自动化铸件打磨设备的选择与技术应用研究

2020-11-26王路宁

商品与质量 2020年23期

王路宁

滨州盟威戴卡轮毂有限公司山东滨州 256600

我国铸造业规模较大，在国际排名前列，越来越多新技术和新工艺应用其中，自动化、数字化水平大大提升。经过多年改造，各大铸造企业基本上实现了自动化生产，但是逐渐清理打磨技术仍然需要人工完成，工作量大，成本大，安全性不高，极大的影响到铸造生产效率和质量。作为铸造生产的重要环节，新时期推动铸件打磨设备自动化改革，运用前沿技术手段，是当前铸造行业发展的必然选择。

1 传统的铸件清理打磨处理方法

以往的铸件清理打磨方法局限性较大，多数企业采用锤击或是砂轮机研磨方式处理，效率不高、劳动强度大、安全隐患多，加之作业环境较差，导致最终生产的产品质量不一，影响到企业的经营效益。加之传统铸件清理打磨处理方法无法满足浇筑高效率要求，造型线效率发挥受限。如何有效改善此类问题，进一步提升铸件清理打磨效率，应持续深化摸索和探究，提升铸件飞边毛刺和浇冒口处理效率，保证工作安全[1]。

2 铸件清理打磨自动化发展的问题和对策

国内的铸件清理打磨自动化进程缓慢，出现了一系列问题，具体原因表现在以下几个方面。

2.1 设备造价高昂

设备造价高昂问题，本质上是由于我国并未掌握设备核心技术，核心技术被国外设备厂商牢牢把控，销售给国内用户时，会适当的提升价格，垄断态势较为鲜明。对于此类问题，应注重核心技术研发，尤其是要注重耗材研发，而我国经过多年研究深化，逐渐掌握了耗材和设备核心技术，减少制造成本，提升设备性价比的同时，实现设备逐渐国产化，对于提升铸件清理打磨自动化水平具有积极作用。

2.2 单机设备占据市场主导

结合当前市场铸件清理打磨设备来看，多以进口单机设备占据主体，客户需要自行选择，要求工件去适应设备，致使设备应有效应发挥不充分。如何改善此类问题，应结合用户产品特点编制合理规划，做好工序衔接、设备选型和物流构建等，实现资源高效开发和利用，最大程度上减少运行成本[2]。

2.3 产品和生产脱节

当前国内市场应用现状，是影响国内产品创新发展的主要因素之一，部分制造商并未结果实际生产，与生产相脱离，致使设备的应有效应不充分发挥，带来不同程度的资源损耗。

3 自动化铸件清理打磨技术的应用

3.1 多轴向数控磨削机床

铸件清理打磨技术自动化发展，基于机床加工形式刚性较强、运行稳定，基于数控伺服系统控制轴向运动，可以提升加工精度。数控机床运行中，主轴砂轮借助自主产权工艺加工制作而成，优化加工流程，切实提升加工安全性。数控多轴向磨削机床作为一种通用设备，结合不同类型的铸件品种更换工装夹，赋予其互换特性。为设备配备自动化除尘装置，对现有加工生产环境进一步改造，可以减少工件损害，提升加工效率[3]。

3.2 机器人打磨单元

机器人打磨单元是铸件清理打磨自动化的具体表现，对于一些孔洞加工较为复杂的工件，可以使用机器人打磨单元进行处理。其构成部分包括多关节机械臂、高转速主轴，机械臂关节大概为4到6节，高速主轴配备专门的金刚石砂轮片打磨设备，运行更加灵活、稳定[4]。可以选择机器人抓取铸件磨削方式，结合机械臂刚性特点，不适合大工件的抓取，小工件可以借助机械臂抓取，运行效率远远不如数控磨削机床，并且所消耗的成本更高。鉴于此，特殊情况下可以选择机器人抓取工件打磨方式。

3.3 铸铁件打磨技术和设备

对于铁铸件，基于冲边机和磨铣机进行清理打磨工序。对于规则外形的铸件，实现铸件周边毛刺和飞边的有效处理。较为常见的一种装置，即铸铁发动机缸体和缸盖铸件，对于复杂的铸件可以借助冲边机处理[5]。

3.4 铸钢件打磨技术和设备

铸钢件的外形多是大型，毛刺和飞边尺寸较大，处理难度较大。因此，铸钢件清理打磨如果仅仅依靠人工进行，难度较大，工作量较大，因此可以使用机器人或机械臂进行铸件打磨，提升铸件打磨效率和质量。

3.5 有色合金铸件打磨技术和设备

对于有色合金铸件打磨技术和设备选择，当属铝合金铸件为代表的，但是此种材质相较于铸钢件和铸铁件硬度更低，打磨技术经过不断发展创新较为成熟，所以可以借助机器人自动化打磨处理[6]。此种方式优势鲜明，柔性好，自动化水平高，适合规模大、品种单一和生产节奏较快的铝合金铸件，在提升铸造效率和质量同时，带来更大的经济效益。