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一种弧形工件打坡口设备的研制
郑州铁路局装卸机械厂 唐威
摘要：我们厂研制的弧形坡口加工设备，通过旋转电机的无级调速，可以实现不同速度要求的圆弧形坡口的加工，实用性强。提高了加工质量，节约了成本，提升了市场占有能力。
关键词：弧形工件 打坡口设备
一、引言
我厂常年承接加工制造煤矿液压支架钢结构产品，其中有许多零部件根据设计要求需要加工坡口。直线坡口可以使用半自动火焰切割机进行加工，加工质量满足用户要求。但很多圆弧形坡口（如图1所示零件）的加工质量一直制约着产品总体外观质量的提高，成为困扰我们的一个难题，如何提高圆弧形工件的坡口加工质量并加以解决便显得迫在眉睫。

图1
二、我厂的加工现状
我厂原来一直靠手工加工圆弧坡口，加工质量和操作者本身的技术能力有很大关系，即便是高水平的操作者在加工弧形坡口时也会出现表面坑洼不平的割纹，坡口宽度宽窄不均匀等缺陷，直接影响了产品的外观质量，也为后期的焊接成形不良埋下了隐患。为了弥补缺陷，往往后期需要下很大功夫补焊和清磨，即便如此也不能很好满足委托厂家的质量要求。
后来，我们又采用半自动火焰切割机加工弧形坡口，通过调节半自动切割机的枪嘴调整丝杆，使枪嘴产生的横向运动配合半自动切割机自身的纵向运动来模拟弧形移动，完成弧形坡口的加工。这种方法加工出的坡口，虽然质量有所提高，但毕竟枪嘴的横向移动是人为控制的，调节的不均匀性也会直接导致突台和割纹的出现，也需要后期的补焊和修磨进行弥补。
三、协作厂家的加工方法
协作厂家的弧形坡口是采用数控型机械手来加工的，设备是日本进口的，每台设备价格是30多万元人民币，太过昂贵。
四、我们研制的弧形坡口加工设备
经过我们研讨、试验，最后制作出了一种简单易用的弧形坡口机满足了工件加工质量要求，获得了协作厂家的好评，且造价低廉。
简图如下：

图2
1、调速控制器 2、电机 3、工作台 4、半自动切割机轨道
5、半自动切割机枪嘴调节丝杆 6、工件 7、旋转体
工作原理：我们以加工图1所示工件为例，当加工工件的直线段（图3中1点和2点之间）坡口时，电机2处于关闭状态，依靠半自动切割机的直线运动加工坡口，当枪嘴运行到圆弧和直线的切点（图3中的2点）位置时，关闭半自动切割机的直线运动，同时接通电机2的开关，使工件在电机和旋转体7的带动下匀速旋转完成圆弧段的坡口加工，当工件旋转到另一段的切点（图3中的3点）位置时，关闭电机的同时打开半自动切割机的运行开关，完成另外一段直线段（图3中3点和4点之间）的坡口加工。

图3
该设备主要有以下优点：
1、 成本低廉，简单实用。整台设备投资不足3000元人民币，加工质量满足了加工要求，节约了成本。
2、 通过旋转电机的无级调速，可以实现不同速度要求的圆弧形坡口的加工，实用性强。
3、 通过电机的匀速旋转，加工出的圆弧坡口表面光滑，加工质量大幅度提高，获得了协作厂家的好评。
4、 旋转电机通过调节器的控制可以实现正反方向旋转的转换，使用方便、灵活。
5、 通过半自动切割机运行控制开关和旋转电机控制开关之间的联锁控制，实现了两种运动之间的无缝衔接，避免了突台、割纹等缺陷的产生。
6、 工件的直线段坡口和弧形坡口可以通过一次装卡即可完成所有坡口加工，避免了原来分段加工、分几次装卡工件的现象，降低了劳动强度，提高了加工效率。
四、结束语
通过圆弧坡口机的投入使用，我厂的产品质量得到了大幅度提高，获得了委托加工厂家的好评，同时避免了后期的补焊和修磨，降低了劳动强度，加工效率提高了一倍多，较大幅度降低了加工成本。