機械加工機床工具箱的優化設計

張智偉　馬超（.沈陽機床股份有限公司，遼寧沈陽　04；.沈陽機床集團有限公司，遼寧沈陽　04）

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機械加工機床工具箱的優化設計

張智偉1馬超2
（1.沈陽機床股份有限公司，遼寧沈陽110142；2.沈陽機床集團有限公司，遼寧沈陽110142）

【摘 要】在機械加工中，機床的工具箱的主要功能在于對機械加工中所使用的各種工具進行整理和存放，為工具的使用提供便利，在一定程度上起到提高工作效率的作用，是機械加工機床的重要組成部分。每一臺機床都有一個工具箱，如果工具箱的設計不合理，就會不利于工具的擺放，對實際的使用也造成不利的影響，甚至造成工具的損壞。對機械加工機床工具箱進行優化設計，可以使工具箱的設計更加合理，使用更加方便。本文即對機械加工機床工具箱的優化設計進行研究和探討。

【關鍵詞】機械加工機床工具箱

工具箱是機床的重要組成部分，雖然機床之間存在著型號和用途的不同，但是工具箱在每一個機床上都是存在的。機械加工機床使用的工具中含有大量的精密儀器、儀表和各種工具，如果保存不當，就很容易造成儀器和工具的損壞，而且擺放混亂也會妨礙工具的應用，降低工作效率。從已有機械加工機械工具箱來看，普遍在設計上存在一定的問題，外部和內部結構上都存在不合理的問題。在日常使用中，工具箱設計不合理的問題就會突顯出來，工具胡亂放置、工具箱沉重移動困難的問題日漸突出。為了使工具箱的使用更加便利，對工具箱進行優化設計很有必要。

1　工具箱優化設計的必要性分析

機械加工機床在加工運行和維修保養的過程中，需要用到多種不同的儀器儀表和工具，機床上的工具箱就是用來對各種功能和作用不同的工具進行存放和整理的箱子。在工具箱中，將多種類型的工具存放在一起，當需要使用工具時，可在工具箱中將工具從相應的位置拿出來，為工具的使用提供極大的便利。在加工車間，機械加工的機床種類很多，無論是哪一種類型哪一種用途的機床，工具箱都是必要的配置，在箱內放置有機械加工和維修中需要用到的各種工具。從已有的機床工具想來看，工具箱的設計上都存在著一定的不合理性，這給工具的使用帶來了不便，沒能充分表現出工具箱的設計意圖。在實際應用中，工具箱設計的不合理性主要體現在以下幾個方面：第一，內部結構設計不合理，這非常不利于工具的擺放，在實際的使用中也帶來極大的不便；第二，工具的內部層次分配與工具所具有的實際應用功能不符，工具箱的效能沒有得到充分的發揮。第三，工具箱整體體積大，重量大，搬運和移動非常笨重，很不方法。這些不合理的設計都影響著工具箱功能的發揮，影響著機床生產和維修的效率，而且對操作人員工具使用的安全性也造成一定的安全隱患。

2　工具箱優化設計的總體方案

鑒于已有機械加工機床工具箱內部結構設計上的不合理之處，首先要對工具箱的內部分層進行設計上的優化改進，以使各種工具能夠更加合理有序的擺放，偏于實際工作中的使用。工具在使用的過程中，通常會短暫的放置在上臺面上，因此需要對上臺面進行優化設計，放置在上臺面上的工具容易被碰掉損壞，提高使用管理的水平。對于已有工具箱笨重移動不便的問題，采取改進底端四角的方法，配合對工件向外輪廓的不合理之處加以改進，達到既便于移動工具箱，又提高工件箱安全性的目的。

相較于傳統機床工具箱，優化改進后的新型工件箱在外形方面，改變了傳統工件箱的方形箱體代之為圓柱形箱體；對傳統的工具箱對開式箱門進行優化設計，改為推拉門結構。在層板上，采用槽狀板代替了傳統工具箱的方形平板。工具箱的底面箱角，對傳統工具箱的固定腿進行優化設計，改成可調試箱腿，箱體移動更加方便。

因為工具箱在機械加工機床的重要性，除了對工具箱的外觀和結構層次進行優化設計，還要對工具箱的制造材料上加以改進，以滿足工具箱在力學性能上的需求。在實際的制造和應用中，工具箱的外箱門材料可選擇45鋼，內部框架和層底材料可選擇Q235。

3　工具箱的具體優化設計

優化設計后的工具箱箱體形狀為圓筒形，箱門設計為推拉門，箱體可實現360度的全周旋轉。在需要使用的時候，可將箱門隨意打開，工具的取放更加方便。工具箱的上臺面呈凹槽狀，這樣工具在上面暫時的擺放時安全性更高，不易掉落出現意外事故。內部結構優化設計分為四個層次，根據不同工具的不同用途，結合日常實際使用的頻率，在第一層，用于重量較輕的工具的擺放；重量稍重一些的工具，如小錘子、小扳手一類的工具擺放在第二層上；如中心鉆等個體較為大型的工具擺放在第三層上。日常使用頻率最高的工具擺放在第四層。在工件箱底端四個角按照可以調整和轉動的定腳和滑輪，這樣如果即使工具箱比較笨重，移動起來也很方便。

在工具箱的內部結構設計上，將上箱門加以充分的利用，使其可同時作為箱內第一層的蓋子，因為上箱門表面為凹槽狀設計，所以可以同時將凹槽面作為上箱門開關的手柄。在箱門兩側可加裝有彈性壓條，這樣可以在上面放圖紙，便于工具使用中隨時產科圖紙說明。箱體內部下面的三個層次每一層都可以分成三個部分。在前箱門上配置有鑰匙孔，可以對鎖進行開關，前箱門的開拉利用鎖孔下面的內嵌式手柄，以開折的方式打開關閉前箱門，安全性更高。工具箱框架分為高度不同的四個層次，一般情況下，第一層高度略低，其余三層高度相等。工具箱的優化設計對框架結構在技術方面的要求還是很高的，要對其報名使用砂輪先進行打磨在進行焊接，在對工件箱表明利用砂紙進行二次打磨，最后涂上防銹漆對其表面進行防護。 工具箱的腳輪可直接使用市場上購買的標準腳輪，在底部偏向心距的位置按照萬向輪這樣可根據實際需要來移動工具箱，方便工具的使用。

零件之間的合理配合使工具箱優化設計的重要問題，箱體與萬向腳輪要良好的配合使用，既對箱體起到良好的支撐，又要能夠隨意的移動。萬向輪與箱底支架之間采用焊接的方向緊密連接固定在一起。但是需要注意的是箱門與層板之間要預留一定的縫隙，以便于箱門能夠旋轉打開。

4　結語

綜上所述，對機械加工機床工具箱的優化設計，從箱體、到箱門到內部層次再到腳輪的安裝，都是為了能夠讓工具箱更加方便的開關，更加合理的存放工具，更加便捷的移動，從而使工具箱的作用能夠更加充分的發揮出來，提高工作效率，充分的體現出工具箱的設計意圖。

參考文獻：

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［2］羅太景，丁雷.新型機械k-Y--機床工具箱的設計［J］.煤礦機械，2012（5）.

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