目前，用于鏟磨作業的工具主要有：電動180角向磨光機、風動S150直柄砂輪機、風動S60直柄砂輪機、風動SJ125角向磨光機等。近年來，高頻砂輪機的出現，其空載和負載轉速較當前的風動設備有大幅提升，研究高頻砂輪機在鑄件鏟磨中的應用，對于推動鑄造行業鏟磨作業效率的提升，以及降低勞動成本均具有重要的意義。

　　1．高頻砂輪機的特點

　　在電工技術中，超過10kHz就稱為高頻。然而，對于電動工具來說，所有高于標準電網頻率（50/60Hz）的頻率都定義為高頻。當今，高頻電動工具主要使用的頻率為300Hz。圖1所示為高頻砂輪機剖面狀態，其中藍色箭頭為外殼內部表面冷卻系統。

圖1 ?高頻機剖面

　　與普通頻率的電動工具及氣動工具相比，高頻砂輪機主要特點如下：

　　（1）高負荷作業時速度降小（僅降3%~15%），保持恒速工作。比普通頻率工具和氣動工具效率高（工作時速度降30%~40%，甚至更多），所以高頻機可以提高打磨效率，提高產量，并且砂輪片的損耗更低。圖2所示為高頻機與氣動及普通電動機轉速對比。

（2）結構簡單，籠式轉子無銅頭及無碳刷設計，使用壽命長（高達10年）。而使用氣動工具不僅必須對工具本身進行保養維護，還要對整個壓縮系統、控制系統、連接系統進行保養維護，1kW的額定輸出就需要8kW的壓縮機損耗，使用時噪聲大、振動大。而使用普通電動打磨機，碳刷、轉子等易損件一個月左右需要更換一次，整機壽命在三個月左右。

　　（3） 全封閉式電動機及表面冷卻系統，灰塵無法進入電動機內部，適合在惡劣的工作環境中作業。

　　（4）功率強勁，最佳功率重量比，并且可以連續24h工作；變頻器堅固耐用，使用壽命長達10~15年，且基本無需任何保養。

　　2．高頻砂輪機的研究應用

　　下面以高頻180、高頻60為例研究高頻砂輪機的應用，并將其與風動180和風動60的參數進行對比，圖3為上述四種型號設備的圖片。

　圖3 高頻機與普通風動機

　　為了更好地對比高頻砂輪機與普通風動砂輪機的使用效果，對高頻機和風動機分別在空載、負載情況下的轉速進行測試，具體數據見表1。

　根據表1測試的結果看，高頻180機在負載的情況下轉速下降為134r/min，轉速下降比僅為1.57%，而普通風動180機在負載的情況下轉速下降1000r/min，速度下降比為13.88%，由此對比兩者在負載情況下的效率比：8386/6200=1.35，可知，高頻180機的效率為普通風動砂輪機的1.35倍；同樣的方法，測試高頻60機的效率為普通風動機的1.93倍。

　　為了進一步驗證效果，并進行了對比樣塊的打磨試驗，通過測算打磨相同樣塊的時間，進行效果分析：高頻180機用時177s，而風動180機用時286s，兩者效率對比：286/177=1.61，且大于前面測試的1.35，這表明高頻機在負載情況下單位時間每轉的磨削量要大于普通風動砂輪機的磨削量，同時由于高頻機具有很高的轉速（空載情況下高頻180機是普通180機的1.18倍，高頻60機是普通60機的1.45倍），所以高頻機擁有更高的效率。

　　3．使用高頻砂輪機的效果

　　高頻砂輪機應用后，后續的產品清理速度得到大幅提升，圖4是為某用戶生產的床身，重量5060kg、尺寸為2485mm×1752mm×1177mm，其清理周期由使用風動砂輪機清理的約27h縮短到采用高頻砂輪機清理的約17h，清理時間降低37%，清理效率提升明顯。

圖4 床身鑄件底座打磨現場

　　我們統計了10種產品使用風動工具和使用高頻機的打磨時間，具體結果見表2。

根據表2的數據分析，采用高頻機打磨鑄件與風動工具相比，平均清理時間降低了約30%，清理周期得到明顯縮短，節約了人力資源，推動了生產的進步。
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