機床防護罩進行結構設計時，有關參數比較重要，關系到防護罩的制作、安裝等關鍵環節。機床防護罩主要結構參數包括防護罩拉伸最大長度、壓縮最小長度、防護罩的節數、防護罩寬度等。另外，壹些高速機床防護罩上使用了密封條而密封條使用壽命的計算會影響防護罩的保養、維護工作。因此，本文提出了機床防護罩的結構有關參數的計算方法和公式。這些參數的計算有助於防護罩的設計、生產和安裝等環節[1]。
1 機床導軌防護罩的參數設計要求
機床防護罩的計算參數主要指防護罩的物理結構和尺寸。這些參數有些可以直接測量得到，還有些參數需要利用已知參數計算得到。如果設計人員得到的參數沒有準確的數值或是參數自相矛盾、相互沖突，結果就是制造、安裝防護罩時發生錯誤，甚至無法生產或安裝，產生諸多問題。因此，本文針對設計防護罩需要的各種參數進行了推導和計算並分析了各個參數之間的關系，最終明確了防護罩結構設計過程和參數計算方法。
2機床導軌防護罩結構設計的常用公式
根據防護罩結構參數已知情況，未知防護罩結構參數的求解可采用不同的計算公式[2]。具體防護罩結構設計如圖1所示。
1）如果已知防護罩的最大拉伸量Lmax、第壹節縮進量Ffirst、葉片錯開量E、防護罩節數n、相鄰兩節重疊量C，求防護罩最小收縮量Lmin、每節平均長度Lev、第壹節長度Lfirst；
2）如果已知防護罩最小收縮量Lmin、防護罩節數n、第壹節收縮量Ffirst和相鄰兩節重疊量C，葉片錯開量E，求防護罩的最大拉伸量Lmax和每節防護罩平均長度Lev以及第壹節長度Lfirst；
3）防護罩寬度參數計算
防護罩寬度包括防護罩防護罩寬度和側面寬度兩個指標。如果已知防護罩上部寬度為Hup、防護罩板材厚度D、防護罩估算節數N、機床導軌寬度Hg，求解防護罩寬度Hz、和防護罩側面寬度Hc。具體公式如下所示：
求解過程如下：
首先，根據未定的防護罩上部寬度，利用公式（7）估算防護罩節數；然後利用公式（8），根據給定的導軌寬度和防護罩板材厚度計算防護罩寬度；最後利用公式（9）計算防護罩側面寬度。
3機床導軌防護罩密封條使用壽命分析
防護罩密封圈或密封條的設計主要有兩個指標，壹是外形設計，包括尺寸、選材等方面；另壹個是使用壽命設計。由於不同類型的防護罩使用的密封條外形尺寸是不相同的，因此本文對密封條外形設計不做具體分析。但是防護罩密封條的材料大都相同，其使用壽命的計算是通用的，因而下面分析密封條的使用期限的參數計算方法。壹般密封條的工作壽命主要防護罩和移動速度有關，移動速度越大壽命越短。目前，從機床的工作速度角度講，機床可分為普通機床和高速機床。普通機床的防護罩移動速度壹般在1m/min～30m/min；高速機床的防護罩移動速度可達到30m/min～200m/min。在計算密封條使用壽命時，主要采用的是機床防護罩葉片之間的相對運動的平均速度V，因此，該速度並不是很大，壹般在3m/min左右。
防護罩密封條主要采用聚氨酯阿克隆作為主要制造原料。該原料的磨損率可取0.05左右。因此，假設機床防護罩由5片葉片組成，則機床防護罩的磨損量壹般可計算為m=（0.05/1.61x103）x（60V/5）=1.12 m3/h。由此也可以推斷出密封條的有效工作時間t=M/m=3315/1.12=2911h，其中M為可磨損的最大值。根據壹般機床維修的期限為3～5年計算，防護罩密封條的使用壽命完全可以達到機床維修年限，可以在維修機床時更換密封條或密封圈[3]。
有關防護罩參數的計算，本文采用了傳統機理計算公式進行計算的。其實，在實際計算過程中也可以借助計算機輔助設計各種參數。例如利用ANSYS WORKBENCH 分析軟件分析防護罩伸縮的動態響應情況，分析不同防護罩結構的動態性能，最後選擇性能最好的結構進行計算機輔助設計。另外，設計防護罩外形參數時，壹定要考慮安裝等情況。因此，設計外形時需要留有足夠的冗余量，方便安裝，保證機床正常運行。例如，當設計機床防護罩最大伸長量時可以參照機床絲杠的長度，加長機床絲杠3-5倍的長度；計算防護罩最小收縮量時，可以在計算的基礎上再減少機床絲杠的3-5倍的長度為宜。本文采用的公式已經考慮了這種情況，但是如果設計大型加工中心的防護罩時還應根據實際情況進行調整，以滿足設計的要求。
4結論
導軌防護罩是高速機床中非常重要的組成部分，可以起到防護導軌等部件的作用。本文詳細分析了高速機床防護罩的結構和有關參數之間的相互關系。本文提出的各種參數的計算公式也會對高速機床防護罩的制造和安裝工作具有指導作用。