廢舊機(jī)床再制造性評估與再制造工藝方案設(shè)計

付忠琦 杜朔 趙家寶 李闖

【摘要】廢舊機(jī)床再制造的目的就是為了實現(xiàn)資源的充分利用，并且減少機(jī)床使用對環(huán)境的污染。為此，本文提出了一種廢舊機(jī)床再制造性的評估體系，并且對其再制造工藝方案設(shè)計問題展開了分析，從而為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

【關(guān)鍵詞】廢舊機(jī)床；再制造性評估；再制造工藝方案；設(shè)計

引言

就目前來看，我國機(jī)床數(shù)量能夠達(dá)到600萬臺，所以未來將產(chǎn)生大量的廢舊機(jī)床。而進(jìn)行廢舊機(jī)床再制造使用的費用較少，比制造新機(jī)床的價格要低，所以能夠節(jié)省大量的資源。為此，相關(guān)單位有必要對廢舊機(jī)床再制造問題展開研究。而廢舊機(jī)床再制造性評估和工藝方案設(shè)計問題是其中的主要內(nèi)容，值得相關(guān)研究人員展開進(jìn)一步的研究。

1.廢舊機(jī)床的再制造性評估

1.1再制造性評估體系

在進(jìn)行廢舊機(jī)床再制造之前，還需要建立相應(yīng)的評估體系對機(jī)床的再制造性展開評估。而該體系應(yīng)該由三層評價模型構(gòu)成，即總目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。其中，總目標(biāo)層是對機(jī)床再制造性展開綜合評估，準(zhǔn)則層設(shè)立了四類基本評估指標(biāo)，即經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、技術(shù)性指標(biāo)、資源性指標(biāo)和環(huán)境性指標(biāo)。在各指標(biāo)下，還設(shè)立有若干個小的指標(biāo)，可以為機(jī)床再制造性評估提供指導(dǎo)。

1.2體系評估指標(biāo)的確立

在開展廢舊機(jī)床的再制造性評估作業(yè)時，需要根據(jù)各指標(biāo)的不同屬性進(jìn)行評價值的無量綱歸一化處理，從而消除不同量綱對評價結(jié)果的影響。首先，在評價廢舊機(jī)床再制造的經(jīng)濟(jì)性時，主要需要從再制造成本方面判斷機(jī)床再制造的經(jīng)濟(jì)可行性，并且需要對機(jī)床再制造的經(jīng)濟(jì)效益展開分析，從而為企業(yè)再制造提供決策支持。而機(jī)床再制造成本由廢舊機(jī)床回收成本、再造成本和綜合費用構(gòu)成，需要確立相應(yīng)的量化指標(biāo)[1]。其中，回收成本是獲得機(jī)床的成本，再制造成本是機(jī)床拆卸、清洗、加工、檢測等工藝過程產(chǎn)生的成本，綜合費用包含了工程管理費和稅費等。其次，需要對再制造工藝方案展開技術(shù)性評價。具體來講，就是對再制造機(jī)床的精度、能耗效率、安全防護(hù)、可靠性和壽命展開評價。在分析再制造機(jī)床的可靠性時，需要對機(jī)床在規(guī)定使用條件下的無故障運行概率進(jìn)行分析。在檢測機(jī)床能耗效率時，需要考慮到機(jī)床的節(jié)能使用問題，并且通過專家對方案的節(jié)能效果展開分析。再者，對機(jī)床再制造展開資源型評價時，主要就是對機(jī)床再制造過程的資源循環(huán)利用情況展開評價。其中，資源消耗需要利用成本只體現(xiàn)。在機(jī)場資源循環(huán)利用率達(dá)到80%時，意味著機(jī)床具有良好的資源型指標(biāo)。此外，考慮到廢舊機(jī)床再制造對環(huán)境的影響，需要對再制造方案展開環(huán)境性評價。具體來講，就是對機(jī)床拆卸、清洗、檢測、加工、裝配和使用過程中產(chǎn)生的噪聲、有害物質(zhì)、大氣污染、水污染和固體污染等環(huán)境影響要素展開分析[2]。而通過建立一個半定量評價矩陣，并且為矩陣中各元素取值，就能夠通過求和對廢舊機(jī)床再制造方案展開環(huán)境性評價。

2.廢舊機(jī)床再制造的工藝方案設(shè)計

在設(shè)計廢舊機(jī)床再制造的工藝方案時，還要先對方案的經(jīng)濟(jì)性展開評價。一旦方案花費的成本失去了再制造的價值和意義，就可以放棄使用該方案進(jìn)行機(jī)床的再制造。而在確定廢舊機(jī)床有必要在制造的基礎(chǔ)上，還需要對方案展開綜合性評估，從而設(shè)計出最適合的工藝方案。

2.1零件拆卸方案

在設(shè)計廢舊機(jī)床再制造的工藝方案時，應(yīng)該掌握機(jī)床各零部件的結(jié)構(gòu)特點和連接件關(guān)系，從而確保機(jī)床零部件在拆卸后的質(zhì)量。為此，設(shè)計人員需要在拆卸前制定零件拆卸方案，從而制定合理的拆卸工藝。具體來講，就是需要從技術(shù)可行性角度，利用拆卸時間分析廢舊機(jī)床的拆卸性[3]。在此基礎(chǔ)，需要對拆卸零件的利用率展開分析，并且分析在拆卸過程中給周圍環(huán)境帶來的影響。而通過綜合對比各個零部件拆卸方案的綜合評估結(jié)果，則能夠選擇最優(yōu)的機(jī)床拆卸方案。

2.2零件清洗方案

在完成機(jī)床拆卸工作后，需要對能夠進(jìn)行再制造的零部件進(jìn)行清洗。通常的情況下，廢舊機(jī)床由于得到了長時間使用，其見不見表面會有銹痕和大量的油污，需要采取一定的措施進(jìn)行清洗。在這一環(huán)節(jié)，零件清洗方案的技術(shù)評價需要通過評價機(jī)床清洗難以程度展開。具體來講，就是對噴射手段、摩擦手段、化學(xué)手段和超聲波等各種清洗手段的使用情況展開分析，從而確定機(jī)床清洗的難易程度。在此基礎(chǔ)上，可以對清洗方案展開資源性和環(huán)境性評價，繼而通過對比各方案的綜合評估結(jié)果選擇最好的清洗方案。

2.3機(jī)床再造方案

在進(jìn)行機(jī)床再造時，需要使用不同的修復(fù)手段進(jìn)行零部件的修復(fù)。比如針對機(jī)床床身等部件，只需要進(jìn)行簡單的機(jī)械加工。而廢舊機(jī)床的箱體在長時間使用后可能出現(xiàn)封閉不當(dāng)?shù)葐栴}，就需要使用相應(yīng)的機(jī)械加工法恢復(fù)。機(jī)床床面由于長期使用會出現(xiàn)細(xì)小缺陷，還要使用微脈沖電阻焊技術(shù)修復(fù)。機(jī)床導(dǎo)軌一旦出現(xiàn)劃傷，還需要進(jìn)行微脈沖電阻焊技術(shù)和電刷鍍技術(shù)的聯(lián)合使用。所以在這一過程中，需要對零件修復(fù)的可行性展開分析，從而選擇能夠具有良好再制造加工性能的工藝方案。

2.4機(jī)床檢測方案

在實現(xiàn)廢舊機(jī)床的再制造后，需要對機(jī)床進(jìn)行檢測驗收。在這一環(huán)節(jié)，需要設(shè)計機(jī)床檢測方案，從而對機(jī)床的各項安全性能進(jìn)行檢測，并且使機(jī)床的精度滿足客戶需求。具體來講，就是機(jī)床安全性需要達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，其精度也要不影響客戶的使用。此外，機(jī)床需要擁有一定的使用壽命，并且在使用的過程中不會對環(huán)境造成過多污染。因此，在設(shè)計機(jī)床檢測方案時，還要對方案展開相應(yīng)的評估。

結(jié)論

總而言之，廢舊機(jī)床的損壞程度具有一定的不確定和隨機(jī)性，所以在進(jìn)行機(jī)床的再制造前，需要對機(jī)床的再制造性展開評估。而從本文的研究來看，可以設(shè)立經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性、資源性和環(huán)境性評價指標(biāo)對廢舊機(jī)床再制造工藝方案展開評估，從而確定合理的機(jī)床拆卸、清洗、再造和檢測方案，繼而為廢舊機(jī)床的再利用提供一定的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]杜彥斌，曹華軍，劉飛等.面向生命周期的機(jī)床再制造過程模型[J].計算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2010，10：2073-2077.

[2]曹華軍.廢舊機(jī)床再制造關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2010，11：7-9.

[3]曹華軍，杜彥斌，張明智等.機(jī)床再制造與綜合提升內(nèi)涵及技術(shù)框架[J].中國表面工程，2010，06：75-79.