隨著金剛石釬焊技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)工具——金剛石磨盤以其特有的銳利性和耐用性在建筑、石材、陶瓷和鑄造等各行業(yè)中的應(yīng)用不斷增多，對(duì)實(shí)現(xiàn)金剛石磨盤釬焊自動(dòng)化的要求越來越迫切。因?yàn)樵诂F(xiàn)有的金剛石磨盤生產(chǎn)制造過程中，基本上均是手工作業(yè)，由于缺乏先進(jìn)的制作手段，金剛石磨盤的產(chǎn)量非常低，并且其生產(chǎn)成本一直居高不下，嚴(yán)重影響了該產(chǎn)品的市場產(chǎn)業(yè)化、規(guī)�；\(yùn)作，與當(dāng)今技術(shù)創(chuàng)新的社會(huì)發(fā)展主流不相適應(yīng)，所以自動(dòng)化是企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。用金剛石磨盤釬焊自動(dòng)化的方法可解決下列諸多問題：
�。�1）熟練釬焊工短缺、人工生產(chǎn)率低下、無法形成規(guī)�；膯栴}；
�。�2）對(duì)操作者體力、技能和經(jīng)驗(yàn)方面要求過高、產(chǎn)品品質(zhì)一致性差的問題；
�。�3）無法有效實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、規(guī)范化企業(yè)管理的問題；
（4）無法進(jìn)行市場產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化運(yùn)作的問題。
1 當(dāng)前金剛石磨盤的釬焊生產(chǎn)工序解析
金剛石磨盤釬焊生產(chǎn)工藝共有產(chǎn)品準(zhǔn)備、前處理、上砂上粉、燒制和后處理等五道工序，圖1所示的是金剛石磨盤釬焊生產(chǎn)工藝的流程
1.1 產(chǎn)品準(zhǔn)備工序
產(chǎn)品準(zhǔn)備工序的工作內(nèi)容主要有：基體壓制加工、磨料選擇和釬焊料選擇等。
產(chǎn)品準(zhǔn)備工序是釬焊作業(yè)人員最繁重的一項(xiàng)工作之一，做好金剛石磨盤基體、根據(jù)客戶選擇好磨料和釬焊料是整個(gè)釬焊工作的基礎(chǔ)。
其中，基體壓制加工工作需要大量的人工。目前，基體壓制加工由落料、成型和沖孔三套模具、分三臺(tái)100T液壓機(jī)來完成，一般由三個(gè)人按照落料、成型和沖孔工位順序聯(lián)合作業(yè)。完成500個(gè)磨盤基體的壓制加工需要工作8個(gè)小時(shí)，共用24個(gè)工時(shí)。
磨料選擇和釬焊料選擇工作不需要裝備，在生產(chǎn)工藝指令下達(dá)后順便就可完成，一般不占用多少人工。
1.2 前處理工序
前處理工序的工作內(nèi)容主要有：上砂基底整理、基體清洗、磨料清洗和釬焊料粒度篩分等。
前處理工序是釬焊作業(yè)人員最細(xì)致的一項(xiàng)工作，做好此項(xiàng)工作的原則是：所有待作業(yè)工件（基體、磨料等）干凈無塵，上砂基底有活性，釬焊料粒度均勻一致。
其中，上砂基底整理工作由一臺(tái)手動(dòng)
噴砂機(jī)來完成，一般由一個(gè)人作業(yè)。完成500個(gè)磨盤基體整理需要工作8個(gè)小時(shí)，共用8個(gè)工時(shí)。
基體清洗工作由一臺(tái)手動(dòng)超聲波清洗機(jī)來完成，一般由一個(gè)人作業(yè)。完成500個(gè)磨盤基體清洗需要工作4個(gè)小時(shí)，共用4個(gè)工時(shí)。
磨料清洗和釬焊料粒度篩分工作由一個(gè)人手工作業(yè)。完成500個(gè)磨盤用料需要工作2個(gè)小時(shí)，共用2個(gè)工時(shí)。
1.3 上砂上粉工序
上砂上粉工序的工作內(nèi)容主要有：上砂和上粉（釬焊料）等。
上砂上粉工序也是釬焊作業(yè)人員最繁重的一項(xiàng)工作之一，作業(yè)工作量比較大，做好此項(xiàng)工作的原則是：嚴(yán)格按照上砂工序進(jìn)行布砂，磨料緊緊附著在基體輪廓上，釬焊料附涂不能虛空。
其中，上砂工作需要大量的人工。目前，上砂由兩臺(tái)半自動(dòng)均勻布砂機(jī)來完成，一般由四個(gè)人作業(yè)，完成500個(gè)磨盤上砂需要工作8個(gè)小時(shí)，共用32個(gè)工時(shí)。
上粉工作需要大量的人工。目前，上粉由一臺(tái)半自動(dòng)均勻上粉機(jī)來完成，一般由兩個(gè)人作業(yè)，完成500個(gè)磨盤上粉需要工作8個(gè)小時(shí)，共用16個(gè)工時(shí)。
1.4 燒制工序
燒制工序的工作內(nèi)容主要有：燒前整形、工件擺放和真空燒制等。
燒制工序是釬焊作業(yè)人員最精心的一項(xiàng)工作，做好此項(xiàng)工作必須了解掌握真空是怎么建立的和爐子熱場中的溫度是怎么變化的等真空設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律。做好此項(xiàng)工作的原則是：非焊接處不能有焊料，工件在爐中要集中放置，嚴(yán)格按照真空燒制工藝操作。
其中，燒前整形、工件擺放工作由一個(gè)人手工作業(yè)。完成500個(gè)磨盤整理需要工作4個(gè)小時(shí)，共用4個(gè)工時(shí)。
真空燒制工作由一臺(tái)ZKR-3FH型手動(dòng)真空釬焊爐來完成，一般由一個(gè)人進(jìn)行人工作業(yè)。完成500個(gè)磨盤燒制需要工作12個(gè)小時(shí)，共用12個(gè)工時(shí)。
1.5 后處理工序
后處理工序的工作內(nèi)容主要有：形狀修整和美化整理等。
后處理工序是釬焊作業(yè)人員最認(rèn)真的一項(xiàng)工作，做好此項(xiàng)工作的原則是：去除高點(diǎn)，調(diào)整好金剛石磨盤的同心度和平行度，美化工具。
其中，形狀修整工作由一臺(tái)車床來完成。一般由一個(gè)人進(jìn)行人工作業(yè)。完成500個(gè)磨盤修整需要工作16個(gè)小時(shí)，共用16個(gè)工時(shí)。
美化整理工作由一個(gè)人手工作業(yè)。完成500個(gè)磨盤整理需要工作4個(gè)小時(shí)，共用4個(gè)工時(shí)。
2 自動(dòng)化生產(chǎn)線改進(jìn)設(shè)想
根據(jù)上述對(duì)金剛石磨盤生產(chǎn)工序的分析，有下列四個(gè)方面可以先期進(jìn)行自動(dòng)化改進(jìn)。
2.1 改進(jìn)基體壓制加工環(huán)節(jié)
將基體壓制加工的落料、成型和沖孔三套模具變成一套復(fù)合模具，并對(duì)100T液壓機(jī)進(jìn)行半自動(dòng)定位上料改造，從而變成由一個(gè)人在一臺(tái)液壓機(jī)上完成基體的落料、成型和沖孔順序作業(yè)。完成500個(gè)磨盤基體的工作時(shí)間仍然保持在8個(gè)小時(shí)之內(nèi)，減少兩臺(tái)100T液壓機(jī)的使用，節(jié)省兩個(gè)員工共16個(gè)工時(shí)。
2.2 上砂基底整理加工環(huán)節(jié)
重新設(shè)計(jì)一臺(tái)全自動(dòng)噴砂機(jī)，作業(yè)人員僅負(fù)責(zé)裝盤和收盤工作，其他作業(yè)由噴砂機(jī)自動(dòng)完成。完成500個(gè)磨盤基體整理的工作時(shí)間仍然保持在8個(gè)小時(shí)之內(nèi)，但僅需要一個(gè)人進(jìn)行裝盤和收盤作業(yè)1個(gè)小時(shí)，節(jié)省7個(gè)工時(shí)。
2.3 上砂上粉工序
重新設(shè)計(jì)一臺(tái)復(fù)合型設(shè)備，將上膠、上砂、上劑和上粉四道作業(yè)合在一起，在一臺(tái)設(shè)備上自動(dòng)完成金剛石磨盤的上砂上粉工作，由一個(gè)人作業(yè)。完成500個(gè)磨盤上砂上粉的工作時(shí)間仍然保持在8個(gè)小時(shí)之內(nèi)，減少兩臺(tái)半自動(dòng)均勻布砂機(jī)和一臺(tái)半自動(dòng)均勻上粉機(jī)的使用，節(jié)省五個(gè)員工共40個(gè)工時(shí)。
2.4 真空燒制環(huán)節(jié)
將一臺(tái)ZKR-3FH型真空釬焊爐變成全自動(dòng)型的，工件裝入爐內(nèi)后，真空釬焊爐自動(dòng)完成低真空啟動(dòng)、加熱啟動(dòng)、加熱曲線跟蹤、高真空啟動(dòng)、真空曲線跟蹤、釬焊溫度保持、停熱冷卻、真空停止和事故處理等作業(yè)，完成500個(gè)磨盤燒制的工作時(shí)間仍然保持在12個(gè)小時(shí)，但僅需要一個(gè)人進(jìn)行裝坼爐作業(yè)2個(gè)小時(shí)，節(jié)省10個(gè)工時(shí)。
3 經(jīng)濟(jì)評(píng)估
下面我們通過改造后節(jié)省的設(shè)備費(fèi)用和員工工時(shí)費(fèi)用來考察其經(jīng)濟(jì)性。
3.1 設(shè)備投入費(fèi)用比較
根據(jù)上述設(shè)想實(shí)現(xiàn)金剛石磨盤釬焊操作的自動(dòng)化，經(jīng)過技術(shù)權(quán)威人士的設(shè)計(jì)測算，大約需要投入22萬元人民幣。其中，完成一臺(tái)100T液壓機(jī)半自動(dòng)改造大約需要增加費(fèi)用5萬元人民幣；完成一臺(tái)全自動(dòng)噴砂機(jī)制作大約需要增加費(fèi)用3萬元人民幣；完成一臺(tái)全自動(dòng)上砂上粉機(jī)制作大約需要增加費(fèi)用12萬元人民幣；完成一臺(tái)ZKR-3FH型真空釬焊爐全自動(dòng)改造大約需要增加費(fèi)用2萬元人民幣。
但是，完成一臺(tái)100T液壓機(jī)半自動(dòng)改造后，就可以減少兩臺(tái)100T液壓機(jī)的使用，按目前的市值（每臺(tái)100T液壓機(jī)價(jià)值6萬元人民幣/臺(tái)計(jì)算）共可以節(jié)省設(shè)備費(fèi)用12萬元人民幣；完成一臺(tái)全自動(dòng)噴砂機(jī)制作后，原來的一臺(tái)手動(dòng)噴砂機(jī)不再使用，大約可以節(jié)省設(shè)備費(fèi)用0.3萬元人民幣；完成一臺(tái)全自動(dòng)上砂上粉機(jī)制作后，原來的兩臺(tái)半自動(dòng)均勻布砂機(jī)和一臺(tái)半自動(dòng)均勻上粉機(jī)不再使用，大約可以節(jié)省設(shè)備費(fèi)用6萬元人民幣。三項(xiàng)合計(jì)節(jié)省的總費(fèi)用為18.3萬元人民幣。
從上可以看出，扣除節(jié)省的設(shè)備費(fèi)用，需要進(jìn)行自動(dòng)化改造增加的投入費(fèi)用不到4萬元人民幣。
3.2 員工工時(shí)費(fèi)用比較
從上得知，經(jīng)過自動(dòng)化改造后，完成500個(gè)磨盤釬焊工作共節(jié)省工時(shí)為：
16 + 7 + 40 + 10 = 73 （個(gè)工時(shí)） （1）
按照當(dāng)前的員工費(fèi)用一個(gè)工時(shí)15元人民幣計(jì)算，完成500個(gè)磨盤釬焊工作共節(jié)省工時(shí)費(fèi)用為：
73 × 15 = 1095 （元） （2）
這樣，經(jīng)過自動(dòng)化改造后，僅員工工時(shí)費(fèi)用就降低了生產(chǎn)成本約2.1元人民幣/個(gè)磨盤。
由此看來，生產(chǎn)2萬個(gè)金剛石磨盤，也就是需要40個(gè)工作日，從節(jié)省員工工時(shí)費(fèi)用方面就可將多增加的4萬元人民幣設(shè)備投入收回，所以采用自動(dòng)釬焊在經(jīng)濟(jì)上是合理的。
4 結(jié)束語
釬焊機(jī)械化或自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)涉及企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的問題，除經(jīng)濟(jì)上合理可行外，還有減少使用員工數(shù)量、降低員工作業(yè)強(qiáng)度、保證金剛石磨盤產(chǎn)品品質(zhì)的一致性和便于規(guī)�；a(chǎn)等社會(huì)效益也會(huì)展現(xiàn)出來，所以只要業(yè)內(nèi)同行共同關(guān)注，有關(guān)方面技術(shù)人員協(xié)作配合，實(shí)現(xiàn)金剛石磨盤釬焊的自動(dòng)化很快就會(huì)到來。
(本文轉(zhuǎn)載自《磨料磨具》第33期雜志，更多精彩盡在《磨料磨具》雜志。)
