鈑焊件在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)避免的問題及設(shè)計(jì)分析

劉欣

摘 要：機(jī)床外防護(hù)的整體主要由鈑焊件焊接或鑄造而成。表面處理工藝較落后，比較粗糙，邊角毛糙，表面涂漆效果不理想。質(zhì)感較為冰冷，有些形狀設(shè)計(jì)不合理，長期操作會(huì)致使四肢疲勞甚至受傷，本文以鈑焊件為研究對(duì)象，分析了在設(shè)計(jì)中應(yīng)避免的問題及在設(shè)計(jì)中要考慮的因素。

關(guān)鍵詞：鈑焊件；設(shè)計(jì)；問題

一、設(shè)計(jì)中避免的問題

（一）在能使用長條孔的地方盡量不用圓孔。如果連接件都是只靠激光切割機(jī)下料直接成品的話，或者連接件是直接激光切割機(jī)下料直接成品而被連接件是機(jī)器直接加工成的可以用圓孔。

（二）大的鈑焊件如果不影響功能的前提下，拆成幾個(gè)小的零件裝配在一起。由于板材的來料成品是有規(guī)格的。通常為1.5mm板材規(guī)格1250×2500，2mm板材規(guī)格1500×3000。所以大的零件就需要通過焊接拼接到一塊。

（三）提高鈑焊零件的剛性。可以通過給鈑焊零件焊接橫條或豎條的一些薄板折成的筋來提高鈑焊零件的剛性。

（四）鈑焊件與其它部件的連接。防護(hù)件有許多地方都需要和機(jī)床的其它部件連接。所以在與其它部件連接的地方，其它部件應(yīng)加工出需連接的孔。這樣可以減少現(xiàn)場(chǎng)配做，大大減輕裝配工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。

（五）折邊高度工藝和孔距折邊的距離也是應(yīng)該掌握的。直邊高度：保證彎曲件直邊平直的直邊高度H不應(yīng)小于2t，否則需先壓槽或加高直邊（彎曲后再切掉），如圖1.1。

圖1.1彎曲件直邊的高度

孔邊距離：如果彎曲毛坯上有預(yù)先沖制的孔，為使孔型不發(fā)生變化，必須使孔位置于變形區(qū)外，即孔邊距離L（L為孔空心距離折邊距離，t為板厚度）應(yīng)符合以下關(guān)系：

當(dāng)t<2mm時(shí)，L≥t：

當(dāng)t≥2mm時(shí)，L≥2t。

如果孔邊距L過小，可在彎曲線上加沖工藝孔或切槽。

（六）許多鈑焊零件都是要經(jīng)過焊接的，所以焊縫也是一個(gè)必須考慮的問題。

焊點(diǎn)的設(shè)計(jì)也是很重要的，有的需要連續(xù)焊接，有的需要點(diǎn)焊，有的需要來那兩面焊接圓周焊接。根據(jù)實(shí)際情況選擇。

在裝配過程中，裝配的兩個(gè)件間就要考慮焊縫的問題，在連接過程中盡量避開焊點(diǎn)，

如果設(shè)計(jì)中沒考慮到焊縫，那么裝配過程中就很有可能出現(xiàn)裝干涉，需要工人打磨掉干涉的焊點(diǎn)，這樣會(huì)影響裝配的進(jìn)度。另外外觀件外邊的焊點(diǎn)要打磨平整，保持防護(hù)外觀的美觀。

（七）裝在已經(jīng)裝配的兩個(gè)其它部件之間的防護(hù)件，需要留一定的間隙。如果沒有留間隙，而且防護(hù)周邊都有翻邊，那么就有可能由于制造的誤差，裝配的誤差積累，導(dǎo)致防護(hù)裝配不上，就造成返修。

二、從人機(jī)工程上來分析鈑焊件的設(shè)計(jì)

（一）機(jī)床門的人機(jī)工程設(shè)計(jì)

機(jī)床門是機(jī)床整體造型的重要部件，而且與機(jī)床操作人員接觸較多，其尺寸與結(jié)構(gòu)是否合理對(duì)機(jī)床操作的易用性有著重要的影響。機(jī)床門的寬度主要受到工作臺(tái)尺寸的限制，為了方便操作人員裝卡零件的需要，門的寬度尺寸在一般情況下要求略大于工作臺(tái)的寬度，即把工作臺(tái)完全敞開。由于不同型號(hào)機(jī)床的工作臺(tái)尺寸差別較大，因此門的造型也需要作較大的變化，以滿足操作人員的工作要求。對(duì)于工作臺(tái)較小的機(jī)床一般采用單開門的結(jié)構(gòu)，而對(duì)于工作臺(tái)較寬的機(jī)床則多選用雙開門。因?yàn)橐压ぷ髋_(tái)完全敞開，如果采用單門結(jié)構(gòu)，機(jī)床門的體積過大，推拉操作較吃力，不便于使用，所以在大型的加工中心等機(jī)床中雙開門的結(jié)構(gòu)較為常見。

（二）觀察窗的人機(jī)工程設(shè)計(jì)

觀察窗的作用主要是操作者可通過它對(duì)加工工件和機(jī)床的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行觀察。這種觀察和顯示數(shù)據(jù)一起構(gòu)成了機(jī)床對(duì)個(gè)人的重要反饋。操作者對(duì)工件的觀察在監(jiān)視控制中是十分頻繁的，觀察的姿勢(shì)受到觀察窗的影響很大，因此觀察窗的設(shè)計(jì)是機(jī)床人機(jī)工程設(shè)計(jì)中需要把握的要點(diǎn)。觀察窗的高度應(yīng)按照人體的視高尺寸的50%位置來設(shè)計(jì)，以適應(yīng)不同身高的人群。

（三）把手的人機(jī)工程設(shè)計(jì)

把手是操作人員操作機(jī)床常接觸的部件，對(duì)機(jī)床操作的舒適性和操作人員工作效率的提高都有一定的影響。把手的設(shè)計(jì)要考慮的因素較多，其直徑與長度要與人手的尺寸相適應(yīng)，使得抓握舒適，操作方便。

把手的長度在設(shè)計(jì)中也需要重視。現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床的把手造型多采用長把手的設(shè)計(jì)，一方面是為了造型的需要，另一方面也可以適合不同身高的人群抓握。但也有不少機(jī)床采用短把手，短把手的設(shè)計(jì)就要考慮把手長度對(duì)人手抓握的影響。

對(duì)于長把手來說，其安裝的高度沒有太多限制，只要把手抓握位置能包括最佳控制區(qū)，且安放位置美觀即可；而對(duì)于短把手則要盡量安裝在最佳控制區(qū)內(nèi)，而且位置多設(shè)計(jì)在門中間偏下的位置，這樣能盡量使手腕保持自然狀態(tài)，手與小臂處于一條直線上，避免因手腕彎曲而弓}起肌肉靜態(tài)施力。

（四）控制面板的布置原則

機(jī)床工作臺(tái)面和控制面板的布置原則主工作臺(tái)面的高度應(yīng)根據(jù)操作要求，按立姿，坐姿，坐/立姿的操作要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。工作臺(tái)面上，像手輪和搖把類的手動(dòng)操縱器的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)功能和使用方式的不同，進(jìn)行大小、形狀、類別及位置的設(shè)計(jì)。控制面板上的控制按鈕和顯示儀表，應(yīng)按功能區(qū)進(jìn)行劃分，同時(shí)滿足顯示.控制相合性的要求，其位置高度和布置排列應(yīng)符合人機(jī)關(guān)系，使人方便操縱和觀察。

三、結(jié)論

數(shù)控機(jī)床是主導(dǎo)性的機(jī)床產(chǎn)品，其外觀設(shè)計(jì)是機(jī)床制造行業(yè)的一項(xiàng)重大課題，因此對(duì)外防護(hù)鈑焊件的設(shè)計(jì)是為了提高整體質(zhì)量，從而進(jìn)一步提高其在國內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力與附加值，使產(chǎn)品立于不敗之地。

參考文獻(xiàn)：

[1]阮寶湘.工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005（2）：231.