趙麗　伍造橋　賈春美

　　1、軸承廠酸洗技術(shù)存在的問(wèn)題及影響
　　軸承是各類機(jī)械裝備的重要部件，作為重要的支持部件，在主機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，而良好的鋼材質(zhì)量及后續(xù)加工的質(zhì)量也是決定軸承整體精度、性能、壽命和可靠性的關(guān)鍵。軸承零件的材料本身及加工過(guò)程的質(zhì)量對(duì)軸承的使用壽命和性能有直接的影響。根據(jù)軸承的類型和用途，軸承零件的材料一般選用軸承鋼和特殊鋼材兩大類。軸承加工之前可能存在的缺陷有材料裂紋，加工過(guò)程中可能產(chǎn)生的缺陷有脫碳、軟點(diǎn)、磨削裂紋、燒傷等，如果軸承零件上存在上述缺陷，運(yùn)轉(zhuǎn)中容易產(chǎn)生疲勞剝落或碎裂，從而直接影響整套軸承的使用壽命和安全。酸洗檢測(cè)表面缺陷的正確應(yīng)用可以有效地保證軸承的使用安全性和可靠性。
　　2、酸洗工藝及技術(shù)分析
　　在軸承制造行業(yè)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)軸承套圈的缺陷檢測(cè)依舊采用傳統(tǒng)的人工操作方式。酸洗桶置于地面，酸洗人員要用電線套住套圈在酸洗桶內(nèi)手工晃動(dòng)，不同酸洗液時(shí)間也是通過(guò)手工切換，過(guò)程中存在酸洗液滴落地面現(xiàn)象，酸洗液經(jīng)常濺出。整個(gè)過(guò)程存在污染大、生產(chǎn)效率低、酸洗表面質(zhì)量差等狀況。
　　3、分析及改進(jìn)意向
　　為了提高軸承套圈的酸洗質(zhì)量和生產(chǎn)效率，我們自主設(shè)計(jì)研發(fā)了自動(dòng)酸洗技術(shù)及設(shè)備。該設(shè)備采用全封閉自動(dòng)控制模式，降低酸耗、提高生產(chǎn)效率；同時(shí)將傳統(tǒng)的人工操作過(guò)程用機(jī)械動(dòng)作替代，實(shí)現(xiàn)“機(jī)器換人”酸洗自動(dòng)化過(guò)程，規(guī)范酸洗操作。改善酸洗監(jiān)測(cè)工作環(huán)境，保護(hù)人員安全，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，提升生產(chǎn)效率，降低人工成本。
　　4、自動(dòng)酸洗技術(shù)分析及設(shè)備設(shè)計(jì)
　　4.1技術(shù)分析
　　自動(dòng)酸洗設(shè)備的工藝參數(shù)設(shè)計(jì)是對(duì)現(xiàn)行的工藝進(jìn)行優(yōu)化。工藝流程為：脫脂除油→流動(dòng)冷水洗→硝酸冷酸洗→流動(dòng)冷水洗→明化1→流動(dòng)冷水洗→→明化2→流動(dòng)冷水洗→中和→流動(dòng)冷水洗→防銹→表面檢查。
　　4.2動(dòng)作分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　1.酸洗設(shè)備模擬人員手工酸洗動(dòng)作和過(guò)程進(jìn)行動(dòng)作設(shè)計(jì)。主要?jiǎng)幼鳛椋簝?chǔ)料斗移入酸洗工位—侵入酸洗液—酸洗計(jì)時(shí)—儲(chǔ)料斗離開(kāi)酸洗液—儲(chǔ)料斗移入清洗工位—清洗—更換酸洗桶—儲(chǔ)料斗返回酸洗工位，以此動(dòng)作過(guò)程循環(huán)完成6種試劑的侵泡清洗過(guò)程。
　　2.設(shè)備動(dòng)作過(guò)程設(shè)計(jì)以直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)，力求設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作簡(jiǎn)單、使用維修方便、操作安全性高為原則。
　　3.設(shè)備結(jié)構(gòu)內(nèi)圓外方。以最小距離安裝7個(gè)酸洗、清洗位置。以中心清洗工位為基點(diǎn)，以容納其余6個(gè)酸洗液的尺寸設(shè)計(jì)最小直徑的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)每個(gè)酸洗工位與清洗工位移動(dòng)距離最短。
　　4.控制界面人性化設(shè)計(jì)，觸屏控制，并顯示酸洗過(guò)程及步驟，具備故障報(bào)警功能。正常操作過(guò)程實(shí)現(xiàn)一鍵完成。
　　4.3自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)
　　原理：采用步進(jìn)電機(jī)控制絲桿，完成料斗升降、進(jìn)給、抖動(dòng)等動(dòng)作，同時(shí)配合底盤的旋轉(zhuǎn)，完成不同酸洗步驟之間的切換。
　　設(shè)備主要運(yùn)行過(guò)程以直線運(yùn)動(dòng)、升降運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主；直線運(yùn)動(dòng)采用伺服電機(jī)配合絲桿進(jìn)給系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水平直線運(yùn)動(dòng)和垂直升降運(yùn)動(dòng)的控制，并完成精確定位；以雙直線導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)絲桿和電機(jī)的支撐及運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向功能；不同酸洗液的調(diào)換以底盤旋轉(zhuǎn)動(dòng)作完成。以三相異步電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，以二級(jí)減速齒輪結(jié)構(gòu)帶動(dòng)底盤旋轉(zhuǎn)定位。
　　4.4自動(dòng)控制系統(tǒng)
　　該設(shè)備采用兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)工作料斗的前后與上下的運(yùn)動(dòng)，可以對(duì)各個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)速度按工作需要進(jìn)行可變速控制。酸洗桶放置轉(zhuǎn)盤采用變頻器控制，通過(guò)設(shè)定合理的啟停時(shí)間，使轉(zhuǎn)盤能夠平穩(wěn)的將裝有液體的桶旋轉(zhuǎn)到工作位置。
　　人機(jī)界面采用控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并配合主控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的手動(dòng)狀態(tài)下的各種動(dòng)作的調(diào)整功能、復(fù)位功能，以及在自動(dòng)狀態(tài)下的各個(gè)工作位置當(dāng)前工作狀態(tài)的顯示和監(jiān)視功能。
　　該機(jī)同時(shí)設(shè)計(jì)了定時(shí)關(guān)機(jī)功能。當(dāng)設(shè)備閑置達(dá)到設(shè)定時(shí)長(zhǎng)時(shí)，會(huì)自動(dòng)切斷電源，是設(shè)備進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)。
　　5、自動(dòng)酸洗技術(shù)實(shí)施效果
　　自動(dòng)酸洗技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品缺陷檢測(cè)的自動(dòng)化，讓員工日常工作遠(yuǎn)離了與化學(xué)品的接觸。同時(shí)，酸洗過(guò)程得到優(yōu)化，酸洗時(shí)間明顯縮短。根據(jù)操作規(guī)程，酸洗一次最長(zhǎng)時(shí)間需要315秒，約5.25分鐘。
　　該技術(shù)采用自動(dòng)化酸洗機(jī)替換人工操作，電子計(jì)時(shí)，自動(dòng)切換酸洗液，實(shí)現(xiàn)酸洗自動(dòng)化。自動(dòng)酸洗設(shè)備采用兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)工作料斗的前后與上下的運(yùn)動(dòng)，可以對(duì)各個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)速度按工作需要進(jìn)行可變速控制。酸洗桶放置轉(zhuǎn)盤采用變頻器控制，通過(guò)設(shè)定合理的啟停時(shí)間，使轉(zhuǎn)盤能夠平穩(wěn)的將裝有液體的桶旋轉(zhuǎn)到工作位置。同時(shí)采用人機(jī)界面進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并配合主控制器實(shí)現(xiàn)設(shè)備的手動(dòng)狀態(tài)下的各種動(dòng)作的調(diào)整功能、復(fù)位功能，以及在自動(dòng)狀態(tài)下的各個(gè)工作位置當(dāng)前工作狀態(tài)的顯示和監(jiān)視功能。同時(shí)設(shè)計(jì)了定時(shí)關(guān)機(jī)功能。當(dāng)設(shè)備閑置達(dá)到設(shè)定時(shí)長(zhǎng)時(shí)，會(huì)自動(dòng)切斷電源，使設(shè)備進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)。采用全自動(dòng)酸洗設(shè)備后，酸洗過(guò)程中各類酸洗液置于桶內(nèi)，消除了酸洗液經(jīng)常濺出的現(xiàn)象，保護(hù)了人員安全及環(huán)境；同時(shí)還解決了酸洗過(guò)程中人為操作，人為控制，準(zhǔn)確度差，效率等狀況，優(yōu)化了生產(chǎn)過(guò)程，提升了生產(chǎn)效率，降低了人工及生產(chǎn)成本。
　　通過(guò)對(duì)軸承批量加工中傳統(tǒng)酸洗技術(shù)的研究，自主開(kāi)發(fā)了軸承自動(dòng)酸洗技術(shù)，將“機(jī)器換人”理念運(yùn)用到傳統(tǒng)人工酸洗過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了酸洗自動(dòng)化過(guò)程；同時(shí)規(guī)范了酸洗操作，改善了酸洗工作環(huán)境及人員安全；優(yōu)化了生產(chǎn)過(guò)程，在降低人工成本的同時(shí)提升了生產(chǎn)效率。
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 來(lái)源：《中國(guó)科技博覽》2018年23期