摘 要

随着我国现代工业的不断发展进步以及和国际同行业间的交流深入，我国已经对机械安全这一方面越来越重视，国内在不断地制定新的机械安全标准，也有各式各样的安全元器件和安全防护装置层出不穷。由于立式车床主轴轴线为竖直的结构特点，为保障安全生产，必须为其设计安全可靠的安全防护系统。本文通过对大型立式车床安全防护系统的设计，采用solidworks软件分析立式车床结构，综合实现其安全保护功能。本文所设计的安全防护装置主要是针对制造业企业的大型立式车床的安全防护。本设计主要分为两个部分，第一个是机械方面的设计，包括防护支架，防护围板，前自动门以及后手拉门，其功能主要是覆盖工作区域，将工作人员和车床隔离开来，确保机床发生故障时，工作人员能够不受伤害；第二部分则是电气方面的设计，主要在于对前自动门实现一个PLC控制，使得车床在工作时，前门锁紧；车床处于空闲状态时，前门可以人为控制打开或关闭；并且在突发紧急情况时，能够保证车床能急停并且前门能够打开。同时，防护对象是大型的立式车床，占地广，切屑较多，所以我们在进行设计的时候，要注意选材的经济性，耐用性，稳定性，同时整体结构要便于清理车床工作后产生的切屑。

关键词：立式车床；安全标准；安全自动门；安全继电器；

Design of safety protection system for large vertical lathe

ABSTRACT

With the development of China's modern industry and international trade with the exchanges between the deepening, China has this aspect of mechanical security more and more attention, constantly develop new machinery safety standards, also has every kind of safety devices and safety protection device layer is not poor. Because the spindle axis of vertical lathe is vertical structure, it is necessary to design a safe and reliable safety protection system in order to ensure the safety in production. Through the design of safety protection system of large vertical lathe, the vertical lathe structure is analyzed by SolidWorks software, and its safety protection function is realized comprehensively. The safety protection device designed in this paper is mainly aimed at the safety protection of large vertical lathe in manufacturing enterprises. This design is mainly divided into two parts, the first one is the design of machinery, including door bracket, door panel, front and back doors, automatic doors, its main function is to cover the work area, the staff and the lathe to isolate, ensure the failure of machine tools, the staff can not hurt; the second part is electrical design, mainly lies in the realization of a PLC control on the automatic door, the lathe in the work, the front door lock; the lathe is idle, the front door can be controlled to open or closed; and in the emergency situation, to ensure the lathe can stop and to open the front door. At the same time, the protection object is vertical lathe, a large area of wide, cutting more in design, should pay attention to economic, material durability, stability, and the overall structure of chip to facilitate cleaning after the lathe work.

Key words：Vertical lathe；Safety standards；Safety automatic door；Safety relay；

目 录

1 前言 1

1.1 选题的目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 特色与创新 4

1.4 立式车床的安全评估 5

1.5 本文主要工作 5

2 安全防护系统的机械设计 6

2.1 总体防护设计 6

2.2 安全防护支架 7

2.3 安全防护围板 9

2.4 安全门 10

2.5 驱动电机 14

３ 安全防护系统的电气设计 16

3.1 总体防护设计 16

3.2 安全电器的选用 17

3.3 安全电路的设计 18

3.4 安全电路的说明 19

结 论 21

致 谢 22

参考文献 23

1 前言

1.1 选题的目的及意义

随着国家工业生产的不断发展和国际化交流的深入，我国对工人的安全也是越来越从注重强调人的主观安全意识到强调人与客观装置防护并存的阶段。然而对不同机器的潜在危险的识别和防护装置的设计并没有在我国的机械设计中普及。本毕业设计将以对一个典型的八、九十的大型立式车床的安全防护改造来让学生深入了解安全防护设计的过程和考虑的内容以及基本的零部件。

机械设备是现代社会进行生产、生活，提高生产效率的重要设备，对于社会的发展进步有着举足轻重的作用。但在社会生产、生活中使用的机械设备，其在运行过程中会不可避免地带来各种非机械性伤害和机械性伤害，如噪声、高温、辐射、触电、挤压、撞击以及切割等。为了能够避免机械设备运行过程中对工作人员及生产造成危害，每一台机械设备都会具有相应的安全防护系统，借此来确保机械设备正常运行，同时也能保障产品的质量和性能。