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          剎車盤鑄件澆冒口根部去除專用銑床的開發與應用
          發布時間:2015-10-12  瀏覽次數:3771

                                                                    常州好迪機械有限公司  熊晗 劉伯軍 倪云濤

                             亞新科美聯(廊坊)制動系統有限公司   董長旺  喬飛

          摘要:目前,鑄件澆冒口去除在我國基本上都是依賴于人工打磨,勞動強度大,工作環境惡劣。在人工成本不斷上升的今天,采用機器自動切削打磨取代人工打磨是今后所有鑄造廠發展的惟一出路。本文對常州好迪機械有限公司開發的鑄件澆冒口專用銑床,從工作原理、特點、應用范圍、投資分析等方面做了詳細介紹。

          關鍵詞:剎車盤  回轉體鑄件  數控銑削  自動化

          1     研發背景

          隨著科學技術的迅猛發展,現代化的鑄造工廠從熔煉、造型,到砂處理、拋丸,甚至物流輸送的自動化程度都達到了非常高的水平,惟有鑄件的打磨很大程度上還是依賴于人工。在環境污染日益嚴重、人工成本不斷上升的背景下,研發一種更環保、經濟、安全、高效率的設備或方案顯得尤為重要。

          常州好迪機械有限公司(以下簡稱“好迪”)為適應社會和行業發展需求,進行資源整合,開發出了去除鑄件澆冒口專用銑床,并在多家鑄造廠成功應用,不僅在安全性、環境保護方面與之前廠家所使用砂輪機打磨相比具有極大優勢,而且在節約資源、節省成本、提高生產效率、改善工作環境等方面同樣也具有明顯改善。好迪開發的去除鑄件澆冒口專用銑床在一定程度上填補了鑄造廠家后處理打磨自動化的空白。

          2  去除鑄件澆冒口銑床結構、工作原理、特點

          本銑床是一臺去除鑄件澆冒口的專用設備,主要用于鑄件坯料澆冒口及飛邊的切除,尤其在汽車剎車盤、壓盤、制動鼓、輪轂、飛輪等行業應用比較廣泛,采用數控系統控制,配置工件自動交換系統,加工效率高,適用于大批量零件的加工。

          1)結構

          去除鑄件澆冒口專用銑床主要包括:銑床主機、數控柜、工件交換裝置、上料平臺、下料輥道。見圖1。

          1

          2)工作原理

          本銑床是由三套獨立的數控系統組成,具有三個直線進給軸、三個回轉進給軸及三個主軸,配置工件自動交換系統,各坐標軸可快速自動定位。

          機床采用180°擺動臂實現工件自動交換,使機床加工區與工件安裝區分開。工件裝卸和加工同時進行。工件的抓取和釋放靠氣動卡爪實現,氣動卡爪的升降靠氣缸實現,擺臂的旋轉靠電機驅動;進給系統采用交流伺服電機直接驅動滾珠絲杠,實現動力頭的前后縱向運動;機床的導軌采用滾柱直線導軌,高速移動時靈活,低速進給時無爬行,機床主軸電機與主軸之間采用皮帶輪傳動;工件安裝在氣動卡盤上,卡盤的回轉進給靠交流伺服電機通過同步帶輪傳動實現;主軸動力頭的上下位置可通過手動調整,以適應不同高度零件的加工。

          工作示意圖見圖2。銑床運行按圖2a)、b)、c)、d)、e)、f)、g)順序運行。

           

            圖 2

          3)技術參數

           

           

          4)特點

          1)高剛性。機床的立柱移動采用重載滾柱直線導軌(或是鑲鋼貼塑導軌),主軸旋轉采用大直徑滾柱軸承,工件夾持采用強力卡盤,具有高剛性、高穩定性,適合強力切削;

          2)高可靠性。機床結構簡單,大多采用成熟可靠的通用元器件,故障環節少;

          3)安全高效。因上下料與加工同時進行,可大幅壓縮輔助時間;且多單元配置使得效率成倍提升。因具備工件自動交換及裝夾功能,操作區與加工區隔離,保證了人員的絕對安全;

          4)適應性強。采用數控系統控制,自動化和智能化程度高,且夾具調整便捷,可快速適應不同尺寸和種類零件的加工;

          5)保護環境。銑削加工產出的是片狀金屬屑,經排屑器自動排入集屑箱中,不同于砂輪機磨削產生大量的顆粒狀粉塵,四處漂浮。即使有少量粉塵,可用單機除塵器排除。機床加工時噪音低;

          6)節約資源。采用銑刀切削,便于鑄件加工鐵屑的回收再利用,可避免鑄件因砂輪打磨形成金屬粉塵流失;

          7)節省體力。由于采用了數控系統、自動夾具、工件自動交換裝置及自動輸送輥道,不但操作簡便,而且大大降低了工人在工件裝夾、上下料和搬運方面的勞動強度。

          3典型布置方案

          3是銑床的典型布置,兩臺銑床同一朝向并列放置,兩套下料機動輥道往中間匯合,一并連接非機動輥道,鑄件切削完成以后經機動輥道滑落至非機動輥道,最后人工檢驗裝箱。也可根據不同用戶的現場實際情況,做不同的布置方案。

           

           

           

          3

          4  使用效果

          1)投資分析

          現以某外資企業生產后剎車盤進行分析。

          生產時間:按一天一個班實際7.5小時生產時間,每月按25天。

          造型線生產能力:平均600/小時,3825/天(設備開工率按0.85

          1)  砂輪機打磨

          單件打磨成本:0.45/件,一天需支付1720.8元,一年按300天計算,需支付516240元人工工資。單件打磨時間:60秒(含輔助時間),一個班需配9個人。每個人每月工資:4780元,

          2澆冒口專用銑床切削

          銑床的生產節拍(每小時不少于360件),需配置兩臺設備,配置3人。少用6個人。

          年節約人工成本: 4780*6*12=344160/年。

          切削鐵屑回收利用:

          每件鑄件鐵屑重量:約0.06kg;

          每天回收鐵屑重量:0.06*3825=229.5kg;

          年鐵屑回收節約費用:229.5x300*2/kg=137700元。

          每年總共節約成本:344160+137700=481860元。

          2)現場對比

          見圖4。

                                           


           

          4

          綜上所述,好迪研發的去除澆冒口銑床與傳統砂輪相比,無論在節約資源、節省成本、改善工作環境等方面都具有了一定優勢。機器化切削打磨也將成為未來的發展方向。

           

            常州好迪機械有限公司 | 鑄造自動化工程   蘇ICP備15049858號  
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