在機床制作行業(yè)，機床制作出的零件中有的需要進行淬火以增加自身硬度和耐用性，而在傳統(tǒng)的機床上，加工好零件后需要將零件取下放到專門的淬火裝置中進行淬火，一取一放的過程花費大量時間。城陽區(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)控機床，能讓加工好的零件不用挪動在機床上就可以淬火，大量節(jié)省工人勞動時間和體力。這一項發(fā)明今年被城陽區(qū)科技局評為“區(qū)長杯”創(chuàng)新大賽銅獎，同時該發(fā)明也獲得了相應(yīng)的發(fā)明專利和實用新型專利。
一小時完成淬火過程
近日，記者來到位于城陽區(qū)惜福鎮(zhèn)街道的青島泰威機械有限公司，看到了這一臺體積龐大的重型機械制作機床，這種機床全稱叫“淬火調(diào)速自定心聯(lián)動功能的大型數(shù)控機床”。這種機床大致分為三部分：機床加工淬火部分 、淬火與調(diào)速控制部分和機床加工控制部分 ，其中第一部分是主要的部分 ，而該發(fā)明的創(chuàng)新點就在于把淬火與調(diào)速的功能加入機床中，傳統(tǒng)的機床往往只有加工零件一個功能。
記者在公司廠房看到一臺正在運行的淬火機床，此時機床正在高速轉(zhuǎn)動，工人給記者介紹了其工作原理，“高速轉(zhuǎn)動的過程是零件正在被加工，淬火過程是下一步才進行。”十分鐘之后，零件加工過程完成，工人調(diào)整加工控制部分，高速轉(zhuǎn)動的機床聯(lián)動零件慢慢減速直到停止。隨后工人又開始操作機床的淬火與調(diào)速控制部分，記者看到機床聯(lián)動零件由靜止慢慢轉(zhuǎn)動起來，只是其轉(zhuǎn)動速度非常慢，“現(xiàn)在每秒鐘轉(zhuǎn)動0.1度，而且是勻轉(zhuǎn)速的，一個小時轉(zhuǎn)動360度，是一圈。”操作工人告訴記者。
零件隨機床慢慢轉(zhuǎn)動起來之后，記者看到，在零件的內(nèi)圈中有一個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，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內(nèi)，降溫過程持續(xù)半分鐘，叫做淬火，當(dāng)零件轉(zhuǎn)完一周，淬火過程也就完成了，會持續(xù)一個小時時間。”
淬火時間縮短一半
“我們這項發(fā)明最大的特點就是在加工零件完成后立即進行淬火，淬火只用一個小時，不會消耗額外的時間。”技術(shù)人員稱。記者了解到，在傳統(tǒng)的機床上只能進行零件加工一個過程，淬火程序需要將零件從機床上取出來再送到淬火裝置進行淬火，“我們加工的零件大都是重型工業(yè)需要的零件，動輒幾十噸重，兩個工人將偌大的零件取出來需要半個小時時間，再將零件搬上淬火裝置也需要半個小時時間，僅搬弄的過程就需要一個小時時間，而淬火過程對零件來說非常重要，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，相對于以往兩個小時的淬火過程，我們將時間縮短了一半。”技術(shù)工人說。
該公司負責(zé)人秦海鵬給記者講述了這項創(chuàng)新機床的發(fā)明過程，2010年年初，杭州的一家零件加工企業(yè)向該公司反應(yīng)淬火時間太慢的問題，“當(dāng)時行業(yè)內(nèi)都感覺到淬火過程浪費工人大量時間，如何解決這個問題成了很多業(yè)內(nèi)人員在思考的問題，當(dāng)時國內(nèi)還沒有人解決這個問題，我想了很多方法，想來想去還是把淬火裝置裝到加工裝置上最合理。”秦海鵬說。
有了這個大致的方向之后，秦海鵬就帶著技術(shù)人員開始想具體的實施步驟，“淬火首先要保證各個部位均勻受熱、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，就需要另一個提供慢速度的動力裝置安裝在整個機床內(nèi)部，于是我們將第二個(慢速)發(fā)動機安裝在了快速發(fā)動機的后面，為了聯(lián)系新發(fā)動機和零件，我們也把軸承加長了一倍。”秦海鵬說。為了保證零件與“慢速”發(fā)動機同時轉(zhuǎn)動，技術(shù)人員將普通的傳送帶改裝為同步傳送帶。“整個改進過程歷時三個月時間，由于工人經(jīng)驗比較充足，所以整個過程還是比較順利的。”秦海鵬說。
廣泛應(yīng)用節(jié)省人力
秦海鵬告訴記者，傳統(tǒng)的機床制作行業(yè)中一般兩個工人是一組搭檔，“一個負責(zé)加工，一個負責(zé)淬火，零件的取放則需要兩人的合作。”而加工淬火機床發(fā)明出來后，這兩個過程只需要一個人就可以了，該設(shè)備直接將機床制作行業(yè)所需的工人數(shù)量減少了一半，“他們購買裝置的成本沒有增加，我們只是將原來的兩個裝置合到一起了，成本沒有增加。”秦海鵬告訴記者。
記者了解到，這種裝置已經(jīng)被用到了礦山機械、石油機械、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年購買了11臺設(shè)備，一年之內(nèi)節(jié)省了11個工人的工資，大概有70萬元工錢，下一步我們想結(jié)合客戶需要制作出不同型號規(guī)格的機床，在上面可以制作更大的零件。”秦海鵬說。
