机械加工机床工具箱的设计研究

　　董光宇？赵国胜
　　摘要：新型机械加工机床工具箱的设计要求保护关键技术在于工具箱设计成上箱门，箱体以及前箱门的部分组成，门可以挂图纸，门打开、关闭更安全，方便拿到所需要的工具；本文重点就机械加工机床工具箱的设计做了探讨和分析。
　　关键词：机械加工；机床工具箱；规划设计
　　机械加工机床工具箱是用来存放具有不同功能与作用的各种工具的箱子，工具箱可以将各种工具放在一起，从而有利于对工具进行管理与维护，而且便于在工作中的使用。在机械加工车间内有各种机床，而且每台机床都会配备工具箱，在工具箱内会放置着机械加工过程中需要的各种工具，但是，现实中，很多工具箱由于设计的不合理性给生产过程带来很大的不便，主要存在以下几个问题：首先是工具箱的内部结构设计很不合理，这就使得工具的摆放不利于实际的使用；其次是工具箱的内部分层与工具的实际功能不相符，这也给工具箱的使用带来不便；除此之外，還存在工具箱过于笨重的情况，使得工具箱移动起来很不方便。机械加工机床工具箱的这些不合理设计给正常的生产带来很多不便，而且对生产工人的人生健康带来潜在的危险，因此，机械加工机床工具箱的改进设计很重要。
　　一、机床工具箱的改进设计方案
　　首先，要改变工具箱的上台设计。目前的机床工具箱的上台设计普遍不合理，容易导致在使用过程中各种上台工具的掉落，不仅威胁工作人员的人身安全，也不利于机床作业，所以，在工具箱的结构改良时，要重点改造现有的工具箱的上台设计。其次，要改变工具箱的分层设计。就目前机床工具箱的分层情况来看，存在的主要问题为结构分层不符合工具的摆放习惯和摆放需要，所以在工具箱的改良设计的过程中，要注重对工具箱的结构分层的重新设计，使其能够更加适合不同的工具，如对量具、刀具、工具等的摆放和取用。再次，要改变工具箱的外轮廓和门的设计。目前的工具箱的外轮廓和门的设计存在线条过硬，角度尖锐，容易导致使用过程中的意外伤害的问题，所以在设计工具箱的外轮廓和门的时候，有关设计人员应该从保护工作人员的人身安全的角度出发，改进现有的工具箱外轮廓和门的设计方案。最后，要从便于移动的角度考虑，改进工具箱的四个脚的设计形式，因为工具箱的施使用特点决定了其要存放大量的机床工具，所以导致工具箱的重量较大，这种情况下如果对工具箱进行移动，将会十分困难，所以，设计人员应该从工具箱的四个脚的改造上提高工具箱的可移动性，将其设计成开关型的滑轮结构。
　　二、新型工具箱设计的具体内容
　　（一）工具箱的装配分析
　　在工具箱的设计和装配阶段，可以根据装置的二维实体建模和一维平面结构图，了解工具箱的各个环节和部位的装配关系和结构设计，并且可以根据具体的比例切换，得出每一个零件的大概尺寸，有助于工具箱的装配实践。工具箱的主体部分也即装配的重点部位是工具箱的基本框架以及箱顶、箱底部位，所以在装配工作中，工作人员应首先做好基本框架的装配，保证其角度和整体结构的稳定，然后再进行箱顶和箱底以及工具门的装配，完成工具箱的主体结构。根据上文中笔者对于工具箱的设计方案的调整和改进，工具箱的基本框架应该是圆筒状，其框架的连接是通过板材焊接的方式完成的。此外，在箱底和箱项的设计上，还增设了两个圆门槽，以使其能够同箱门的圆形结构相对应。与此同时，把两扇圆筒状门分别装在相对应的槽里面，门和槽之间采用间隙配合，以便工作人员根据操作需要可旋转移动打开。工具箱的上盖和箱底是采用焊接的方式和箱内部框架连接固定在一起的。最后，工具箱底部的4个万向脚轮和固定支撑是通过焊接的方式固定连接在箱底上的，万向脚轮的作用是可以任意方向移动工具箱，而固定支撑则可以根据需要将其固定在现有位置上，防止接触过程中的工具箱移动。
　　（二）工具箱具体设计分析
　　将工具箱整体分为4层，第l层可以放置部分轻型物品；第2层放置加力杠、扳手等物品；第3层放置中心钻、顶尖等重型物品：第4层则可以放置操作人员的手套、工作服等日常用品。在底部安装4个代步轮子，便于工具箱的移动。工具箱的上箱门，也可代替第一层的盖子，并且在上箱门的表面应设计凹槽，方便上箱门的开关（充当手柄使用）。另外，在上箱门的背面两边，也可安装一个弹性压条，用于固定机械加工中所需观察的图纸，这样就方便机床操作人员随时观察图纸数据，进行合理调整。机械加工机床工具箱主要由上箱门、前箱门以及箱体3个部分组成。箱体主要分为4层，除了第l层之外，其余3层都可以分成3个小部分。每一个部分都可以用作不同物品的放置，例如：工件、工具、日用品（手套、工作服）等。一般来说，前箱门采用折页门的形式，这样方便操作者随时取用、放置工件、量具等。安全是前箱门主要的优点，当操作人员拿出工具后，箱门不会自动打开，人员在附近走动也不会触碰到箱门，这样对人身也是一种保护。针对以上阐述，我们设计一个实际的工具箱，以便大家能更加直观地了解到工具箱的构造：工具箱整体框架的高度定为0。9m，总宽度0。35m，总长0。4m。框架总体分为4个层次，从上至下，第1层的高度为0。15m：第2层到第4层各为0。25m。根据工具箱技术设计规范，需要采用砂轮对焊缝处进行打磨，之后再用砂纸打磨表面，将一层腻子刮在表面上，再在表面上均匀地涂抹防锈漆。
　　三、结束语
　　总结上述机械加工机床工具箱的改进设计方案，主要包括以下几个方面：将工具箱改进成上箱门的形式，门上可以安装弹性压条，便于悬挂图样，而且要保证门的开与关要安全、方便；工具箱的内部结构分为4层，不仅利于摆放工具，还便于管理；工具箱采用了可调整式脚，更便于移动。这样的改进设计，不仅可避免以往的工具箱设计为机械加工机床操作带来的不便，也能维护人身安全，更好地为机械加工服务。
　　参考文献：
　　〔1〕刘建辉。浅析机械设备管理中存在的问题〔J〕。广东科技，2015。
　　〔2〕何新生。对十字轴式万向联轴器强度分析及改进设计的探讨〔J〕。中小企业管理，2016。