Page 32 - 理化检验-物理分册2023年第十一期
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谭廖嶙, 等: 全自动板材和圆棒力学试样的加工及检验技术
( 1 )工艺流程简化。传统加工工艺的流程复 来钢铁厂成品检验室的发展方向, 目前全自动薄板、
杂, 以冲击试样为例, 全过程涉及5种以上的加工设 中厚板拉伸、 冲击试样加工及检验技术已在各大钢
备。加工环节包括下料、 试样转运、 减薄、 铣削、 剖 厂得到了广泛应用, 若想进一步提升成品检验上下
条、 磨削、 开槽等, 加工过程繁琐、 加工效率较低。全 游的全自动能力, 还有以下问题需解决。
自动加工工艺精简了加工过程, 缩短了工作周期。 ( 1 )在制备厚度小于25mm 的板材冲击试样
( 2 )避免试样混乱。传统加工工艺主要采用人 过程中, 受限于冲击加工中心设备的能力, 激光切
工对试样进行登记、 描号, 在剪切、 锯切、 铣、 开口等 割后还需增加一道锯床减薄工序, 如何提升冲击
环节中, 很难对试样编号进行控制, 需多次核对试 加工中心设备的能力, 使激光切割后的试样直接
样 [ 6 ] , 全自动加工工艺采用激光打码系统, 打标精度 进入冲击加工中心进行精加工是未来的突破口
较高, 有效避免了人为造成试样混乱的问题, 保证测 之一。
试结果的溯源性。 ( 2 )需加大对加工大尺寸圆棒试样的全自动
( 3 )提高加工及检测能力, 提升效率。传统粗 套料机床的研发力度, 如何将大尺寸圆棒进行下
加工带锯床的加工时间约为40min , 采用全自动激 料、 套取的全自动整合, 并成熟运用是未来发展方
光切割、 高速圆盘锯系统可将加工时间控制在约 向之一。
15min 。传 统 铣 床、 磨 床 等 冲 击 精 加 工 需 耗 时 ( 3 )在对圆棒进行机械加工的过程中, 需对圆
15min以上, 采用全自动冲击加工中心可将其控制 棒进行热处理, 而热处理很难实现自动化。
在5min 。国内某些大型钢铁企业依靠多套全自动 ( 4 ) 按照目前的技术, 能与 AGV 传输系统配合
拉伸试验机, 每天可轻松完成 1000 多件拉伸试样 的全自动弯曲试验机暂时还无应用的实例, 也需人
的自动检测 [ 7 ] 。 工进行金相检验。在冲击试验过程中, 对试样断口
( 4 )基本实现全流程无人化, 极大节省了人力 的智能判定技术还有待完善。
成本。以国内某钢厂为例, 日平均加工拉伸试样约
参考文献:
为370个( 含圆棒试样 120 个), 冲击试样约为 670
个( 含圆棒试样120个); 采用全自动工艺, 试样加工 [ 1 ] 金再柯, 乐金涛. 钢铁企业成品性能检测流程自动化
每班可减少5人( 原每班11人), 力学试验间每班可 建设工作思考与探索[ J ] .理化检验( 物理分册),
减少2人( 原每班4人), 且对工人的技术要求较低, 2018 , 54 ( 12 ): 857-861.
[ 2 ] 李晓曼, 耿小红, 乐金涛. 长流程钢铁企业检化验设
极大地节省了人力成本。
施的现代化设计[ J ] . 中国冶金, 2017 , 27 ( 5 ): 69-74.
( 5 )提高检测精度。传统加工及检测方式受人
[ 3 ] 陈胜, 黄辉宇, 董雄炜, 等. 激光切割技术的研究现状
为因素影响较大, 如传统双面铣床需手动装夹、 手工
[ J ] . 有色金属加工, 2022 , 51 ( 5 ): 1-6.
对刀等, 传统拉伸试验机需人工调整横梁, 记录保存
[ 4 ] 梁燕燕, 彭晓枫. 对钢板拉伸试验检测精度影响因素
数据、 处理数据等, 以上情况均会导致测试结果产生
的分析[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2018 , 54 ( 9 ): 650-
误差。全自动加工工艺可通过数控软件、 信号传输
652.
完成机床逻辑控制, 自动测量试样, 保证了试样的加 [ 5 ] 张华伟, 秦小梅, 于宝峰, 等. 智能机器人全自动冲击
工精度, 并对运行状态进行监控, 有效避免了人为主 试验系统在夏比摆锤冲击试验中的应用[ J ] . 理化检
观因素产生的误差。 验( 物理分册), 2019 , 55 ( 11 ): 775-778.
( 6 )有利于成品检验车间管理。全自动加工设 [ 6 ] 杨志权, 张广治, 赵乃胜, 等. 热轧成品检验中自动化
备均配置除尘系统、 排屑系统、 减噪系统、 安全防护 技术的应用与实践[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2022 ,
58 ( 10 ): 1-4.
装置等, 车间整体环境整洁、 优美。
[ 7 ] 张松, 陈长奎, 李剑峰. 全自动试验技术助力复工复
4 展望 产彰显无人值守优势[ J ] .理化检验( 物理分册),
2020 , 56 ( 6 ): 1-5.
粗加工、 精加工及检测全流程自动化必将是未
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