邢艷

摘要：為快速回收數(shù)控機床機加過程中產(chǎn)生的碎屑，設(shè)計了一種全自動臥式金屬碎屑成形機。介紹金屬碎屑成形機的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和自動控制系統(tǒng)設(shè)計思路，總結(jié)該機的工作過程及主要作用，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；控制系統(tǒng)

中圖分類號：TG39 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2016）03-0028-02

碎屑是數(shù)控機床機加過程中產(chǎn)生的一種廢料。當(dāng)今的數(shù)控機床自身都具備一套板鏈式傳送裝置，將機加過程中產(chǎn)生的碎屑及時輸送到出料口，落入廢料收集車內(nèi)。某車間單臺數(shù)控銑床每天產(chǎn)生的碎屑量可達2 t，落料時既影響數(shù)控車間環(huán)境和車間的6S管理工作模式開展，又增加了人工運送廢料的工作量。為有效解決此問題，中航高新科技有限公司設(shè)計了一種全自動臥式金屬碎屑成形機。

1 臥式金屬碎屑成型機設(shè)計簡介

金屬碎屑成型機是將金屬碎屑通過液壓機高壓直接冷壓成形的機械設(shè)備。整個過程不需要加熱、添加劑或其他工藝，根據(jù)設(shè)計的模具形狀將碎屑壓制成1～4 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空間，方便運輸和回收利用，提高廢棄資源回收利用率，避免資源的浪費，提升機加車間現(xiàn)場管理水平。

金屬碎屑成形機的主要特點有：1） 主機采用鑄鋼件構(gòu)造，剛性好、穩(wěn)定性強、運行平穩(wěn)，能夠有效延長設(shè)備使用壽命。2） 采用先進PLC液壓傳動技術(shù)，科技含量高、自動化程度高、工作效率高。3） 液壓泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，專業(yè)的集成閥塊裝置和獨特的油路設(shè)計使液壓系統(tǒng)布局合理，實現(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)備不會因為油溫過熱而無法正常生產(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)備運行穩(wěn)定性，并減少噪音。6） 設(shè)備設(shè)計有切削液（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結(jié)構(gòu)設(shè)計

臥式金屬碎屑成型機是臥式結(jié)構(gòu)，液壓設(shè)備與PLC結(jié)合實現(xiàn)壓力、行程、速度以及自動循環(huán)工作控制。料斗連接數(shù)控機床出料口，碎屑由料斗直接進入壓屑空間，主壓缸一次壓制成形，自動推塊，自動卸料。全自動臥式金屬碎屑成型機的結(jié)構(gòu)見圖1。

臥式金屬碎屑成型機的工作過程詳見圖2。

3 臥式金屬碎屑成型機自動控制系統(tǒng)設(shè)計

該設(shè)備自動控制系統(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。自動化控制系統(tǒng)上采用西門子公司配套的自動化軟件STEP 7 MicroWIN+WinCC flexible。

3.1 控制功能

根據(jù)工藝要求設(shè)計2種控制模式：1） 自動模式是設(shè)備的主要運行方式。初始參數(shù)設(shè)置鎖定后，設(shè)備按照程序設(shè)定的運行順序工作。2） 手動模式主要是在調(diào)試、檢修設(shè)備時使用。

2種控制模式可自由切換，急停按鈕用于設(shè)備發(fā)生故障時快速停機。

3.2 顯示功能

整個控制系統(tǒng)由登錄界面、操作界面、報警界面、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控制的全自動金屬碎屑成形機，集碎屑自動壓制成形、故障自動報警、成品自動卸料等多種功能于一體，投資費用少，性能良好，工作可靠，可改善工作環(huán)境、提高廢品利用率、降低工人勞動強度。

參考文獻

[1] 胡萬強.金屬廢料壓塊機液壓系統(tǒng)設(shè)計[J].機床與液壓，2012（22）：90-91.

[2] 趙憲奎.全液壓廢料減容壓塊機的設(shè)計[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2014（3）：76-78.

[3] 溫賀杰.9Y-70型壓塊機的特點與使用操作[J].河北農(nóng)機，2014（8）：59-60.