摘要 1项目的提出新型砂带磨削性能试验机的课题是依据协会专家委员会的工作要为行业发展“讲真话,办实事”的原则,在2010年提出的计划项目之一。这是基于目前行业内尚没有一款比较好的磨削性能...
李道育
1 项目的提出新型砂带磨削性能试验机的课题是依据协会专家委员会的工作要为行业发展“讲真话,办实事”的原则,在2010年提出的计划项目之一。这是基于目前行业内尚没有一款比较好的磨削性能试验机能适应砂带磨削技术的发展需要,大家至今还在普遍沿用早在上世纪80年代就已制定,1999年完成修订的JB/T 10155-1999《砂布砂纸磨削性能试验方法》标准和圆盘式砂纸磨削性能试验机(图1)。 这种试验机使用的磨削线速度在3m/s左右,磨削压力在20N左右,从几个厂的圆盘试验机试验结果中看,P40-P80目的砂带一小时,甚至二小时45号钢的金属切除量仅40-50g;应该说这种试验规范对于如今产值占涂附磨具总产值比重高达50%的页状砂纸来说仍具实用意义;但是用来检测实际工作时磨削线速度高达20—30m/s和强切削负荷的砂带产品磨削性能,实在是行业内的无奈之举。 与此同时我们注意到行业内许多企业也都一直在为改进砂带磨削性能测试方法进行探索和努力,例如:白鸽公司在1987年引进我国第一条砂带制造线的同时也曾引进了一台德国砂带磨削性能试验机(图2);上世纪90年代三磨所就在学习国外样机的基础上研制了一台国产砂带试验机(图3);此后锋芒、玉立等公司都先后为自己设计和制造了砂带试验机(图4);锋芒和金太阳公司还曾先后申请了有关提高圆盘试验机转速新方法的中国实用新型专利;
经过分析和讨论,对准备研制的新型试验机设计目标总体归纳了以下几项原则;
A,磨削对象以碳钢、不锈钢类金属为主,适当考虑钛合金等难加工金属和铝镁合金等轻金属材料的试验可能;
B,磨削参数的调节范围主要考虑适应机械化砂带磨削,特别是重负荷磨削的需要;
C,测试精确度和不确定度必须具有社会化质量监督的公信力;同时也应为企业在产品开发和工艺服务过程时进行必要磨削试验留有技术的可能;
D,希望新型试验机能在应用当前先进技术方面,特别是实现“数字化”和“自动化”方面能有明显进步;
E,试验机的成本应考虑企业的承受能力。
2 研制过程简介
研制过程大致可分下列几个阶段:
A,调研阶段(2010.7-2012.2):主要是收集行业内在产品试验方面的有关情况,得到了白鸽、锋芒、玉立、远东、王牌、五子方和太巴克等多家公司的大力支持;
同时也曾努力设法了解国外砂带磨削试验机的发展情况,可能由于国外公司的技术保密和我们调研能力有限,收获不多。只收集到美国1988年的一项砂带磨削性能试验机专利(图7);从中可见在上世纪八十年代末国际上基本是采用重锤式加载机构,同时开始关注磨削力的测量;在HERMES公司1989年一篇介绍新型空心球堆积磨料的论文中看到使用恒切除率方式进行砂带磨削性能试验的简要介绍,提示我们在流水线生产过程,砂带磨削必须适应生产节拍的要求(图8);日本住友公司在其胶粘剂产品样本上展示的一张砂带试验机图片,使我们看到国外企业对试验装备的重视程度(图9);专家委员陈云先生提供的国外某公司在1999年新投入使用的砂带磨削性能试验机示意图,可见对磨削过程的温度检测非常重视,也看到20年前国外已采用计算机技术来处理测试数据。应该说我们对国外的试验机技术发展现状的了解是很不够的。但是这也为我们在考虑新试验机方案过程中得以不受拘束地放开思维进行设想。
C,样机试制阶段(2012.12-2013.11):经多次沟通和洽谈,协会在2012.12正式委托苏州苏福马机械有限公司设计和试制第一台新型砂带磨削性能试验机,双方于2013年1月签订了正式协议。苏福马公司专门抽调了机械、电气和控制软件设计人员组成项目组,经数月的努力于2013年4月完成制造图纸归档,开始投料生产,试制期间正值酷暑,秘书长曾三次赴苏州,到现场了解和督促进度和质量,反映了协会对此项工作的高度重视。首台样机于同年9月完成装配和调试,并于9.24由协会主持在苏福马公司召开了SDSY-50B 型数控砂带磨削性能试验机试制工作评估会(图11),包括分会秘书处领导、分会专家委员会部分委员、行业相关企业的代表、试验机研制单位——苏州苏福马机械有限公司的相关领导及项目组成员在内,共计33人出席了会议。评估会由分会专家委员会主任委员黎珊玉先生主持,通过审查试制工作相关文件、查看样机实物和试运行表演,一致认为试验机的试制总体是成功的。首台样机于11月15日按约定如期在2013郑州三磨展上正式出展。 D,试运行阶段(2014.2- 至今):三磨展结束后,在河南工业大学材料工程学院邹文俊院长的支持下,试验机顺利安装在河工大的实习车间内(图12)。 经完善配套设施,购置必要检测器具,于2014年2月19日正式开始试车。在专家委员会委员李砚咸先生的主持下,试车工作团队在近两个月里做了大量工作,完成了上千次的磨削试验,记录了大量宝贵的数据;并于4月20日在协会专家委员会2014(岳阳)年会上提交了《新型砂带磨削性能试验机试车工作汇报》。文稿中涵盖了大量测试数据曲线和分析意见,充分显示了试车工作的科学严谨性。
这一阶段的成绩可以归纳为三个方面:
1)通过试车发现与解决了试验机设计中存在的部分问题,从而使试验机的运行更可靠,更切合试验工作的需要;
2)初步完成了试验机测试结果不确定度的考核,证实其测试所得的数据是可信的;
3)为砂带磨削性能测试方法新规程的制定积累经验和数据。
从上述的研制过程介绍,可见这个项目从立项到如今已历时快四年,进展是比较慢了一点,不过感觉所有工作都是按部就班,有条有理进行的,也是按科学的严谨的态度在行事的。这次试验机的开发是涂附磨具行业技术合作的良好范例,是聚行业的智慧,集行业之力量,共同合作的成果。
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