日本东芝机床防护罩公司生产的BTH–110机床防护罩使用了新式的铰链多球面链板，如图3所示。一体成型的链板组合强度高、配合精准、动作稳定安静，并且采用了带有双同动机构的同动伸缩式导轨防护罩，可以弥补普通防护罩的缺点，使移动的平行性更好，更能保证机床整体性能。成立于1989年的EEWPROTEC德国公司在CIMT2019展会上展示了其公司生产的高速五轴机床，该机床防护罩的制作大量使用了碳纤维这种轻质材料，其重量仅为钢材的1/8~1/6，因此其移动部件的质量很轻，最大进给速度可达220m/mi。
随着科技的发展，新型材料在机床部件制作的领域上使用的越来越广泛，但是也造成了其制作成本的显著提高。
目前国内外高速防护罩技术主要有以下3种：
利用高性能材料（如碳纤维、蜂窝铝等）代替现有钢板的轻量化设计，防护罩轻则冲击力变小，可以适应更高速度。
使用铰链机构代替普通碰撞接触式结构使机床快移速度显著提高。
对关键部位进行柔性设计，利用柔性但耐冲击的材料，弥补现有风琴式防护罩没法阻止高速冲击铁屑的缺点。
普通钢板伸缩式防护罩模型建立
传统普通钢板伸缩式导轨防护罩由结构相同的多层单独外罩叠压
卡沿与挡板接触位置而成，第1层外罩连接工作台，其余各层外罩下方均安装滚轮，每层防护罩均由外壳钢板和分布于外壳钢板尾部的卡沿及头部的挡板组成。运动时机床工作台带动第1层外罩
运动，第1层防护罩的卡沿与下层防护罩挡板外伸沿部位撞击带动第
2
设置每层防护罩与地面间为无摩擦滑动，在垫板与前挡板间添加弹簧模型以及阻尼模型组成的缓冲模型。运动时，卡沿撞击垫板，通过缓冲模型整体带动下一层防护罩运动。
模型的加载设置。
给予与机床工作台连接的防护罩一个水平向前的速度带动整体运动，速度大小为120m/min，运动的距离为1000mm。模型的加载分为两个分析步骤进行，在第1个分析步骤中，设置运动时间为0.5s，第1层防护罩以120m/min的速度前进，带动机床防护罩整体运动，在第2个分析步骤内，设置时间同样为0.5s，首尾防护罩层静止，观察防护罩整体的振动情况及应力和变形情况。
仿真试验分为2组。第1组仿真试验仅添加弹簧模型，确定防护罩在正常运动的情况下，缓冲效果最佳的弹簧模型刚度；第2组仿真试验添加完整的缓冲模型，确定刚度和阻尼
系数的合理配合关系。弹簧刚度大于400N/mm时，弹簧的最大压缩量在合理范围内且逐渐减小，说明弹簧可以在不失效的情况下起到缓冲的作用。由图15（b）可以看出，随着弹簧刚度的增加，第6块板的应力极值呈现先减小后增大的变化趋势，且在K=700N/mm时，应力值最小为334MPa，由此确定最佳弹簧刚度为700N/mm。
（2）第2组仿真试验。
由第1组仿真确定弹簧刚度
K为700N/mm，阻尼模型的阻尼系数按C=0、10N•s/mm、100N•s/mm、
1000N•s/mm、10000N•s/mm进行添加。当C=0时，与未加阻尼模型时
的结果一致；当C=10N•s/mm，各块前挡板的最大应力小于所选材料的屈服应力；当C=100N•s/mm，可以发现6（1）第1组仿真试验。
弹簧模型刚度按数列K=0，100N/mm，200N/mm，1000N/mm来添加。机床防护罩模型包含6层防护罩机构，与机床工作台相连的是第1层防护罩，每层防护罩均由外壳钢板和分布于外壳钢板尾部的卡沿及头部挡板组成。仿真结果中第
6层防护罩前挡板所对应模型的弹簧压缩量和前挡板应力极值最大，所以对第6块前挡板所对应模型的仿真结果进行分析以确定最佳弹簧刚度由可以看出,当弹簧刚度K小于400N/mm时弹簧的最大压缩量较大，且接近弹簧原长，说号前挡板应力超过屈服极限仿真过程中结构破坏；当C=1000N•s/
mm以及C=10000N•s/mm，仿真过程中结构破坏。
分别取C=50N•s/mm、20N•s/mm继续进行仿真确定最佳阻尼系数，通过2次仿真可以看出防护罩整体的振动幅度与C=10N•s/mm相类似，但应力极值超过材料的屈服极限最终
但冲压成型后，金属橡胶的体积会发生膨胀，长、宽、高尺寸均有所增加。所以在保证弹簧刚度与阻尼系数的前提下，机床防护罩缓冲所用的金属橡胶尺寸在实际加工时可以适当调整。在增加金属橡胶后，会使机床防护罩的物料成本增加30%左右，但其形状简单易安装，在对现有机床防护罩结构不做大量改动的情况下，即可有效提高机床防护罩的性能，相较于铰链机构可以大幅降低安装和疲劳破坏后的更换难度以及制造成本。
主要针对普通钢板伸缩式防护罩高速运动（90~120m/min）结构破坏进行了仿真验证，并提出两种改进方案，分别对这两种方案进行分析对
模型结构会破坏。通过以上仿真结果可以看出，当缓冲模型的弹性刚度K=700N/mm、阻尼系数C=10N•s/mm时，可以有效地缓冲吸振，同时应力极值小于材料的屈服极限，可以避免相关结构的破坏。确定金属橡胶的尺寸形状及安装在此次仿真试验中所建立线性模型描述的模型为长方体类金属橡胶，所以为保证仿真试验结果与实际工程应用的一致性，对防护罩缓冲实际应用的金属橡胶采用长方体形金属橡胶，为减小安装方式对金属橡胶缓冲性能的影响，以两端卡入防护罩前挡板上的槽内的方式进行安装，如图17所示。金属橡胶尺寸与仿真模型一致。对防护罩缓冲实际应用的金属橡胶，由于其为长方体金属橡胶制品，高度方向一般为压力成型方向，这一方向的尺寸对于金属橡胶性能影响
个方向的尺寸虽对其性能影响较小，最终确定了添加金属橡胶方案的现实可行性，通过仿真分析得到金属橡胶的最佳弹性刚度为700N/mm，阻尼系数为10N•s/mm，为解决普通机床防护罩高速运动破坏问题提供了有益参考。
机床造刑设计的饭金分块研究
数控机床在妥全性、精准性上要远远高于昔通机床，饭全工艺的出现力实现数控机床的大规模妥全生产提供了可能，目前我过的数控机床生产造型设计主要由工程设计人员和工业设计人员共同完成，造成这种现状的原因一方面是由于数控机床的自身特点，另一方面是企业的重视程度不够，这也造成了我国数控机床产品在外观质量上很少有创新。
