户服务等经验，对目前国内各种数控机床防护拉罩的特点、结构、应用范围等进行归纳总结，共大家参考，尽自己的一份力量。
二、拉罩结构特点
1、拉罩是机床运动副中的防护部件，它是连接机床运动部件和固定部件之间的特殊部件。
2、拉罩的运动部分与机床的运动部件同步运行，要适应机床的运行状态，即在高速时(快速退刀时)，保证不脱节，在低速时(加工进给时)，不爬行，不振动，运行平稳性高。
3、拉罩安装在机床后，一定具有良好的伺服性能，即不能因为拉罩自身设计、制造质量影响机床的各种动作、精度、运动特性，同时还要满足防水、防屑、防油，具有噪音小和较高的运动可靠性等。
4、拉罩的设计、安装、运行基准就是拉罩各拉板自身，各零件、子件的加工质量、外观质量和焊接质量直接影响拉罩的制造质量。这是区别于其他机床部件的重要特点。
5、拉罩实现安全运行需要具备的一定的条件，无法满足基本条件时，拉罩无法运行，或达不到技术指标。
6、拉罩运行在机床两极限位置时，左右拉罩要保证一定数值的安全余量，一般大于机床极限位置20以上；
7、拉罩运行在机床左右极限能够安全运行的基本条件：
Max左=Min左+机床净行程=Max右=Min右+机床净行程
如拉罩在机床上的极限位置。
三、拉罩种类
按各拉板运动方式来区分，机床防护拉罩有两种：
1、普通单片式拉罩
A运动特点：
(1)运动由各拉板进行依次传递，在运动过程中，各拉板的速度值变化较大，运动不平稳，使用可靠性不高；
(2)冲击噪音较大；而且机床速度越高，冲击噪音越大；
(3)各拉板靠摩擦力和拉力传递运动，拉板的位移一致性较差；
(4)各拉板受力靠立边结构依次传递，受力面积较大，单位面积受力较小。
(5)各拉板运动行程变化，它说明整体拉罩速度对机床的伺服特性较差，但各拉板的速度相对较小，拉板之间的速度关联较小，它的优点是机床低速运行时，低爬行较小，适合于运行速度＜10米/分。
B拉罩尺寸计算
最大拉伸尺寸=最小压缩尺寸+单片净行程之和。
Mmax=Min+L1+L2+……+Ln
2、同动式拉罩
A、运动特点
(1)当第一个拉板运动时，通过铰链的机械作用，带动其余各拉板同时运动，运动平稳，噪音极低，使用可靠；
(2)在高速时运动更平稳，没有振动产生和冲击噪音，适合于高速机床；
(3)拉板的层数越多，固定端拉板与运动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，同动杆的受力也越小；反之，距运动端越近得拉板速度越大，位移越大，同东该的受力也越大。同动杆的长度尺寸在设计结构及受力强度允许的情况，长度尺寸越大越好。
(4)同动式拉罩的制造质量要求比普通单片式拉罩要高；否则，拉罩在机床低速运行时将会产生激烈振动，严重影响机床的精加工精度，铰链机构适得其反，其结果都不如普通单片式拉罩的运行效果。
B、同动杆支撑点分类
(1)连续型支撑点
支撑点距离短，同动机构的比较紧密，运动更平稳；但是，在运动范围相同时，所需同动杆较长，拉罩在最小压缩状态时空间相对增大。对于拉罩运动行程较短，运行速度较高的情况更为合适。
(2)间断型支撑点
支撑点距离长，同动杆较短，支撑点成断续状态，在运动范围相同时，所需同动杆较短，长度缩短使得同动机构同样紧密，运动平稳性较差。适合于行程较大，速度较低的大型机床拉罩。
C、同动杆结构分类
(1)单层同动杆
同动机构的间隙较小，占用空间小，易于装配调整，运动相对灵活；但同动轴受力状态不对称，对同动杆的强度要求较高，同动杆易变形，在结构允许情况下，尽量加宽加厚同动杆尺寸。适合于行程较短，速度较高的小型机床拉罩。
(2)多层同动杆
在单层同动机构的拉罩上在增加一层或多层同动杆，使得同动轴受力形式趋于均匀，同动机构的承载能力相对提高；但整体同动结构的机械尺寸较大，要求制造质量增高，特别是双联或多联拉罩，拉罩在运动中极易产生不同动现象，影响拉罩运行平稳性。
适合于行程较大，速度较高的大型机床拉罩。
D、同动机构支撑形式分类
(1)同动机构平行支撑形式
平行支撑形式的特点在于同动机构的支撑固定在拉罩的立板上，结构容易调整，固定刚性较好，设计结构较为理想，拉板本身可以为同动机构提供良好的基准，同动杆运行平稳性较高。但是，同动机构支撑必须固定在各立板的侧面上，各拉板的起始运动位置受到限制，在满足同等最大拉伸的条件下，拉罩的最小压缩尺寸大，同动杆要长。适合于最大拉伸尺寸和最小压缩尺寸都较大，速度较高的大型机床拉罩。
(2)同动机构嵌入支撑形式
嵌入支撑形式特点在于所有各支撑件均为专用件，拉罩在最小压缩时，拉罩各拉板之间和同动机构都没有处于最小压缩状态，只是同动机构所占用的空间延续到拉板上，扩大了同动机构的空间范围，拉罩的运动范围较大；但是嵌入式支撑的支撑点距离较大，支撑的刚性较差，设计时要考虑支撑刚性和装配调整环节，对装配和焊接精度要求较高。拉罩高速运行时，平稳性较差。适合于行程较大，压缩尺寸较小，速度较高的中、小型机床拉罩。
结论：
以上所述是目前国内常用的机床防护拉罩形式，随着数控机床和加工中心向高速、高精度和智能化发展，数控机床对防护拉罩会有更高的要求，提高拉罩高速运动平稳性和降低冲击噪音，将是我们今后的研究重点。 |
