相對于國內(nèi)而言，國際市場上中國臺灣、日本、德國的高速機床防護罩技術(shù)則相對較為成熟。目前國內(nèi)高速導(dǎo)軌防護罩70%以上的份額被臺灣引興公司占據(jù)，該公司高速防護罩技術(shù)（內(nèi)置鉸鏈機構(gòu)）已經(jīng)申請專利。國內(nèi)很多廠商單純地模仿其鉸鏈機構(gòu)，沒有太大的技術(shù)優(yōu)化，并且采用該技術(shù)制作的高速導(dǎo)軌防護罩成本比現(xiàn)在提升近50%。

日本東芝機床防護罩公司生產(chǎn)的BTH–110機床防護罩使用了新式的鉸鏈多球面鏈板，如圖3所示。一體成型的鏈板組合強度高、配合精準(zhǔn)、動作穩(wěn)定安靜，并且采用了帶有雙同動機構(gòu)的同動伸縮式導(dǎo)軌防護罩，可以彌補普通防護罩的缺點，使移動的平行性更好，更能保證機床整體性能。成立于1989年的EEWPROTEC德國公司在CIMT2019展會上展示了其公司生產(chǎn)的高速五軸機床，該機床防護罩的制作大量使用了碳纖維這種輕質(zhì)材料，其重量僅為鋼材的1/8~1/6，因此其移動部件的質(zhì)量很輕，最大進給速度可達220m/mi。

隨著科技的發(fā)展，新型材料在機床部件制作的領(lǐng)域上使用的越來越廣泛，但是也造成了其制作成本的顯著提高。

目前國內(nèi)外高速防護罩技術(shù)主要有以下3種：

利用高性能材料（如碳纖維、蜂窩鋁等）代替現(xiàn)有鋼板的輕量化設(shè)計，防護罩輕則沖擊力變小，可以適應(yīng)更高速度。

使用鉸鏈機構(gòu)代替普通碰撞接觸式結(jié)構(gòu)使機床快移速度顯著提高。

對關(guān)鍵部位進行柔性設(shè)計，利用柔性但耐沖擊的材料，彌補現(xiàn)有風(fēng)琴式防護罩沒法阻止高速沖擊鐵屑的缺點。

普通鋼板伸縮式防護罩模型建立

傳統(tǒng)普通鋼板伸縮式導(dǎo)軌防護罩由結(jié)構(gòu)相同的多層單獨外罩疊壓

卡沿與擋板接觸位置而成，第1層外罩連接工作臺，其余各層外罩下方均安裝滾輪，每層防護罩均由外殼鋼板和分布于外殼鋼板尾部的卡沿及頭部的擋板組成。運動時機床工作臺帶動第1層外罩

運動，第1層防護罩的卡沿與下層防護罩擋板外伸沿部位撞擊帶動第

2層防護罩運動，以此類推材料設(shè)置。

當(dāng)前市場上機床導(dǎo)軌防護罩一般是用具有較高品質(zhì)的2~3mm厚鋼板冷壓而成，故可選取防護罩材料為201不銹鋼，網(wǎng)格劃分。為了節(jié)省仿真計算時間，提高關(guān)鍵部件的計算精度，對普通鋼約束設(shè)置。

設(shè)置每層防護罩與地面間為理想無摩擦滑動，將最內(nèi)層防護罩與地面固定，建立各層防護罩與地面沿驅(qū)過程，使仿真數(shù)據(jù)更加可靠，可以適當(dāng)將問題簡化，提取部分防護罩進行仿真對比，一旦某層防護罩屈服破壞，便沒有必要再考慮后邊帶動的仿真結(jié)果與討論經(jīng)過多次仿真試驗，提取每種工況下的3組試驗數(shù)據(jù)取其均值，

得到的試驗結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)防護罩的最終破壞的原因是：位于中間的防護層無規(guī)則相互碰撞，這種無規(guī)則的運動會給實際生產(chǎn)帶來極大隱患，因此需要尋求一種解決方案。通過查閱文獻，提出使用剪力式結(jié)構(gòu)（改進鉸鏈?zhǔn)綑C構(gòu)）來帶動整體防護罩運動的方案，在Solidworks中建立相關(guān)模型。

剪力式防護罩在普通鋼板伸縮式導(dǎo)軌防護罩的基礎(chǔ)上添加了剪力式機構(gòu)，圖7的剪力式機構(gòu)包括滑軌、連桿、滑塊、擋板和連接鉸鏈。運動時機床工作臺帶動第1層防護罩運動，進而帶動與第1層防護罩連接的導(dǎo)軌向前移動，導(dǎo)軌內(nèi)滑塊運動帶動連桿運動，連桿帶動與下一層防護罩連接導(dǎo)軌內(nèi)的滑塊運動，從而達到帶動下一層防護罩運動的目的。以此類推，此機構(gòu)相對于臺灣引興公司普通鉸鏈?zhǔn)綑C構(gòu)最大的不同是各層采用了導(dǎo)軌滑塊的驅(qū)動方式，這使防護罩在運動時的平穩(wěn)性顯著提高，相應(yīng)地承載抗沖擊能力也會有一定的提高。