機(jī)床再制造的工藝過(guò)程

魏書(shū)琦+黃巖松

（沈陽(yáng)機(jī)床股份有限公司沈陽(yáng)第一機(jī)床廠）

摘 要：不同于新機(jī)床的制造過(guò)程，機(jī)床再制造過(guò)程是在廢舊機(jī)床資源的基礎(chǔ)上，以廢舊機(jī)床及零部件為“毛坯”的機(jī)床制造過(guò)程。以往對(duì)廢舊機(jī)床的處理方法包括對(duì)其維修、數(shù)控化改造或者將其報(bào)廢并進(jìn)行材料回收。

關(guān)鍵詞：機(jī)床；再制造；過(guò)程

1.機(jī)床再制造的意義

在機(jī)床再制造處理過(guò)程中，不僅會(huì)對(duì)資源造成嚴(yán)重浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。而廢舊機(jī)床再制造，可以賦予其新的生命周期，能夠大大延長(zhǎng)機(jī)床的全生命周期，形成多生命周期循環(huán)。以機(jī)床的多生命周期工程為主線提出的機(jī)床再制造與綜合提升方案，通過(guò)對(duì)機(jī)床整機(jī)的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，能夠再制造出比原機(jī)床功能更強(qiáng)、性能更優(yōu)的新機(jī)床，并且能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能節(jié)材、綠色環(huán)保的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用并使得已有機(jī)床性能得到跨越式提升。機(jī)床再制造可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，其具體流程可用下圖表示：

如圖1.1所示，機(jī)床再制造關(guān)鍵流程主要包括拆卸、清洗、零部件檢測(cè)分類及評(píng)估、再設(shè)計(jì)、零部件修復(fù)與再加工、再裝配等。

2.機(jī)床再制造的關(guān)鍵工藝流程進(jìn)行

2.1 拆卸

拆卸就是使用一定的工具和手段把可用的零部件從產(chǎn)品上有規(guī)律的拆下的過(guò)程，同時(shí)保證在拆解的過(guò)程中不影響后續(xù)工藝對(duì)零部件性能的要求。拆卸是一項(xiàng)重要的實(shí)現(xiàn)高效回收的手段。在機(jī)床再制造處理過(guò)程中，拆卸是第一步，拆卸的質(zhì)量對(duì)后續(xù)工藝具有重要的影響。拆卸不僅僅是裝配的逆過(guò)程，因?yàn)楹茈y實(shí)現(xiàn)有些連接件的逆操作，比如通過(guò)鉚接、焊接等連接方式形成的連接件，在對(duì)這類連接件進(jìn)行拆卸時(shí)，原來(lái)的連接件必然會(huì)受到破壞。拆卸是實(shí)現(xiàn)完全的材料回收和零部件再利用、再制造的基礎(chǔ)，其應(yīng)用的領(lǐng)域主要包括：

1）產(chǎn)品維修；

2）材料回收；

3）零部件的重用和再制造。

2.2 清洗

再制造過(guò)程中的清洗是指借助于相應(yīng)的清洗設(shè)備將清洗液作用于廢舊零部件表面，并采用機(jī)械的、物理的、化學(xué)或電化學(xué)的方法，將附著在廢舊零部件表面的灰塵、銹蝕、油脂、油漬、積炭、水垢、泥垢等污物以及表面的油漆涂層等去除，使廢舊零部件表面達(dá)到使用要求清潔度的過(guò)程。清洗是再制造過(guò)程的重要工序，是檢測(cè)和再修復(fù)等一切后續(xù)工序的前提，清洗是再制造過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成污染的主要來(lái)源，因此在清洗過(guò)程中應(yīng)采用綠色的清洗方法以減少或者避免產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害物質(zhì)。通常采用的清洗方法包括化學(xué)清洗劑清洗、壓力清洗、汽油清洗、熱能清洗、超聲波清洗、鋼刷刷洗、氣相清洗、電解清洗等。

2.3 檢測(cè)

由于機(jī)床再制造過(guò)程要求所有的再制造零部件都必須達(dá)到或超過(guò)原零部件的性能，因此所有再制造機(jī)床和零部件都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)。檢測(cè)是指在清洗后必須對(duì)零部件進(jìn)行檢測(cè)以確定其失效、損傷或磨損的情況，并從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、資源環(huán)境等方面分析其可再制造性。對(duì)再制造零部件的檢測(cè)內(nèi)容主要包括表面變質(zhì)、磨損、局部變形、氧化、孔隙、裂紋、外形尺寸、強(qiáng)應(yīng)力集中點(diǎn)、表面粗糙度、強(qiáng)度、硬度耐磨性、缺陷狀況、修復(fù)層與基體的結(jié)合程度、修復(fù)層厚度等。

零部件常用的檢測(cè)方法主要包括無(wú)損檢測(cè)和破壞性抽測(cè)等，本文主要介紹這兩種檢測(cè)方法：

（1）破壞性檢測(cè)

表面缺陷和內(nèi)部缺陷是一般機(jī)械零件缺陷表現(xiàn)的兩種形式。表面缺陷是比較容易發(fā)現(xiàn)和檢測(cè)到的，因?yàn)槠涑３霈F(xiàn)在零件的外部；而內(nèi)部缺陷則常位于零件的內(nèi)部，具有較大的軸向延伸長(zhǎng)度和體積，例如零件在鍛造、鑄造或軋制過(guò)程中因出現(xiàn)缺陷產(chǎn)生的裂紋、氣孔、疏松、孔洞等。傳統(tǒng)的檢測(cè)內(nèi)部缺陷的方法是破壞性檢測(cè)，即將零件剖切開(kāi)，經(jīng)過(guò)酸浸，查看其內(nèi)部是否有缺陷。這種檢測(cè)方法不僅繁瑣費(fèi)事，而且由于人的主觀性原因，可能會(huì)出現(xiàn)對(duì)同一零部件的同一缺陷評(píng)判級(jí)別不一樣的情況；如果抽查到的是沒(méi)有內(nèi)部缺陷零件，這種方法就會(huì)給生產(chǎn)廠家?guī)?lái)不必要的損失。綜上所述，破壞性檢測(cè)方法效率低，而且要求檢測(cè)人員具有較高的素質(zhì)。

（2）無(wú)損檢測(cè)

無(wú)損檢測(cè)方法是指在受檢對(duì)象不被破壞的前提下，測(cè)定和評(píng)價(jià)物體表面缺陷和內(nèi)部缺陷的綜合性應(yīng)用檢測(cè)方法。隨著科學(xué)和生產(chǎn)的發(fā)展，無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用范圍日趨廣泛，幾乎在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)都能夠應(yīng)用到。作為一種檢測(cè)手段，無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用最廣泛的還是在產(chǎn)品質(zhì)量的控制方面，即對(duì)零部件進(jìn)行表面、近表面和內(nèi)部缺陷的檢測(cè)，從而達(dá)到保證零件質(zhì)量、提高產(chǎn)品使用性能的目的。無(wú)損檢測(cè)分為五大類：滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、射線檢測(cè)、渦流檢測(cè)和超聲檢測(cè)。隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，這五大無(wú)損檢測(cè)方法也得到進(jìn)一步發(fā)展，尤其是近年來(lái)電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖象處理技術(shù)等技術(shù)的成熟應(yīng)用，出現(xiàn)了更多先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)方法，例如X射線實(shí)時(shí)成像、工業(yè)CT、超聲成像和自動(dòng)磁粉探傷判傷系統(tǒng)等。2.4 再設(shè)計(jì)

再設(shè)計(jì)是指在了解了客戶的要求、庫(kù)存信息、市場(chǎng)需求等信息的基礎(chǔ)上，對(duì)廢舊機(jī)床破損情況和零部件殘缺信息進(jìn)行分析建模，并對(duì)廢舊機(jī)床和零部件進(jìn)行再制造工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)再設(shè)計(jì)，以期使得原有廢舊機(jī)床資源得到最優(yōu)化重用。機(jī)床再制造方案設(shè)計(jì)是機(jī)床再制造的依據(jù)和基礎(chǔ)，是機(jī)床再制造的關(guān)鍵流程之一。

再設(shè)計(jì)一般會(huì)受到很多的約束和限制，這些約束和限制包括原廢舊機(jī)床的結(jié)構(gòu)、功能以及零部件的材料、性能等，這與新機(jī)床的設(shè)計(jì)過(guò)程有很大的不同；傳統(tǒng)的基于反求工程的再設(shè)計(jì)，僅僅局限于對(duì)原有機(jī)床或零部件進(jìn)行還原，并模仿設(shè)計(jì)出原有機(jī)床或零部件的幾何模型，而再設(shè)計(jì)則是在原有機(jī)床或零部件的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新性再設(shè)計(jì)，它的目標(biāo)是使廢舊資源得到最優(yōu)化重用，最終獲得與原有機(jī)床或零部件具有相同功能甚至是不同功能的新的機(jī)床或零部件。

2.5 再制造加工過(guò)程

再制造加工過(guò)程是指采用機(jī)械加工、先進(jìn)表面工程等技術(shù)對(duì)廢舊機(jī)床零部件進(jìn)行再加工處理，使得廢舊機(jī)床零部件能夠達(dá)到再制造新機(jī)床的使用標(biāo)準(zhǔn)。再制造加工的工藝流程包括零部件的修復(fù)、再加工、功能部件的組裝等。

2.6 再裝配

再裝配是指按照再制造機(jī)床的技術(shù)條件對(duì)再制造零部件、新制或新購(gòu)零部件進(jìn)行重新組裝，并對(duì)組裝成的再制造機(jī)床的各個(gè)部件進(jìn)行調(diào)試和檢驗(yàn)，最終形成達(dá)到要求的再制造新機(jī)床。一般情況下，在對(duì)再制造的機(jī)床進(jìn)行調(diào)試時(shí)，首先應(yīng)調(diào)試電氣控制部分，查看其單個(gè)動(dòng)作是否正常；然后再進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。因?yàn)闄C(jī)床類型不一，機(jī)床再制造方案多種多樣，所以機(jī)床再制造內(nèi)容也不是一成不變的。

結(jié)論

在實(shí)際再制造過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況的不同選擇合適的方式，以使再制造機(jī)床與新的同類機(jī)床相比，性能相近或相同；而在對(duì)再制造機(jī)床進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，需要對(duì)其外觀、參數(shù)、精度、加工和裝配質(zhì)量等指標(biāo)重點(diǎn)檢驗(yàn)，在檢驗(yàn)過(guò)程中，必須按照新機(jī)床的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)再制造機(jī)床進(jìn)行檢驗(yàn)，確保再制造機(jī)床的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到新機(jī)床的出廠標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)再制造機(jī)床的檢驗(yàn)和驗(yàn)收過(guò)程，應(yīng)按照GB/T 9061標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行，檢驗(yàn)和驗(yàn)收主要內(nèi)容包括：外觀檢驗(yàn)；參數(shù)檢驗(yàn)；附件和工具的檢驗(yàn)；機(jī)床的精度檢驗(yàn)；機(jī)床的空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)；機(jī)床的負(fù)荷試驗(yàn)；加工和裝配質(zhì)量檢驗(yàn)等。

參考文獻(xiàn)

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