機械加工機床工具箱的設計研究

董光宇?趙國勝

摘要：新型機械加工機床工具箱的設計要求保護關鍵技術在于工具箱設計成上箱門，箱體以及前箱門的部分組成，門可以掛圖紙，門打開、關閉更安全，方便拿到所需要的工具；本文重點就機械加工機床工具箱的設計做了探討和分析。

關鍵詞：機械加工；機床工具箱；規(guī)劃設計

機械加工機床工具箱是用來存放具有不同功能與作用的各種工具的箱子，工具箱可以將各種工具放在一起，從而有利于對工具進行管理與維護，而且便于在工作中的使用。在機械加工車間內有各種機床，而且每臺機床都會配備工具箱，在工具箱內會放置著機械加工過程中需要的各種工具，但是，現(xiàn)實中，很多工具箱由于設計的不合理性給生產過程帶來很大的不便，主要存在以下幾個問題：首先是工具箱的內部結構設計很不合理，這就使得工具的擺放不利于實際的使用；其次是工具箱的內部分層與工具的實際功能不相符，這也給工具箱的使用帶來不便；除此之外，還存在工具箱過于笨重的情況，使得工具箱移動起來很不方便。機械加工機床工具箱的這些不合理設計給正常的生產帶來很多不便，而且對生產工人的人生健康帶來潛在的危險，因此，機械加工機床工具箱的改進設計很重要。

一、機床工具箱的改進設計方案

首先，要改變工具箱的上臺設計。目前的機床工具箱的上臺設計普遍不合理，容易導致在使用過程中各種上臺工具的掉落，不僅威脅工作人員的人身安全，也不利于機床作業(yè)，所以，在工具箱的結構改良時，要重點改造現(xiàn)有的工具箱的上臺設計。其次，要改變工具箱的分層設計。就目前機床工具箱的分層情況來看，存在的主要問題為結構分層不符合工具的擺放習慣和擺放需要，所以在工具箱的改良設計的過程中，要注重對工具箱的結構分層的重新設計，使其能夠更加適合不同的工具，如對量具、刀具、工具等的擺放和取用。再次，要改變工具箱的外輪廓和門的設計。目前的工具箱的外輪廓和門的設計存在線條過硬，角度尖銳，容易導致使用過程中的意外傷害的問題，所以在設計工具箱的外輪廓和門的時候，有關設計人員應該從保護工作人員的人身安全的角度出發(fā)，改進現(xiàn)有的工具箱外輪廓和門的設計方案。最后，要從便于移動的角度考慮，改進工具箱的四個腳的設計形式，因為工具箱的施使用特點決定了其要存放大量的機床工具，所以導致工具箱的重量較大，這種情況下如果對工具箱進行移動，將會十分困難，所以，設計人員應該從工具箱的四個腳的改造上提高工具箱的可移動性，將其設計成開關型的滑輪結構。

二、新型工具箱設計的具體內容

（一）工具箱的裝配分析

在工具箱的設計和裝配階段，可以根據(jù)裝置的二維實體建模和一維平面結構圖，了解工具箱的各個環(huán)節(jié)和部位的裝配關系和結構設計，并且可以根據(jù)具體的比例切換，得出每一個零件的大概尺寸，有助于工具箱的裝配實踐。工具箱的主體部分也即裝配的重點部位是工具箱的基本框架以及箱頂、箱底部位，所以在裝配工作中，工作人員應首先做好基本框架的裝配，保證其角度和整體結構的穩(wěn)定，然后再進行箱頂和箱底以及工具門的裝配，完成工具箱的主體結構。根據(jù)上文中筆者對于工具箱的設計方案的調整和改進，工具箱的基本框架應該是圓筒狀，其框架的連接是通過板材焊接的方式完成的。此外，在箱底和箱項的設計上，還增設了兩個圓門槽，以使其能夠同箱門的圓形結構相對應。與此同時，把兩扇圓筒狀門分別裝在相對應的槽里面，門和槽之間采用間隙配合，以便工作人員根據(jù)操作需要可旋轉移動打開。工具箱的上蓋和箱底是采用焊接的方式和箱內部框架連接固定在一起的。最后，工具箱底部的4個萬向腳輪和固定支撐是通過焊接的方式固定連接在箱底上的，萬向腳輪的作用是可以任意方向移動工具箱，而固定支撐則可以根據(jù)需要將其固定在現(xiàn)有位置上，防止接觸過程中的工具箱移動。

（二）工具箱具體設計分析

將工具箱整體分為4層，第l層可以放置部分輕型物品；第2層放置加力杠、扳手等物品；第3層放置中心鉆、頂尖等重型物品：第4層則可以放置操作人員的手套、工作服等日常用品。在底部安裝4個代步輪子，便于工具箱的移動。工具箱的上箱門，也可代替第一層的蓋子，并且在上箱門的表面應設計凹槽，方便上箱門的開關（充當手柄使用）。另外，在上箱門的背面兩邊，也可安裝一個彈性壓條，用于固定機械加工中所需觀察的圖紙，這樣就方便機床操作人員隨時觀察圖紙數(shù)據(jù)，進行合理調整。機械加工機床工具箱主要由上箱門、前箱門以及箱體3個部分組成。箱體主要分為4層，除了第l層之外，其余3層都可以分成3個小部分。每一個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。一般來說，前箱門采用折頁門的形式，這樣方便操作者隨時取用、放置工件、量具等。安全是前箱門主要的優(yōu)點，當操作人員拿出工具后，箱門不會自動打開，人員在附近走動也不會觸碰到箱門，這樣對人身也是一種保護。針對以上闡述，我們設計一個實際的工具箱，以便大家能更加直觀地了解到工具箱的構造：工具箱整體框架的高度定為0.9m，總寬度0.35m，總長0.4m?？蚣芸傮w分為4個層次，從上至下，第1層的高度為0.15m：第2層到第4層各為0.25m。根據(jù)工具箱技術設計規(guī)范，需要采用砂輪對焊縫處進行打磨，之后再用砂紙打磨表面，將一層膩子刮在表面上，再在表面上均勻地涂抹防銹漆。

三、結束語

總結上述機械加工機床工具箱的改進設計方案，主要包括以下幾個方面：將工具箱改進成上箱門的形式，門上可以安裝彈性壓條，便于懸掛圖樣，而且要保證門的開與關要安全、方便；工具箱的內部結構分為4層，不僅利于擺放工具，還便于管理；工具箱采用了可調整式腳，更便于移動。這樣的改進設計，不僅可避免以往的工具箱設計為機械加工機床操作帶來的不便，也能維護人身安全，更好地為機械加工服務。

參考文獻：

[1]劉建輝.淺析機械設備管理中存在的問題[J].廣東科技，2015.

[2]何新生.對十字軸式萬向聯(lián)軸器強度分析及改進設計的探討[J].中小企業(yè)管理，2016.