一種全自動(dòng)臥式金屬碎屑成形機(jī)的研制

1、一種全自動(dòng)臥式金屬碎屑成形機(jī)的研制摘要：為快速回收數(shù)控機(jī)床機(jī)加過(guò)程中產(chǎn)生的碎屑， 設(shè)計(jì)了一種全自動(dòng)臥式金屬碎屑成形機(jī)。介紹金屬碎屑成形 機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，總結(jié)該機(jī)的工 作過(guò)程及主要作用，為提高碎屑收集及加工利用效率提供參 考。關(guān)鍵詞：碎屑成形；臥式；設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)中圖分類號(hào)： TG39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1674-1161 （2016）03-0028-02碎屑是數(shù)控機(jī)床機(jī)加過(guò)程中產(chǎn)生的一種廢料。當(dāng)今的數(shù) 控機(jī)床自身都具備一套板鏈?zhǔn)絺魉脱b置，將機(jī)加過(guò)程中產(chǎn)生 的碎屑及時(shí)輸送到出料口，落入廢料收集車內(nèi)。某車間單臺(tái) 數(shù)控銃床每天產(chǎn)生的碎屑量可達(dá) 2 t,落料時(shí)既影響

2、數(shù)控車間 環(huán)境和車間的 6S 管理工作模式開展，又增加了人工運(yùn)送廢 料的工作量。為有效解決此問(wèn)題，中航高新科技有限公司設(shè) 計(jì)了一種全自動(dòng)臥式金屬碎屑成形機(jī)。1 臥式金屬碎屑成型機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 金屬碎屑成型機(jī)是將金屬碎屑通過(guò)液壓機(jī)高壓直接冷 壓成形的機(jī)械設(shè)備。整個(gè)過(guò)程不需要加熱、添加劑或其他工 藝，根據(jù)設(shè)計(jì)的模具形狀將碎屑?jí)褐瞥?4 kg的圓柱塊或方塊。壓制的產(chǎn)品密度高、質(zhì)量好，能有效減少碎屑存儲(chǔ)空 間，方便運(yùn)輸和回收利用，提高廢棄資源回收利用率，避免 資源的浪費(fèi)，提升機(jī)加車間現(xiàn)場(chǎng)管理水平。金屬碎屑成形機(jī)的主要特點(diǎn)有： 1) 主機(jī)采用鑄鋼件構(gòu) 造，剛性好、穩(wěn)定性強(qiáng)、運(yùn)行平穩(wěn)，能夠有效延長(zhǎng)設(shè)備使用 壽

3、命。2)采用先進(jìn)PLC液壓傳動(dòng)技術(shù)，科技含量高、自動(dòng) 化程度高、工作效率高。 3) 液壓泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，專業(yè) 的集成閥塊裝置和獨(dú)特的油路設(shè)計(jì)使液壓系統(tǒng)布局合理，實(shí) 現(xiàn)連續(xù)正常工作，大大提高工作產(chǎn)量。4) 配置的冷卻系統(tǒng)確保設(shè)備不會(huì)因?yàn)橛蜏剡^(guò)熱而無(wú)法正常生產(chǎn)，提高設(shè)備安全 性。 5) 設(shè)備結(jié)構(gòu)集成度高，采用臥式結(jié)構(gòu)，液壓系統(tǒng)置于 設(shè)備底部，有效降低重心，增加設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，并減少噪 音。 6) 設(shè)備設(shè)計(jì)有切削液(油)回收系統(tǒng)，可用于干、濕 加工方式生產(chǎn)的設(shè)備，應(yīng)用廣泛。2 臥式金屬碎屑成型機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)臥式金屬碎屑成型機(jī)是臥式結(jié)構(gòu)，液壓設(shè)備與PLC結(jié)合實(shí)現(xiàn)壓力、行程、速度以及自動(dòng)循環(huán)工作控制。料斗

4、連接數(shù) 控機(jī)床出料口，碎屑由料斗直接進(jìn)入壓屑空間，主壓缸一次 壓制成形，自動(dòng)推塊，自動(dòng)卸料。全自動(dòng)臥式金屬碎屑成型 機(jī)的結(jié)構(gòu)見圖 1。臥式金屬碎屑成型機(jī)的工作過(guò)程詳見圖 2。3 臥式金屬碎屑成型機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)該設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)包括電氣硬件部分和操作控制部分，其中，電氣硬件部分由PLC觸摸屏、微斷路器、接觸器、接近開關(guān)等組成；操作控制部分由觸摸屏和軟件控制系 統(tǒng)（STEP7等組成。自動(dòng)化控制系統(tǒng)上采用西門子公司配套 的自動(dòng)化軟件 STEP 7 MicroWIN+WinCC flexible。3.1 控制功能根據(jù)工藝要求設(shè)計(jì) 2 種控制模式： 1） 自動(dòng)模式是設(shè)備 的主要運(yùn)行方式。初始參數(shù)設(shè)置鎖定后，設(shè)備按照程序設(shè)定 的運(yùn)行順序工作。 2） 手動(dòng)模式主要是在調(diào)試、檢修設(shè)備時(shí) 使用。2 種控制模式可自由切換，急停按鈕用于設(shè)備發(fā)生故障 時(shí)快速停機(jī)。3.2 顯示功能 整個(gè)控制系統(tǒng)由登錄界面、操作界面、報(bào)警界面、調(diào)試界面、生產(chǎn)廠商（幫助）等組成，詳見圖 3。4 結(jié)論應(yīng)用PLC控制的全自動(dòng)金屬碎屑成形機(jī)，集碎屑自動(dòng)壓 制成形、故障自動(dòng)報(bào)警、成品自動(dòng)卸料等多種功能于一體， 投資費(fèi)用少，性能良好，工作可靠，可改善工作環(huán)境、提高 廢品利用率、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。參考文獻(xiàn)1胡萬(wàn)強(qiáng)金屬?gòu)U料壓塊機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) J機(jī)床與液壓， 2012（22）：90-91.2 趙憲奎.全液壓廢料減