2008年3月28日，傳來兩條好消息：中國齒輪專業(yè)協(xié)會減速機（杭州）試驗室授牌成立；年產(chǎn)50萬臺高精度蝸桿減速機生產(chǎn)線正式投產(chǎn)。據(jù)了解，這家減速機試驗室是我國第一家行業(yè)工業(yè)減速機試驗室，同時，年產(chǎn)50萬臺高精度蝸桿減速機生產(chǎn)線也是我國產(chǎn)量最大的一條減速機生產(chǎn)線。據(jù)介紹，杰牌集團是從2005年3月開始籌建減速機試驗室的，試驗室建立后，能夠檢測杰牌產(chǎn)品的耐久性、振動等性能。試驗室還能為集團產(chǎn)品的科技創(chuàng)新提供有力的保證。另外，中國齒輪專業(yè)協(xié)會每年還會抽查減速機行業(yè)各家生產(chǎn)商的產(chǎn)品，產(chǎn)品的檢測都將在杰牌的減速機試驗室進行。 年產(chǎn)50萬臺高精度蝸桿減速機生產(chǎn)線為中國齒輪專業(yè)協(xié)會重點支持的樣板工程。投資1億多元，從歐洲引進了全套設備和技術，將裝備數(shù)控化率提高到了92%。據(jù)生產(chǎn)線負責人介紹，新生產(chǎn)線在節(jié)能減排上也有顯著的提高，能夠直接處理自身產(chǎn)生的污水、廢水，而且單個產(chǎn)品的能耗降低了不少。 2008年是杰牌的技術創(chuàng)新年，必將以行業(yè)試驗室成立和新生產(chǎn)線的投產(chǎn)為動力，掀起科技創(chuàng)新的新高潮。”為了達到粗拋的目的，要求轉盤轉速較低，最好不要超過500r/min；拋光時間應當比去掉劃痕所需的時間長些，因為還要去掉變形層。粗拋后磨面光滑，但黯淡無光，在顯微鏡下觀察有均勻細致的磨痕，有待精拋消除。 精拋時轉盤速度可適當提高，拋光時間以拋掉粗拋的損傷層為宜。精拋后磨面明亮如鏡，在顯微鏡明視場條件下看不到劃痕，但在相襯照明條件下則仍可見到磨痕。 金相試樣拋光質量的好壞嚴重影響試樣的組織結構，已逐步引起有關專家的重視。近年來，國內(nèi)外在拋光機的性能上作了大量的研究工作，研究出不少新機型、新一代的拋光設備，正由原來的手動操作發(fā)展成為各種各樣的半自動及全自動拋光機。下面介紹幾種常用的機械拋光機的性能和特點。 2金相拋光機的性能與特點 2.1國外拋光機的性能與特點 (l)丹麥Struers公司研制的Abrapol-10型高科技自動化立地式金相拋光機。試樣可以不經(jīng)鑲嵌裝在特殊夾具上，夾具由另一電動機帶動，其轉動方向與拋光盤相反。夾具與拋光盤之間的壓力可以在0～7OON之間任意調(diào)節(jié)。當?shù)竭_預定拋光時間后，夾具自動抬起并停止。夾具的特點是能適應各種形狀的試樣。對于線材及尺寸較小的棒材試樣，可把試樣分成三組，用厚鋼板及螺釘固定在夾具上，每組可裝20～40個線材試樣，對于較大試樣每個夾具可以裝6塊。夾具上試樣孔的設計是使樣品與夾具及固定螺釘始終保持三點接觸。如果兩個人使用3臺這種設備，lh可制備6至8個夾具試樣，實際上每個夾具試樣在3臺設備上的總有效時間總共只有6min，具有很高的拋光效率，而且試樣的拋光質量能達到金相分析的要求。 (2)美國Buehler公司研制生產(chǎn)的vanguard型全自動拋光機從粗拋到最后精拋整個過程全自動完成，可以設置50個常用工作程序，操作界面友好，彩色液晶顯示，觸摸式操作，整個過程的每個工序之間都進行夾持器和樣品的清洗與烘干，充分保證了樣品制備的高效與高制性，操作過程的全自動化模式，節(jié)省了人工并提高了效率與質量。 試樣由拋光臂按照一定軌跡在拋光盤內(nèi)運動，拋光臂上的壓力可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，最大可達20N。在預定的拋光時間內(nèi)，此壓力將逐漸自動減小到零，這樣可減少拋光缺陷。拋光臂的速度也可以調(diào)節(jié)，每道工序只需2～5min，適用于各種材料。 2.2國內(nèi)拋光機的性能與特點 (1)上海長方光學有限公司生產(chǎn)的PG-1型金相拋光機配備0.2kw電機，拋光盤直徑為220mm，拋光速度可定制為900l./min或1400r/min。PG-l拋光機是采集多方面使用人員的意見和要求設計而成的，它具有傳動平穩(wěn)，噪音小，操作、維修方便等優(yōu)點。該機的拋光盤直徑和傳遞功率均大于國內(nèi)同類產(chǎn)品，能適合更多種材料的拋光要求。 (2)河北農(nóng)業(yè)大學機電新技術公司研制生產(chǎn)的DMP-3A10型金相拋光機采用電腦控制，拋光時間采用倒計時數(shù)字顯示，在0～99min595定時范圍內(nèi)任意給定。壓力按加載大小數(shù)字顯示，在O～200N加載范圍內(nèi)任意給定磨盤轉速采用儀表顯示，在0～50r/min范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。工作時，磨盤在調(diào)速電機的驅動下旋轉，并根據(jù)一設定的壓力，按理想的加壓保壓和分段卸壓方式將夾持盤壓在轉動的磨盤上，從而能快速去除試樣表面的磨痕和消除變形層拋光時間到達后，磨盤停止轉動，夾持盤自動提升，從而實現(xiàn)無人監(jiān)控操作{6。DMP-3A10型金相拋光機可根據(jù)不同金屬材料的需要現(xiàn)場設置和存儲工作參數(shù)(速度、壓力和時間)，也可從存儲器中調(diào)用已事先優(yōu)化的工作參數(shù)，具有很高的智能化程度。(3)南京測控科學器材有限公司研制的GPV型金相變頻調(diào)速拋光機采用無級變速，從1400～50r/min，并具有數(shù)字顯示轉速的功能變頻調(diào)速是被理論和實踐證明的“節(jié)能明顯，功能豐富，性能穩(wěn)定”的調(diào)速裝置，根據(jù)不同材料，拋光時需要選擇合適的速度，得到最佳的效果。 該機的優(yōu)點是能在很短的時間內(nèi)，達到最優(yōu)的拋光速度，并且消除試樣表面的劃痕，使試樣符合金相分析與研究的要求。 3討論 縱觀國內(nèi)外拋光機的狀況，國內(nèi)研發(fā)的拋光機在性能和外觀等方面還存在一定差距。例如，國內(nèi)研制的拋光機多數(shù)機型的拋光盤為單盤或雙盤，有水龍頭，但冷卻條件差由于冷卻條件差，試樣表面易發(fā)熱變灰暗，而且會繼續(xù)增厚形變擾動層，對快速拋光好試樣帶來麻煩；拋光盤轉速固定不變，而金相試樣制備過程不允許組織變形，軟相(石墨)脫落，硬相(碳化物)浮凸，拋光后試樣表面應光亮如鏡、無磨痕。為此，不同性質的材料，需采取不同措施。 而國外研制的全自動拋光機，能夠自動控制冷卻液的流量，整個操作過程采用全自動化模式，節(jié)省了人工并有效地提高了研究效率與質量。 我國金相試樣制備的研究開發(fā)雖然已有幾十年的歷史，并己取得了一定的成績，但是和國外相比仍然有明顯的不足，制約我國金相試樣制備技術發(fā)展的因素主要有以下幾個方面: (l)我國目前還沒有金相試樣拋光機國家標準，金相試樣拋光機作業(yè)質量的測試指標以及測試條件，各個生產(chǎn)研制單位大多是根據(jù)企業(yè)標準對金相試樣拋光進行測試檢驗，判定標準不一，影響了新機型的開發(fā)研制。 (2)缺乏懂金相知識與機械設計及其控制的綜合性人才，這無形中增加了我國金相取樣制樣設備的研究和開發(fā)的難度。 (3)冶金、機械、汽車、拖拉機、兵器、航天航空、軸承、工模具等制造行業(yè)中所需的金屬材料類型多樣化，由于各種金屬材料的物理、化學等性能不一，使拋光機在試驗參數(shù)測定確定最佳性能指標等方面有很大難度。 (4)金相試樣拋光的機制研究和系統(tǒng)的理論欠缺，研究手段相對落后〔我國金相試樣拋光機的設計和開發(fā)要適合我國的具體國情，不僅要適合我國廣大金相工作者對金相試樣拋光機各種性能的要求，提高制樣質量和自動化程度，同時應考慮到金相工作者不同知識層次的需要，使設備力求操作簡單、安全可靠，而且應考慮盡量降低成本，提高性能價格比，使金相試樣拋光機在各種規(guī)模、各種類型的企業(yè)實驗室得到應用和普及，促進我國金相事業(yè)的發(fā)展。 目前，就拋光機設計而言，仍面臨許多急待突破的技術難題，主要表現(xiàn)在以一F幾個方面： a.拋光方式的研究 先進的金相試樣拋光機，需要有先進的理論作指導目前，有關金相試樣拋光機的理論著作過于老化，新理論和學術研究性文章比其他機械技術理論少，且深度不夠，學術價值低，這給新機型的開發(fā)研制帶來了困難。理論研究是今后有待深人探討的關鍵內(nèi)容之一。 b.冷卻方式的研究 多數(shù)試樣拋光方法最重要的特點是拋光時產(chǎn)生高溫，會造成金相組織發(fā)生變化，給金相分析造成困難因而，金相取樣時必須進行充分冷卻。通常使用的冷卻液為水，冷卻試樣靠自來水壓力注射，冷卻程度的好壞直接關系到試樣的切割質量。目前，關于試樣拋光的冷卻方式的專題研究成果還未見報道。 c.控制方法的研究 在處理復雜系統(tǒng)控制問題時，傳統(tǒng)控制方法對于復雜性、不確定性、突變性所帶來的問題總有些力不從心為了適應不同技術領域和社會發(fā)展對控制科學提出的新要求，我們必須發(fā)展新的控制模式。 近年來，在傳統(tǒng)控制中加人邏輯推理和啟發(fā)式知識，將傳統(tǒng)控制理論與模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法等人工智能技術結合起來，充分利用人的控制知識對復雜系統(tǒng)進行智能化控制，逐漸形成拋光機的智能控制。 4結論
目前金相試樣拋光設備形式多樣，各種半自動化、自動化產(chǎn)品在各種規(guī)模及各種類型的企業(yè)實驗室得到廣泛應用，使操作者的工作量得以減小，制樣效率得到提高；以微處理器為基礎的各種制樣設備代表著金相試樣制備的先進技術通過機電結合軟硬件結合及互補，增加柔性拋光功能等方式，改造傳統(tǒng)的金相制樣設備，就可以獲得手工操作難以實現(xiàn)的高精度、高性能和再現(xiàn)性好的金相試樣。 |
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