常州好迪机械有限公司  熊晗 刘伯军 倪云涛

                   亚新科美联（廊坊）制动系统有限公司   董长旺  乔飞

摘要：目前，铸件浇冒口去除在我国基本上都是依赖于人工打磨，劳动强度大，工作环境恶劣。在人工成本不断上升的今天，采用机器自动切削打磨取代人工打磨是今后所有铸造厂发展的惟一出路。本文对常州好迪机械有限公司开发的铸件浇冒口专用铣床，从工作原理、特点、应用范围、投资分析等方面做了详细介绍。

关键词：刹车盘  回转体铸件  数控铣削  自动化

1     研发背景

随着科学技术的迅猛发展，现代化的铸造工厂从熔炼、造型，到砂处理、抛丸，甚至物流输送的自动化程度都达到了非常高的水平，惟有铸件的打磨很大程度上还是依赖于人工。在环境污染日益严重、人工成本不断上升的背景下，研发一种更环保、经济、安全、高效率的设备或方案显得尤为重要。

常州好迪机械有限公司（以下简称“好迪”）为适应社会和行业发展需求，进行资源整合，开发出了去除铸件浇冒口专用铣床，并在多家铸造厂成功应用，不仅在安全性、环境保护方面与之前厂家所使用砂轮机打磨相比具有极大优势，而且在节约资源、节省成本、提高生产效率、改善工作环境等方面同样也具有明显改善。好迪开发的去除铸件浇冒口专用铣床在一定程度上填补了铸造厂家后处理打磨自动化的空白。

2  去除铸件浇冒口铣床结构、工作原理、特点

本铣床是一台去除铸件浇冒口的专用设备，主要用于铸件坯料浇冒口及飞边的切除，尤其在汽车刹车盘、压盘、制动鼓、轮毂、飞轮等行业应用比较广泛，采用数控系统控制，配置工件自动交换系统，加工效率高，适用于大批量零件的加工。

（1）结构

去除铸件浇冒口专用铣床主要包括：铣床主机、数控柜、工件交换装置、上料平台、下料辊道。见图1。

图 1

（2）工作原理

本铣床是由三套独立的数控系统组成，具有三个直线进给轴、三个回转进给轴及三个主轴，配置工件自动交换系统，各坐标轴可快速自动定位。

机床采用180°摆动臂实现工件自动交换，使机床加工区与工件安装区分开。工件装卸和加工同时进行。工件的抓取和释放靠气动卡爪实现，气动卡爪的升降靠气缸实现，摆臂的旋转靠电机驱动；进给系统采用交流伺服电机直接驱动滚珠丝杠，实现动力头的前后纵向运动；机床的导轨采用滚柱直线导轨，高速移动时灵活，低速进给时无爬行，机床主轴电机与主轴之间采用皮带轮传动；工件安装在气动卡盘上，卡盘的回转进给靠交流伺服电机通过同步带轮传动实现；主轴动力头的上下位置可通过手动调整，以适应不同高度零件的加工。

工作示意图见图2。铣床运行按图2中a）、b）、c）、d)、e)、f)、g)顺序运行。

  图 2

（3）技术参数

（4）特点

1）高刚性。机床的立柱移动采用重载滚柱直线导轨（或是镶钢贴塑导轨），主轴旋转采用大直径滚柱轴承，工件夹持采用强力卡盘，具有高刚性、高稳定性，适合强力切削；

2）高可靠性。机床结构简单，大多采用成熟可靠的通用元器件，故障环节少；

3）安全高效。因上下料与加工同时进行，可大幅压缩辅助时间；且多单元配置使得效率成倍提升。因具备工件自动交换及装夹功能，操作区与加工区隔离，保证了人员的绝对安全；

4）适应性强。采用数控系统控制，自动化和智能化程度高，且夹具调整便捷，可快速适应不同尺寸和种类零件的加工；

5）保护环境。铣削加工产出的是片状金属屑，经排屑器自动排入集屑箱中，不同于砂轮机磨削产生大量的颗粒状粉尘，四处漂浮。即使有少量粉尘，可用单机除尘器排除。机床加工时噪音低；

6）节约资源。采用铣刀切削，便于铸件加工铁屑的回收再利用，可避免铸件因砂轮打磨形成金属粉尘流失；

7）节省体力。由于采用了数控系统、自动夹具、工件自动交换装置及自动输送辊道，不但操作简便，而且大大降低了工人在工件装夹、上下料和搬运方面的劳动强度。

3典型布置方案

图3是铣床的典型布置，两台铣床同一朝向并列放置，两套下料机动辊道往中间汇合，一并连接非机动辊道，铸件切削完成以后经机动辊道滑落至非机动辊道，最后人工检验装箱。也可根据不同用户的现场实际情况，做不同的布置方案。

图 3

4  使用效果

（1）投资分析

现以某外资企业生产后刹车盘进行分析。

生产时间：按一天一个班实际7.5小时生产时间，每月按25天。

造型线生产能力：平均600件/小时，3825件/天（设备开工率按0.85）

1）  砂轮机打磨

单件打磨成本：0.45元/件，一天需支付1720.8元，一年按300天计算，需支付516240元人工工资。单件打磨时间：60秒（含辅助时间），一个班需配9个人。每个人每月工资：4780元，

2）浇冒口专用铣床切削

铣床的生产节拍（每小时不少于360件），需配置两台设备，配置3人。少用6个人。

年节约人工成本： 4780*6*12=344160元/年。

切削铁屑回收利用：

每件铸件铁屑重量：约0.06kg；

每天回收铁屑重量：0.06*3825=229.5kg；

年铁屑回收节约费用：229.5x300*2元/kg=137700元。

每年总共节约成本：344160+137700=481860元。

（2）现场对比

见图4。

图 4

综上所述，好迪研发的去除浇冒口铣床与传统砂轮相比，无论在节约资源、节省成本、改善工作环境等方面都具有了一定优势。机器化切削打磨也将成为未来的发展方向。