便攜式數(shù)控機床遠程操作裝置設(shè)計方案分析

胡俊朋 郭耀祥 陳春明 牛世豪 劉彬

（鄭州財經(jīng)學(xué)院，河南 鄭州 450000）

數(shù)控機床是按照事先編制好的加工程序，自動地對被加工零件進行加工。我們把零件的加工工藝路線、工藝參數(shù)、刀具的運動軌跡、位移量、切削參數(shù)以及輔助功能，按照數(shù)控機床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單，再把這程序單中的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上，然后輸入到數(shù)控機床數(shù)控裝置中，從而指揮機床進行零件加工。隨著振興裝備制造業(yè)16個關(guān)鍵領(lǐng)域的高水平新產(chǎn)品的發(fā)展，每個領(lǐng)域都對數(shù)控機床提出了更高的要求。高檔數(shù)控機床對航空航天、船舶、發(fā)電設(shè)備等涉及國家安全和國民經(jīng)濟命脈等行業(yè)起著至關(guān)重要的作用[2]。但是，目前的數(shù)控機床無法實現(xiàn)遠程控制，需要操作人員始終在機床周圍進行操控，長時間在大噪音情況下工作，直接影響操作人員的身心健康。

一、研究目的

本創(chuàng)新項目研究的目的就在于為了解決上述問題而提供一種便攜式數(shù)控機床遠程操作裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)控機床無法實現(xiàn)遠程控制，需要操作人員始終在機床周圍進行操控，長時間在大噪音情況下工作，直接影響操作人員的身心健康等技術(shù)問題。本創(chuàng)新項目目標(biāo)要實現(xiàn)對機床的遠程控制，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)小巧，便于攜帶的操作裝置，同時具有良好的密封防護作用，有助于提高其使用壽命。

為實現(xiàn)上述目標(biāo)，本項目采用了以下技術(shù)方案。

二、方案設(shè)計

（一）便攜式數(shù)控機床結(jié)構(gòu)設(shè)計

便攜式數(shù)控機床遠程操作裝置平面圖下圖所示。

圖1 便攜式數(shù)控機床遠程操作裝置平面圖

（二）便攜式數(shù)控機床遠程操作裝置的技術(shù)方案設(shè)計

本項目設(shè)計的一種便攜式數(shù)控機床遠程操作裝置，包括防護盒，防護盒的表面采用開口結(jié)構(gòu)，防護盒內(nèi)部安裝有殼體，殼體內(nèi)部安裝有控制器和無線通信器，無線通信器位于控制器上方，且無線通信器與控制器電連接，控制器上安裝有顯示屏和功能鍵，顯示屏和功能鍵均與控制器電連接。

防護盒的縱向兩端分別安裝有壓緊機構(gòu)和密封機構(gòu)，壓緊機構(gòu)用于壓緊殼體，密封機構(gòu)用于實現(xiàn)防護盒的密封。

壓緊機構(gòu)包括滑動柱，滑動柱貫穿安裝有防護盒的縱向底端，滑動柱伸入防護盒內(nèi)部，滑動柱的外端安裝有拉板，滑動柱的內(nèi)端部安裝有壓緊板，壓緊板位于防護盒內(nèi)部，滑動柱外側(cè)套裝有壓緊彈簧，壓緊彈簧位于壓緊板和防護盒的內(nèi)壁之間。

密封機構(gòu)包括導(dǎo)向柱，導(dǎo)向柱位于防護盒的前側(cè)上端，導(dǎo)向柱上端安裝有限位板，導(dǎo)向柱外側(cè)設(shè)置有升降環(huán)和密封彈簧，密封彈簧位于限位板和密封彈簧之間，限位板端部安裝有密封板。

上述設(shè)計的便攜式數(shù)控機床遠程操作裝置結(jié)構(gòu)，在進行裝置的裝配時，通過拉板拉動滑動柱，克服壓緊彈簧的彈力，使壓緊板隨著滑動柱移動，將殼體放入防護盒內(nèi)部，松開拉板，利用壓緊彈簧的彈力推動壓緊板，通過壓緊板對殼體進行壓緊；不使用裝置時，使升降環(huán)在導(dǎo)向柱外側(cè)旋轉(zhuǎn)，直至密封板覆蓋在防護盒的開口處，利用壓緊彈簧的彈力推動升降環(huán)，使密封板對防護盒進行密封，并通過密封板和防護盒對內(nèi)部裝置進行保護，有助于提高其使用壽命；使用裝置時，克服密封彈簧的彈力，向上拉動密封板，使升降環(huán)在導(dǎo)向柱外側(cè)旋轉(zhuǎn)，使密封板脫離防護盒，實現(xiàn)防護盒的開啟，控制器通過無線通信器與機床的主控箱進行無線遠程通信，通過功能鍵和顯示屏配合能夠?qū)崿F(xiàn)程序輸入和功能控制，裝置整體結(jié)構(gòu)小巧，便于攜帶，能夠?qū)崿F(xiàn)機床的遠程控制。

防護盒表面設(shè)置有密封凹槽和密封沉槽，密封凹槽與密封沉槽相連通，密封凹槽和密封板相對應(yīng)且間隙配合，密封沉槽與升降環(huán)相對應(yīng)且間隙配合。密封板上端安裝有拉環(huán)；升降環(huán)的內(nèi)徑尺寸與導(dǎo)向柱的外徑尺寸相等，且采用間隙配合；壓緊板的長度尺寸與防護盒的內(nèi)部寬度尺寸相等，且采用間隙配合；壓緊板與殼體的接觸面設(shè)置有防護膠墊。

三、結(jié)束語

便攜式數(shù)控機床遠程操作裝置的設(shè)計目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)控機床無法實現(xiàn)遠程控制的缺陷，操作人員需要時刻站在機床周圍進行操控，長時間在大噪音的環(huán)境下工作，會嚴重影響到操作人員的身心健康等問題。該裝置設(shè)計方案能夠?qū)崿F(xiàn)對機床的遠程控制，結(jié)構(gòu)小巧且內(nèi)部安裝有控制器和無線通信器，通過顯示屏和功能鍵進行人機交互；防護盒設(shè)計采用壓緊機構(gòu)和密封機構(gòu)，易于攜帶，實現(xiàn)對機床遠程控制的同時，且密封防護的效果較好，可以有效提高設(shè)備的使用壽命。此次創(chuàng)新項目的嘗試，從根源處激發(fā)了我們大學(xué)生的創(chuàng)新性實踐能力，不怕犯錯勇于嘗試，不斷總結(jié)經(jīng)驗，改變學(xué)習(xí)方式，以動帶學(xué)，主動學(xué)習(xí)。在大學(xué)生創(chuàng)新實踐工作中，全方位提升自身素質(zhì)，多角度深化教育教學(xué)改革[3]。