在機(jī)床制作行業(yè)，機(jī)床制作出的零件中有的需要進(jìn)行淬火以增加自身硬度和耐用性，而在傳統(tǒng)的機(jī)床上，加工好零件后需要將零件取下放到專(zhuān)門(mén)的淬火裝置中進(jìn)行淬火，一取一放的過(guò)程花費(fèi)大量時(shí)間。城陽(yáng)區(qū)一家公司發(fā)明出了一種集加工、調(diào)速和淬火于一身的數(shù)控機(jī)床，能讓加工好的零件不用挪動(dòng)在機(jī)床上就可以淬火，大量節(jié)省工人勞動(dòng)時(shí)間和體力。這一項(xiàng)發(fā)明今年被城陽(yáng)區(qū)科技局評(píng)為“區(qū)長(zhǎng)杯”創(chuàng)新大賽銅獎(jiǎng)，同時(shí)該發(fā)明也獲得了相應(yīng)的發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利。
一小時(shí)完成淬火過(guò)程
近日，記者來(lái)到位于城陽(yáng)區(qū)惜福鎮(zhèn)街道的青島泰威機(jī)械有限公司，看到了這一臺(tái)體積龐大的重型機(jī)械制作機(jī)床，這種機(jī)床全稱(chēng)叫“淬火調(diào)速自定心聯(lián)動(dòng)功能的大型數(shù)控機(jī)床”。這種機(jī)床大致分為三部分：機(jī)床加工淬火部分 、淬火與調(diào)速控制部分和機(jī)床加工控制部分 ，其中第一部分是主要的部分 ，而該發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)就在于把淬火與調(diào)速的功能加入機(jī)床中，傳統(tǒng)的機(jī)床往往只有加工零件一個(gè)功能。
記者在公司廠房看到一臺(tái)正在運(yùn)行的淬火機(jī)床，此時(shí)機(jī)床正在高速轉(zhuǎn)動(dòng)，工人給記者介紹了其工作原理，“高速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程是零件正在被加工，淬火過(guò)程是下一步才進(jìn)行。”十分鐘之后，零件加工過(guò)程完成，工人調(diào)整加工控制部分，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)床聯(lián)動(dòng)零件慢慢減速直到停止。隨后工人又開(kāi)始操作機(jī)床的淬火與調(diào)速控制部分，記者看到機(jī)床聯(lián)動(dòng)零件由靜止慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，只是其轉(zhuǎn)動(dòng)速度非常慢，“現(xiàn)在每秒鐘轉(zhuǎn)動(dòng)0.1度，而且是勻轉(zhuǎn)速的，一個(gè)小時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)360度，是一圈。”操作工人告訴記者。
零件隨機(jī)床慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)之后，記者看到，在零件的內(nèi)圈中有一個(gè)金屬觸頭正接觸著零件的內(nèi)表層發(fā)熱并且已經(jīng)變紅，而后從零件上方倒下水來(lái)，將變紅的零件表層迅速冷卻，技術(shù)工人告訴記者，“金屬變紅的原理就是電源正負(fù)兩極接觸導(dǎo)致的，與燒電焊原理是一樣的，而緊隨其后的涼水就能馬上把六七百攝氏度的金屬降到一百攝氏度以?xún)?nèi)，降溫過(guò)程持續(xù)半分鐘，叫做淬火，當(dāng)零件轉(zhuǎn)完一周，淬火過(guò)程也就完成了，會(huì)持續(xù)一個(gè)小時(shí)時(shí)間。”
淬火時(shí)間縮短一半
“我們這項(xiàng)發(fā)明最大的特點(diǎn)就是在加工零件完成后立即進(jìn)行淬火，淬火只用一個(gè)小時(shí)，不會(huì)消耗額外的時(shí)間。”技術(shù)人員稱(chēng)。記者了解到，在傳統(tǒng)的機(jī)床上只能進(jìn)行零件加工一個(gè)過(guò)程，淬火程序需要將零件從機(jī)床上取出來(lái)再送到淬火裝置進(jìn)行淬火，“我們加工的零件大都是重型工業(yè)需要的零件，動(dòng)輒幾十噸重，兩個(gè)工人將偌大的零件取出來(lái)需要半個(gè)小時(shí)時(shí)間，再將零件搬上淬火裝置也需要半個(gè)小時(shí)時(shí)間，僅搬弄的過(guò)程就需要一個(gè)小時(shí)時(shí)間，而淬火過(guò)程對(duì)零件來(lái)說(shuō)非常重要，比如輪胎鋼圈需要非常耐磨，在不淬火的情況下能使用10年左右，在淬火之后往往能使用20年以上，相對(duì)于以往兩個(gè)小時(shí)的淬火過(guò)程，我們將時(shí)間縮短了一半。”技術(shù)工人說(shuō)。
該公司負(fù)責(zé)人秦海鵬給記者講述了這項(xiàng)創(chuàng)新機(jī)床的發(fā)明過(guò)程，2010年年初，杭州的一家零件加工企業(yè)向該公司反應(yīng)淬火時(shí)間太慢的問(wèn)題，“當(dāng)時(shí)行業(yè)內(nèi)都感覺(jué)到淬火過(guò)程浪費(fèi)工人大量時(shí)間，如何解決這個(gè)問(wèn)題成了很多業(yè)內(nèi)人員在思考的問(wèn)題，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)還沒(méi)有人解決這個(gè)問(wèn)題，我想了很多方法，想來(lái)想去還是把淬火裝置裝到加工裝置上最合理。”秦海鵬說(shuō)。
有了這個(gè)大致的方向之后，秦海鵬就帶著技術(shù)人員開(kāi)始想具體的實(shí)施步驟，“淬火首先要保證各個(gè)部位均勻受熱、冷卻，而受熱均勻的最好解決辦法就是放慢旋轉(zhuǎn)速度；而放慢速度必須要有速度，就需要另一個(gè)提供慢速度的動(dòng)力裝置安裝在整個(gè)機(jī)床內(nèi)部，于是我們將第二個(gè)(慢速)發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在了快速發(fā)動(dòng)機(jī)的后面，為了聯(lián)系新發(fā)動(dòng)機(jī)和零件，我們也把軸承加長(zhǎng)了一倍。”秦海鵬說(shuō)。為了保證零件與“慢速”發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，技術(shù)人員將普通的傳送帶改裝為同步傳送帶。“整個(gè)改進(jìn)過(guò)程歷時(shí)三個(gè)月時(shí)間，由于工人經(jīng)驗(yàn)比較充足，所以整個(gè)過(guò)程還是比較順利的。”秦海鵬說(shuō)。
廣泛應(yīng)用節(jié)省人力
秦海鵬告訴記者，傳統(tǒng)的機(jī)床制作行業(yè)中一般兩個(gè)工人是一組搭檔，“一個(gè)負(fù)責(zé)加工，一個(gè)負(fù)責(zé)淬火，零件的取放則需要兩人的合作。”而加工淬火機(jī)床發(fā)明出來(lái)后，這兩個(gè)過(guò)程只需要一個(gè)人就可以了，該設(shè)備直接將機(jī)床制作行業(yè)所需的工人數(shù)量減少了一半，“他們購(gòu)買(mǎi)裝置的成本沒(méi)有增加，我們只是將原來(lái)的兩個(gè)裝置合到一起了，成本沒(méi)有增加。”秦海鵬告訴記者。
記者了解到，這種裝置已經(jīng)被用到了礦山機(jī)械、石油機(jī)械、輪胎模具和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等行業(yè)，且收到很好效果，“杭州的一家電器制作公司2010年購(gòu)買(mǎi)了11臺(tái)設(shè)備，一年之內(nèi)節(jié)省了11個(gè)工人的工資，大概有70萬(wàn)元工錢(qián)，下一步我們想結(jié)合客戶(hù)需要制作出不同型號(hào)規(guī)格的機(jī)床，在上面可以制作更大的零件。”秦海鵬說(shuō)。
