隨著金剛石釬焊技術(shù)的發(fā)展，電動工具——金剛石磨盤以其特有的銳利性和耐用性在建筑、石材、陶瓷和鑄造等各行業(yè)中的應(yīng)用不斷增多，對實(shí)現(xiàn)金剛石磨盤釬焊自動化的要求越來越迫切。因?yàn)樵诂F(xiàn)有的金剛石磨盤生產(chǎn)制造過程中，基本上均是手工作業(yè)，由于缺乏先進(jìn)的制作手段，金剛石磨盤的產(chǎn)量非常低，并且其生產(chǎn)成本一直居高不下，嚴(yán)重影響了該產(chǎn)品的市場產(chǎn)業(yè)化、規(guī)�；\(yùn)作，與當(dāng)今技術(shù)創(chuàng)新的社會發(fā)展主流不相適應(yīng)，所以自動化是企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。用金剛石磨盤釬焊自動化的方法可解決下列諸多問題：
�。�1）熟練釬焊工短缺、人工生產(chǎn)率低下、無法形成規(guī)�；膯栴}；
�。�2）對操作者體力、技能和經(jīng)驗(yàn)方面要求過高、產(chǎn)品品質(zhì)一致性差的問題；
�。�3）無法有效實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、規(guī)范化企業(yè)管理的問題；
�。�4）無法進(jìn)行市場產(chǎn)業(yè)化、規(guī)�；\(yùn)作的問題。
1 當(dāng)前金剛石磨盤的釬焊生產(chǎn)工序解析
金剛石磨盤釬焊生產(chǎn)工藝共有產(chǎn)品準(zhǔn)備、前處理、上砂上粉、燒制和后處理等五道工序，圖1所示的是金剛石磨盤釬焊生產(chǎn)工藝的流程
1.1 產(chǎn)品準(zhǔn)備工序
產(chǎn)品準(zhǔn)備工序的工作內(nèi)容主要有：基體壓制加工、磨料選擇和釬焊料選擇等。
產(chǎn)品準(zhǔn)備工序是釬焊作業(yè)人員最繁重的一項(xiàng)工作之一，做好金剛石磨盤基體、根據(jù)客戶選擇好磨料和釬焊料是整個釬焊工作的基礎(chǔ)。
其中，基體壓制加工工作需要大量的人工。目前，基體壓制加工由落料、成型和沖孔三套模具、分三臺100T液壓機(jī)來完成，一般由三個人按照落料、成型和沖孔工位順序聯(lián)合作業(yè)。完成500個磨盤基體的壓制加工需要工作8個小時，共用24個工時。
磨料選擇和釬焊料選擇工作不需要裝備，在生產(chǎn)工藝指令下達(dá)后順便就可完成，一般不占用多少人工。
1.2 前處理工序
前處理工序的工作內(nèi)容主要有：上砂基底整理、基體清洗、磨料清洗和釬焊料粒度篩分等。
前處理工序是釬焊作業(yè)人員最細(xì)致的一項(xiàng)工作，做好此項(xiàng)工作的原則是：所有待作業(yè)工件（基體、磨料等）干凈無塵，上砂基底有活性，釬焊料粒度均勻一致。
其中，上砂基底整理工作由一臺手動
噴砂機(jī)來完成，一般由一個人作業(yè)。完成500個磨盤基體整理需要工作8個小時，共用8個工時。
基體清洗工作由一臺手動超聲波清洗機(jī)來完成，一般由一個人作業(yè)。完成500個磨盤基體清洗需要工作4個小時，共用4個工時。
磨料清洗和釬焊料粒度篩分工作由一個人手工作業(yè)。完成500個磨盤用料需要工作2個小時，共用2個工時。
1.3 上砂上粉工序
上砂上粉工序的工作內(nèi)容主要有：上砂和上粉（釬焊料）等。
上砂上粉工序也是釬焊作業(yè)人員最繁重的一項(xiàng)工作之一，作業(yè)工作量比較大，做好此項(xiàng)工作的原則是：嚴(yán)格按照上砂工序進(jìn)行布砂，磨料緊緊附著在基體輪廓上，釬焊料附涂不能虛空。
其中，上砂工作需要大量的人工。目前，上砂由兩臺半自動均勻布砂機(jī)來完成，一般由四個人作業(yè)，完成500個磨盤上砂需要工作8個小時，共用32個工時。
上粉工作需要大量的人工。目前，上粉由一臺半自動均勻上粉機(jī)來完成，一般由兩個人作業(yè)，完成500個磨盤上粉需要工作8個小時，共用16個工時。
1.4 燒制工序
燒制工序的工作內(nèi)容主要有：燒前整形、工件擺放和真空燒制等。
燒制工序是釬焊作業(yè)人員最精心的一項(xiàng)工作，做好此項(xiàng)工作必須了解掌握真空是怎么建立的和爐子熱場中的溫度是怎么變化的等真空設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律。做好此項(xiàng)工作的原則是：非焊接處不能有焊料，工件在爐中要集中放置，嚴(yán)格按照真空燒制工藝操作。
其中，燒前整形、工件擺放工作由一個人手工作業(yè)。完成500個磨盤整理需要工作4個小時，共用4個工時。
真空燒制工作由一臺ZKR-3FH型手動真空釬焊爐來完成，一般由一個人進(jìn)行人工作業(yè)。完成500個磨盤燒制需要工作12個小時，共用12個工時。
1.5 后處理工序
后處理工序的工作內(nèi)容主要有：形狀修整和美化整理等。
后處理工序是釬焊作業(yè)人員最認(rèn)真的一項(xiàng)工作，做好此項(xiàng)工作的原則是：去除高點(diǎn)，調(diào)整好金剛石磨盤的同心度和平行度，美化工具。
其中，形狀修整工作由一臺車床來完成。一般由一個人進(jìn)行人工作業(yè)。完成500個磨盤修整需要工作16個小時，共用16個工時。
美化整理工作由一個人手工作業(yè)。完成500個磨盤整理需要工作4個小時，共用4個工時。
2 自動化生產(chǎn)線改進(jìn)設(shè)想
根據(jù)上述對金剛石磨盤生產(chǎn)工序的分析，有下列四個方面可以先期進(jìn)行自動化改進(jìn)。
2.1 改進(jìn)基體壓制加工環(huán)節(jié)
將基體壓制加工的落料、成型和沖孔三套模具變成一套復(fù)合模具，并對100T液壓機(jī)進(jìn)行半自動定位上料改造，從而變成由一個人在一臺液壓機(jī)上完成基體的落料、成型和沖孔順序作業(yè)。完成500個磨盤基體的工作時間仍然保持在8個小時之內(nèi)，減少兩臺100T液壓機(jī)的使用，節(jié)省兩個員工共16個工時。
2.2 上砂基底整理加工環(huán)節(jié)
重新設(shè)計(jì)一臺全自動噴砂機(jī)，作業(yè)人員僅負(fù)責(zé)裝盤和收盤工作，其他作業(yè)由噴砂機(jī)自動完成。完成500個磨盤基體整理的工作時間仍然保持在8個小時之內(nèi)，但僅需要一個人進(jìn)行裝盤和收盤作業(yè)1個小時，節(jié)省7個工時。
2.3 上砂上粉工序
重新設(shè)計(jì)一臺復(fù)合型設(shè)備，將上膠、上砂、上劑和上粉四道作業(yè)合在一起，在一臺設(shè)備上自動完成金剛石磨盤的上砂上粉工作，由一個人作業(yè)。完成500個磨盤上砂上粉的工作時間仍然保持在8個小時之內(nèi)，減少兩臺半自動均勻布砂機(jī)和一臺半自動均勻上粉機(jī)的使用，節(jié)省五個員工共40個工時。
2.4 真空燒制環(huán)節(jié)
將一臺ZKR-3FH型真空釬焊爐變成全自動型的，工件裝入爐內(nèi)后，真空釬焊爐自動完成低真空啟動、加熱啟動、加熱曲線跟蹤、高真空啟動、真空曲線跟蹤、釬焊溫度保持、停熱冷卻、真空停止和事故處理等作業(yè)，完成500個磨盤燒制的工作時間仍然保持在12個小時，但僅需要一個人進(jìn)行裝坼爐作業(yè)2個小時，節(jié)省10個工時。
3 經(jīng)濟(jì)評估
下面我們通過改造后節(jié)省的設(shè)備費(fèi)用和員工工時費(fèi)用來考察其經(jīng)濟(jì)性。
3.1 設(shè)備投入費(fèi)用比較
根據(jù)上述設(shè)想實(shí)現(xiàn)金剛石磨盤釬焊操作的自動化，經(jīng)過技術(shù)權(quán)威人士的設(shè)計(jì)測算，大約需要投入22萬元人民幣。其中，完成一臺100T液壓機(jī)半自動改造大約需要增加費(fèi)用5萬元人民幣；完成一臺全自動噴砂機(jī)制作大約需要增加費(fèi)用3萬元人民幣；完成一臺全自動上砂上粉機(jī)制作大約需要增加費(fèi)用12萬元人民幣；完成一臺ZKR-3FH型真空釬焊爐全自動改造大約需要增加費(fèi)用2萬元人民幣。
但是，完成一臺100T液壓機(jī)半自動改造后，就可以減少兩臺100T液壓機(jī)的使用，按目前的市值（每臺100T液壓機(jī)價值6萬元人民幣/臺計(jì)算）共可以節(jié)省設(shè)備費(fèi)用12萬元人民幣；完成一臺全自動噴砂機(jī)制作后，原來的一臺手動噴砂機(jī)不再使用，大約可以節(jié)省設(shè)備費(fèi)用0.3萬元人民幣；完成一臺全自動上砂上粉機(jī)制作后，原來的兩臺半自動均勻布砂機(jī)和一臺半自動均勻上粉機(jī)不再使用，大約可以節(jié)省設(shè)備費(fèi)用6萬元人民幣。三項(xiàng)合計(jì)節(jié)省的總費(fèi)用為18.3萬元人民幣。
從上可以看出，扣除節(jié)省的設(shè)備費(fèi)用，需要進(jìn)行自動化改造增加的投入費(fèi)用不到4萬元人民幣。
3.2 員工工時費(fèi)用比較
從上得知，經(jīng)過自動化改造后，完成500個磨盤釬焊工作共節(jié)省工時為：
16 + 7 + 40 + 10 = 73 （個工時） （1）
按照當(dāng)前的員工費(fèi)用一個工時15元人民幣計(jì)算，完成500個磨盤釬焊工作共節(jié)省工時費(fèi)用為：
73 × 15 = 1095 （元） （2）
這樣，經(jīng)過自動化改造后，僅員工工時費(fèi)用就降低了生產(chǎn)成本約2.1元人民幣/個磨盤。
由此看來，生產(chǎn)2萬個金剛石磨盤，也就是需要40個工作日，從節(jié)省員工工時費(fèi)用方面就可將多增加的4萬元人民幣設(shè)備投入收回，所以采用自動釬焊在經(jīng)濟(jì)上是合理的。
4 結(jié)束語
釬焊機(jī)械化或自動化的實(shí)現(xiàn)涉及企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的問題，除經(jīng)濟(jì)上合理可行外，還有減少使用員工數(shù)量、降低員工作業(yè)強(qiáng)度、保證金剛石磨盤產(chǎn)品品質(zhì)的一致性和便于規(guī)�；a(chǎn)等社會效益也會展現(xiàn)出來，所以只要業(yè)內(nèi)同行共同關(guān)注，有關(guān)方面技術(shù)人員協(xié)作配合，實(shí)現(xiàn)金剛石磨盤釬焊的自動化很快就會到來。
(本文轉(zhuǎn)載自《磨料磨具》第33期雜志，更多精彩盡在《磨料磨具》雜志。)
