綜合考量自動化鑄件打磨設備的選擇與技術應用

德國摩森納（北京）技術有限公司

隨著中國鑄造行業的發展，鑄件的生產正朝著自動化、數字化及綠色化方向發展。目前，在各類鑄件生產中，砂處理、造型、制芯、熔煉在各大鑄造企業已逐步實現了自動化及數字化，而唯獨鑄件的清理技術，大多還停留在由人工操作來完成階段，因此鑄造行業急需各類鑄件打磨技術及設備。

眾所周知，想要得到優質鑄件，首先要熔煉優質的合金液，造出優質的鑄型及砂芯，這樣鑄件外觀形狀及內在品質可以得到保證。但是，現在鑄件采購商對鑄件不僅要求鑄件內在品質高，而且還要求鑄件外形美觀，故鑄件飛邊、毛刺的打磨也變得尤為重要。

過去，鑄造行業普遍采用人工打磨方式及技術設備。

小型鑄件：人工手持鑄件接觸砂輪機（見圖1）進行打磨。

圖1 砂輪機

中大型鑄件：人工手持砂輪機接觸鑄件進行打磨，如圖2所示。

以上兩種打磨方式在一些鑄造企業仍在普遍使用。其生產缺點想必鑄造業內人士都了然于心，這里不再贅述。

目前，鑄件打磨設備與技術發展現狀和趨勢也已朝著自動化、數字化的方向前進。對于鑄件材質不同，所呈現的打磨技術與設備也有所區別，大體分為：鑄鐵件、鑄鋼件、有色合金鑄件（以鋁合金為主）。

鑄鐵件打磨技術及設備

對于灰鑄鐵件和球墨鑄鐵件，目前主要通過磨銑機和沖邊機來完成打磨任務。磨銑機主要針對外形規則的鑄件，進行鑄件外圍飛邊、毛刺的銑磨（見圖3）。目前應用較好的案例是鑄鐵發動機缸體、缸蓋鑄件。對于鑄件內腔復雜的鑄件，可以通過沖邊機進行內孔及凹槽處毛刺的去處（見圖4）。

對于一些生產批量較大、品種較單一的鑄造企業，建議組建機器人打磨精整自動化生產線來完成鑄件的打磨工作。圖5為我公司為某鑄鐵發動機缸體生產企業設計的鑄件機器人打磨精整自動化生產線。

鑄鋼件打磨技術及設備

眾所周知，對于鑄鋼件而言，大部分鑄件外形都是大型或者特大型，該類型鑄件的飛邊、毛刺尺寸也較大。因此鑄鋼件的打磨，最理想的也是由機器人或機械手手持打磨工具來對鑄件打磨。圖6為我公司為某鑄造企業的機車側架鑄鋼件設計的機器人打磨單元。

有色合金鑄件打磨技術及設備

本文所談有色合金鑄件主要以鋁合金鑄件為主。由于鋁合金材質較鑄鐵、鑄鋼件硬度低，機器人打磨技術已較為成熟，故目前鋁合金鑄件的機器人自動化打磨發展勢頭強勁。圖7為我公司為國內某汽車制造公司設計的鋁合金缸蓋鑄件機器人打磨單元（鋁缸蓋鑄件精整線的其中一部分），其特點是自動化程度高，柔性好。該種打磨方式主要針對于品種單一、批量大、快節拍生產的鋁合金鑄件。此工序已經并入整個鑄件的后清理精整線當中。

目前，我公司還有一種鋁合金鑄件的打磨方式，主要針對中小批量生產的鋁合金鑄件。即采用一套5軸機械臂手持刀具，鑄件通過夾具相對固定于工作臺上，鑄件可通過翻轉機構進行翻轉，使打磨沒有死角。此工序完全在一個密閉的工作室中進行，具有精度高、噪聲小、環境友好等特征，如圖8所示。

對于廣大鑄造企業，在選擇鑄件打磨設備時，首先務必了解企業自身的生產特點、規模及鑄件特性，其次也要考慮與其他清理設備及工藝的銜接性問題。鑄件后續清理工藝大致為：鑄件(冷卻后)→初次拋丸（有的鑄件需要）→去處芯砂(除芯機) →切割澆冒口（高速帶鋸床）→飛邊、毛刺的打磨（機器人打磨單元）→熱處理→二次精拋（專用拋丸機）→機加工（或包裝入庫）。再有是考慮企業自身的經濟性，這一點也很關鍵。做到這幾點融會貫通，綜合考量，國內鑄造企業定會選擇符合本企業可持續發展的先進打磨技術及設備。

面對鑄件市場的激烈競爭，鑄造行業要緊隨裝備制造業的發展，以國家“十三五”規劃為綱領，不斷開展綠色鑄造技術升級活動，積極研發、生產高端鑄件，使我國從鑄造大國向鑄造強國轉變！

圖3 四面磨銑機

圖4 沖邊機

圖5 鑄鐵件機器人打磨精整自動化生產線

圖6 鑄鋼件機器人打磨單元

圖7 鋁合金鑄件機器人打磨單元

圖8 機械臂自動化精整單元