数控技术在煤矿机械制造中的应用

【摘 要】运用数字控制方法实现零部件加工过程的自动化控制这一技术,我们称之为数控.将数控技术引入煤矿机械设备制造对于推动煤矿机械制造产业发展和提高煤矿生产机械化水平具有重要意义.基于数控概念和重要性分析,本文研究了数控技术在机床、采煤机、洗选设备、刮板输送机等煤矿机械方面的应用情况,因而得出结论,数控技术在煤矿机械制造中具有广阔的应用前景.

【关 键 词】数控技术；煤矿机械制造；重要性分析；应用前景

1数控技术的相关概念分析

数控技术是采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术.它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量.数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现.我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出.在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务.

2数控技术对煤矿生产的重要性分析

对于如何提高煤炭行业和相关产业在全球竞争的市场竞争力,分析和研究数控技术的应用价值和推动数控技术更新与发展具有重要作用.机械制造企业的发展离不开相关技术的发展,因此,我们应当加强对数控技术的学习、研究和创新,强化对煤矿生产中旋涡泵、扒矿机、采矿机以及凿岩设备等设备的系统数控集成,对数控工艺进行改进,提高程序编制与执行效率,使煤矿机械的数控化操作更加简便、安全,将所有煤矿机械设备的运转效率和工作状态控制在最佳水平,突出现代化数控技术对煤矿行业生产的重要作用与地位.

3数控技术在采煤机制造中的应用

3.1在切削加工方面的应用

（1）对形状复杂、精度要求较高的零件加工.在采煤机浮动油封的结构中,使用时要求内环的凸曲面与外环的凹曲面间的的密封圈各处压缩量相等.压缩接触面积均匀,才能满足密封的功能,因此内、外环凸凹曲面的加工精度直接影响密封的可靠性.用数控机床编程加工,较容易地保证其曲面精度,满足了浮动油封的使用要求.此外,在采煤机行星减速机构中,其行星架等分孔的等分精度及每行孔的同轴度精度都直接影响整机的传动精度和使用寿命,在加工中心上加工行星架,不仅保证了图样的精度要求,同时加工效率也很高,是用坐标镗床加工的5～8倍.

（2）对大模数齿轮的加工.在无链牵引的采煤机行走机构中,驱动轮（渐开线齿形）和摆线销轨轮,参数采用的都是大模数（m＼25）少齿数（z<17）.在加工时,受齿轮加工机床和齿轮刀具所限,难以实现范成加工或仿形加工,用数控镗铣床编程加工较容易实现,大大减少了生产投入和工艺准备时间.目前,所有采煤机中大模数少齿数的齿轮一般都是用数控镗铣床编程加工的,编出加工一个齿形的子程序,利用角度偏置或坐标旋转编程功能,加工其余齿形.精度满足使用要求,加工效率较高.

（3）对箱体类零件加工.“三大机壳”的加工一直是采煤机制造业中的关键,加工效率及精度直接影响到采煤机的制造周期和使用寿命.现代采煤机结构大都是多电机“分控横摆”,在每种机壳上都有电机安装孔,此类孔孔径大而且较深,如图1所示是MG490P920-DW采煤机牵引机壳中安装电机的孔,在加工孔深620±0.2尺寸里面时,在普通机床上加工时,先加工一刀,然后工作台退出,测量加工深度尺寸,再进给工作台对刀加工.先将孔深620±0.2尺寸加工好（上一次刀的范围）,然后再一刀一刀地排,将孔深620±0.2里面φ<380范围加工好,要反复进退工作台很多次,效率很低.用数控机床编程加工深孔底面时,在尺寸基面上对好刀,快速定位到要加工的里面,用圆弧插补功能将620±0.2里面一次进刀铣好,不用反复进退刀,精度好,加工效率很高.

（4）在工装方面的应用.由于矿山开发需求在不断变化,因此采煤机机型也在不断更新,这导致了工装模具也要相应增加.数控技术在工装方面应用主要体现为：部分工装模具可用数控机床编程加工代替,如钻模模具,对于不可用数控机床编程加工方式代替的工装模具,可通过数控机床来制造.从以上分析得知,数控机床与普通机床相比,一方面能够节省材料,另一方面可以缩短工艺准备时间.

3.2在焊接方面的应用

（1）采煤机型随矿山开发需求变化而变化,品种多且大多数为小批量制造,因此采用焊件来制造机壳毛坯为采煤机机壳制造发展趋势.在焊接时采用数控技术具有切割速度快、焊接质量高等特点,解决了组焊件单件下料问题,因此大幅度提高了生产效率.

（2）数控气割机的应用代替了过去流行的仿型法,由于使用了计算机和龙骨板程序,对于采煤机滚筒、叶片等零件的下料,它优化了套料的选用方案,大大减少了生产准备时间,也节省了大量的材料,在生产效率和质量上也都有明显的提高.

（3）应用于粗加工,数控气割机装有自动的可调整的切缝补偿装置.这种装置允许对构件的实际轮廓进行程序控制,相当于数控铣床上的铣刀半径补偿,这样可以调整改变切缝补偿值,来较精确地控制毛坯的加工余量.可应用于零件的粗加工,例如：采煤机行走部中摆线齿形的销轨轮,其齿槽较深,加工余量较大,粗加工在普通铣床上按线加工,效率很低,齿形所留的加工余量也不均匀.在数控铣床上精加工时,需要走刀多次（多次执行加工程序）,效率较低.使用数控气割粗加工齿槽,齿形的加工余量均匀,调整切缝补偿,余量大小也可以较精确地控制.气割后再进行完全退火处理,改善了组织,细化了晶粒,也改善了精加工的切削性.此外,对采煤机中使用数量较多的各种形状的盖板类零件,其外形的加工可直接数控气割好（或留很小的加工余量）,大大减少了切削的加工量,降低能耗,节省了材料,提高了生产效率.

4结语

机械制造企业的发展离不开相关技术的发展,在全球竞争模式下,发展和提高数控技术具有重要意义,是提高机械制造企业市场竞争力的必要条件.因此,我们应该加强对数控先进技术的学习与吸收,加强并提高机械制造水平,使生产出来的产品能够适应当前行业的发展要求.