摘要：在机械加工中，机床的工具箱的主要功能在于对机械加工中所使用的各种工具进行整理和存放，为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，是机械加工机床的重要组成部分。每一台机床都有一个工具箱，如果工具箱的设计不合理，就会不利于工具的摆放，对实际的使用也造成不利的影响，甚至造成工具的损坏。对机械加工机床工具箱进行优化设计，可以使工具箱的设计更加合理，使用更加方便。本文即对机械加工机床工具箱的优化设计进行研究和探讨。
关键词：机械加工;机床;工具箱
工具箱是机床的重要组成部分，虽然机床之间存在着型号和用途的不同，但是工具箱在每一个机床上都是存在的。机械加工机床使用的工具中含有大量的精密仪器、仪表和各种工具，如果保存不当，就很容易造成仪器和工具的损坏，而且摆放混乱也会妨碍工具的应用，降低工作效率。从已有机械加工机械工具箱来看，普遍在设计上存在一定的问题，外部和内部结构上都存在不合理的问题。在日常使用中，工具箱设计不合理的问题就会突显出来，工具胡乱放置、工具箱沉重移动困难的问题日渐突出。为了使工具箱的使用更加便利，对工具箱进行优化设计很有必要。
一、工具箱优化设计的必要性分析
机械加工机床在加工运行和维修保养的过程中，需要用到多种不同的仪器仪表和工具，机床上的工具箱就是用来对各种功能和作用不同的工具进行存放和整理的箱子。在工具箱中，将多种类型的工具存放在一起，当需要使用工具时，可在工具箱中将工具从相应的位置拿出来，为工具的使用提供极大的便利。在加工车间，机械加工的机床种类很多，无论是哪一种类型哪一种用途的机床，工具箱都是必要的配置，在箱内放置有机械加工和维修中需要用到的各种工具。从已有的机床工具想来看，工具箱的设计上都存在着一定的不合理性，这给工具的使用带来了不便，没能充分表现出工具箱的设计意图。在实际应用中，工具箱设计的不合理性主要体现在以下几个方面：第一，内部结构设计不合理，这非常不利于工具的摆放，在实际的使用中也带来极大的不便;第二，工具的内部层次分配与工具所具有的实际应用功能不符，工具箱的效能没有得到充分的发挥。第三，工具箱整体体积大，重量大，搬运和移动非常笨重，很不方法。这些不合理的设计都影响着工具箱功能的发挥，影响着机床生产和维修的效率，而且对操作人员工具使用的安全性也造成一定的安全隐患。
二、工具箱优化设计的总体方案
鉴于已有机械加工机床工具箱内部结构设计上的不合理之处，首先要对工具箱的内部分层进行设计上的优化改进，以使各种工具能够更加合理有序的摆放，偏于实际工作中的使用。工具在使用的过程中，通常会短暂的放置在上台面上，因此需要对上台面进行优化设计，放置在上台面上的工具容易被碰掉损坏，提高使用管理的水平。对于已有工具箱笨重移动不便的问题，采取改进底端四角的方法，配合对工件向外轮廓的不合理之处加以改进，达到既便于移動工具箱，又提高工件箱安全性的目的。
相较于传统机床工具箱，优化改进后的新型工件箱在外形方面，改变了传统工件箱的方形箱体代之为圆柱形箱体;对传统的工具箱对开式箱门进行优化设计，改为推拉门结构。在层板上，采用槽状板代替了传统工具箱的方形平板。工具箱的底面箱角，对传统工具箱的固定腿进行优化设计，改成可调试箱腿，箱体移动更加方便。
因为工具箱在机械加工机床的重要性，除了对工具箱的外观和结构层次进行优化设计，还要对工具箱的制造材料上加以改进，以满足工具箱在力学性能上的需求。在实际的制造和应用中，工具箱的外箱门材料可选择45钢，内部框架和层底材料可选择Q235。
三、工具箱的具体优化设计
优化设计后的工具箱箱体形状为圆筒形，箱门设计为推拉门，箱体可实现360度的全周旋转。在需要使用的时候，可将箱门随意打开，工具的取放更加方便。工具箱的上台面呈凹槽状，这样工具在上面暂时的摆放时安全性更高，不易掉落出现意外事故。内部结构优化设计分为四个层次，根据不同工具的不同用途，结合日常实际使用的频率，在第一层，用于重量较轻的工具的摆放;重量稍重一些的工具，如小锤子、小扳手一类的工具摆放在第二层上;如中心钻等个体较为大型的工具摆放在第三层上。日常使用频率最高的工具摆放在第四层。在工件箱底端四个角按照可以调整和转动的定脚和滑轮，这样如果即使工具箱比较笨重，移动起来也很方便。
在工具箱的内部结构设计上，将上箱门加以充分的利用，使其可同时作为箱内第一层的盖子，因为上箱门表面为凹槽状设计，所以可以同时将凹槽面作为上箱门开关的手柄。在箱门两侧可加装有弹性压条，这样可以在上面放图纸，便于工具使用中随时产科图纸说明。箱体内部下面的三个层次每一层都可以分成三个部分。在前箱门上配置有钥匙孔，可以对锁进行开关，前箱门的开拉利用锁孔下面的内嵌式手柄，以开折的方式打开关闭前箱门，安全性更高。工具箱框架分为高度不同的四个层次，一般情况下，第一层高度略低，其余三层高度相等。工具箱的优化设计对框架结构在技术方面的要求还是很高的，要对其报名使用砂轮先进行打磨在进行焊接，在对工件箱表明利用砂纸进行二次打磨，最后涂上防锈漆对其表面进行防护。工具箱的脚轮可直接使用市场上购买的标准脚轮，在底部偏向心距的位置按照万向轮这样可根据实际需要来移动工具箱，方便工具的使用。
零件之间的合理配合使工具箱优化设计的重要问题，箱体与万向脚轮要良好的配合使用，既对箱体起到良好的支撑，又要能够随意的移动。万向轮与箱底支架之间采用焊接的方向紧密连接固定在一起。但是需要注意的是箱门与层板之间要预留一定的缝隙，以便于箱门能够旋转打开。
四、结语
综上所述，对机械加工机床工具箱的优化设计，从箱体、到箱门到内部层次再到脚轮的安装，都是为了能够让工具箱更加方便的开关，更加合理的存放工具，更加便捷的移动，从而使工具箱的作用能够更加充分的发挥出来，提高工作效率，充分的体现出工具箱的设计意图。
参考文献：
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