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1、第一章 绪 论论一、我国国主要煤煤机装备备的现状状和水平平，改革开开放二十十多年来来，特别别近100年来，在在原煤炭炭部、国国家煤炭炭工业局局的领导导和大力力扶持下下，我国国煤矿机机械制造造企业经经过改革革、改组组、改造造、强化化管理和和技术创创新，煤煤机产品品有了较较快的发发展，在在产品品品种、技技术水平平和质量量等方面面都有了了长足的的进步。随随着一批批具备国国际技术术水平的的采煤机机械产品品相继开开发成功功，20000年年我国综综采工作作面平均均年产为为87.24万万吨，比比19990年的的54.77万万吨，提提高了约约60%。综采采装备能能力已经经达到日日产万吨吨的水平平。此外，国国产
2、煤机机装备还还出口印印度、俄俄罗斯、土土耳其等等国家，取取得了较较好的经经济效益益。目前前国产煤煤机装备备基本满满足了国国内煤矿矿生产建建设的需需要，部部分产品品达到了了国际九九十年代代末期水水平。主主要体现现： 电电牵引采采煤机：已成功功开发出出直流调调速型、交交流变频频调速型型、开关关磁阻调调速型、电电磁调速速型四种种形式约约30余余种不同同型号的的电牵引引采煤机机，并全全部实现现机载，装装机功率率最高可可达12250KKw，电电压3.3Kvv。液压压支架：能基本本满足不不同地质质条件的的煤矿需需求。最最大支护护高度达达到5米米，最大大缸径为为3800毫米，最最大工作作阻力为为110000
3、KKN，部部分支架架寿命试试验超过过350000次次，快速速移架的的液压系系统已使使支架完完成降移移升循环环时间缩缩短至112-15秒秒，并与与外商合合作制造造出电液液控制系系统。尽尽管九九五期期间煤机机产品在在技术质质量性能能等方面面取得了了长足的的进步，但但与国际际先进水水平相比比还存在在着差距距，主要要反映在在拥有自自主知识识产权的的产品少少，质量量不稳定定，可靠靠性不高高等问题题。二、九九五煤煤机企业业技术创创新的基基本经验验 自从从19992年煤煤炭工业业开展高高产高效效矿井建建设以来来，特别别是19994年年原煤炭炭部作出出关于于加快高高产高效效矿井建建设的决决定以以来，我我国煤炭
4、炭工业机机械化、现现代化建建设有了了较快的的发展。煤煤炭工业业的技术术进步有有力促进进了煤机机产品的的发展。九五以来，我我国主要要煤机企企业面对对严峻的的市场形形势，努努力克服服重重困困难，大大力抓好好技术创创新，瞄瞄准国际际煤机制制造的先先进水平平，研制制开发了了一批大大型国有有重点煤煤矿企业业急需的的具有自自主知识识产权和和核心技技术、达达到国际际先进水水平的创创新产品品，为煤煤炭工业业的生产产建设提提供了大大量的技技术装备备，为促促进我国国煤炭工工业的结结构调整整、技术术升级做做出了新新贡献。三、十十五我我国煤机机企业的的发展 我国加加入世界界贸易组组织后将将为我国国煤机企企业的发发展注
5、入入新的活活力，同同时也使使我国煤煤机企业业面临着着新的机机遇和挑挑战，面面临着更更加激烈烈的竞争争。目前前煤机企企业正处处在改革革攻坚，机机制转换换，结构构调整和和建立现现代企业业制度的的关键时时期，相相当一部部分煤机机企业正正在为生生存而拼拼搏,因因而前景景相当严严峻。 对煤机机企业自自身来说说，要在在日趋激激烈的国国际竞争争中立于于不败之之地，关关键在于于尽快提提高企业业的综合合素质和和竞争能能力新世纪我我国煤炭炭工业的的健康、持持续发展展将为煤煤机制造造业的发发展提供供坚实的的基础和和广阔的的市场。我我们将进进一步深深化改革革，强化化管理，大大力抓好好技术创创新，提提高企业业核心竞竞争
6、力，不不断满足足煤炭工工业发展展对装备备的需求求，为新新世纪煤煤炭工业业的更快快发展作作出新贡贡献。四、今后后我国电电牵引采采煤机的的研究目目标与目前国国外最先先进的的的电牵引引采煤机机相比，国国内电牵牵引采煤煤机在总总体参数数性能方方面尚有有较大差差距，某某些关键键部件的的性能、功功能、适适应范围围还亟待待完善和和提高，尤尤其是线线监测，故故障诊断断及预报报、信号号传输与与采煤机机自动控控制、传传感器等等智能化化技术和和机械部部件的可可靠性、寿寿命与国国外相比比差距甚甚远。根根据我国国煤炭生生产要求求和采煤煤机技术术发展趋趋势。以以及针对对国内电电牵引采采煤机存存在的差差距，今今后主要要研究
7、内内容如下下：进一步步完善和和提高交交流变频频调速系系统的可可靠性。重重点完善善和提高高系统装装置的抗抗震、散散热和防防潮性能能；研究可可靠的微微机电气气控制系系统，重重点提高高猜枚机机电控制制系统的的抗干扰扰、抗热热效应的的能力；开发或或者增强强电控制制系统的的监控功功能，重重点研究究故障诊诊断与专专家系统统、工况况监测、显显示与信信息传输输系统、工工作面采采煤机自自动运行行控制系系统、自适应应变频电电路的漏漏电检测测与保护护技术、摇摇臂自动动调高系系统等；开发四四象限运运行的矿矿用交流流变频调调速装置置，使采采煤机能能适应较较大倾角角煤层开开发的需需求；开发单单机功率率6000KW，总总装
8、机功功率15500KKW的大大功率电电牵引采采煤机；电牵引引采煤机机的可利利用率、可可靠性和和寿命的的研究。提高交流流电牵引引采煤机机的可靠靠性、安安全性、可可维护性性、自动动化程度度及设备备的可利利用率，为为实现顺顺槽以及及地面控控制奠定定良好的的技术基基础，使使我国电电牵引采采煤机研研究技术术达到国国际200世纪990年代代末期的的先进水水平，为为我国双双高综采采工作面面和双高高矿井的的建设，提提供了技技术先进进、性能能可靠的的滚筒采采煤机。我设计的的是MGG1322/3220W型采煤煤机的牵牵引部箱箱体的加加工工艺艺以及数数控加工工。工艺艺的创新新之处是是采用了了数控机机床替代代传统机机
9、床加工工，加工工中涉及及到数控控机床的的选用、工工艺分析析、数控控编程以以及绿色色生产等等技术，希希望能对对采煤机机的发展展起到一一定的作作用。第二章采采煤机简简介及结结构组成成2.1 MGG1322/3220W系列采煤煤机简介介MG1332/3320W采用一一种电机机横向布布置、无无底托架架结构；牵引采采用液压压牵引；摇臂调调高采用用液压传传动；滚滚筒的落落煤、装装煤采用用齿轮传传动。该该机生产产率达6669tt/h，牵牵引速度度可达77.344m/mmin。该该机在很很薄的机机身上采采用11140VV直接供供电的开开关磁阻阻调速方方式，省省去了一一个变压压器增加加了采煤煤机对工工作面条条件
10、的适适应性；控制方方式采用用了计算算机控制制；行走走轮的支支承采用用自润滑滑轴承结结构，使使维修工工作量大大大降低低。该机机可开采采煤、盐盐岩、页页岩、钾钾盐等卜卜氏系数数3的的有用矿矿层。适适应采高高1.443.22m。它它完全符符合井下下爆炸性性环境要要求。 2.2采采煤机主主要特点点1.本本采煤机机采用多多部电机机横向布布置的结结构方式式，各部部件纵向向之间没没有直接接的动力力传动，各各部件的的机械传动动分别独独立，改改善了受受力条件件，提高高了传动动件的运运动精度度，并且且简单可可靠，大大大提高高了机械械传动效率率，降低低了机体体的发热热程度，从从根本上上克服了了电机纵纵向布置置传动形
11、形式存在在的漏油油、噪声声大等诸诸多不不足。2.为了增增强机身身的整体体刚性及及部件强强度，液液压传动动部和电电控箱合合二为一一设计，采采用轧制制钢板焊焊接结构，组组焊后箱箱体整体体回火处处理，从从而有效效地增强强了机身身整体刚刚性和部部件强度度。3.整机无无底托架架，机身身三大部部件之间间采用大大直径双双定位销销和四个个楔形亚亚铃销以以及螺钉钉联接紧紧固，该该结构连连接牢固固可靠，同同时降低低了采煤煤机的高高度，增增加了过过煤空间间。44.液液压系统统与MGG1500/3775WW型采煤煤机完全全相同，工工作原理理简单，液液压元件件可靠性性高，系系统工作作裕度大，故故障率低低。55.摇摇臂内
12、传传动件全全部借用用MG1150/3755W型型采煤机机，裕度度大，可可靠性高高。66.调调高油缸缸与液压压锁采用用分体式式设计，方方便故障障处理及及零部件件的更换换。77.操操纵灵活活方便，机机身中间间设有牵牵引，调调高操作作手把，机机身两端端设有液液控调高高按钮和和急停按按钮。8.拖缆架架采用可可翻转式式设计，有有效地解解决了较较薄煤层层工作面面出现的的电缆弯弯转与拖拖缆架干干涉的问问题。缆架干干涉的问问题。9.行走箱箱内的行行走轮采采用了可可实现自自润滑的的轴承代代替原钢钢套或铜铜套的结结构，可可不用注注油润滑滑，减少了维维护的工工作量，且且提高了了可靠性性。110.牵引电电机，截截割电
13、机机冷却水水冷却电电机后自自由流出出，提高高了电机机冷却的的可靠性性，使电电机工作作更加可靠。11.将管管路尽可可能布置置在机壳壳内部，使使胶管的的防护可可靠，整整机无护护罩。12.机面面高度低低，对开开采较薄薄煤层有有良好的的适应性性。 113.通通过更换换中间箱箱和液压压马达，本本采煤机机即可改改装为电电牵引形形式的采采煤机。2.3采采煤机的的组成部部分及其其作用采煤机由由截割部部、牵引引部、电电器设备备以及辅辅助装置置四大部部分组成成：1、 截截割部主要包括括螺旋滚滚筒，弧弧形挡煤煤板，固固定减速速箱（大大摇臂）以以及滚筒筒跳高装装置。螺旋滚筒筒是一个个带有螺螺旋叶片片的圆形形滚筒，叶叶
14、片上装装有截齿齿，滚筒筒旋转时时截齿就就将煤破破落。弧形滚筒筒是一个个半圆形形挡煤板板，位在在滚筒后后面。滚滚筒旋转转时，破破落的煤煤炭在滚滚筒的螺螺旋叶片片和弧形形挡煤板板的共同同作用下下装入运运输机溜溜槽。固定减速速箱体内内装有四四级减速速齿轮和和液压传传动装置置，电动动机经四四级齿轮轮减速后后带动螺螺旋滚筒筒旋转。液压传动动装置包包括柱塞塞泵、安安全阀、分分配阀、液液压锁、油油缸、活活塞杆、小小摇臂以以及油管管接头。当当活塞杆杆推动小小摇臂时时，大摇摇臂就以以固定减减速箱为为点上、下下摆动，从从而实现现滚筒跳跳高。2、 牵牵引部主要包括括减速箱箱、牵引引卷筒、导导绳轮和和操作手手把。减速
15、箱内内装有液液压传动动装置与与减速齿齿轮装置置。液压传动动装置是是采煤机机牵引动动力的动动力来源源，它包包括叶片片油泵、叶叶片马达达、单向向阀组、安安全阀、分分配阀以以及液压压管路和和接头等等。采煤煤机牵引引速度的的调节就就是借液液压传动动系统的的油泵流流量变化化来实现现的。齿轮减速速装置由由四级减减速齿轮轮组成，其其高速端端与液压压马达输输出轴相相连，低低速端与与牵引卷卷筒相连连。牵引引卷筒主主要作用用是实现现钢丝绳绳摩擦牵牵引。钢钢丝绳在在卷筒上上缠绕33-4圈圈摩擦后后，引出出两个头头，并分分别经截截割部与与牵引部部的导向向滑轮，沿沿整个工工作面的的长度在在运输机机两段固固定。操作手把把
16、和一组组按钮。3 、辅辅助装置置主要包括括电缆架架、喷雾雾装置与与绳索装装置。电缆架胶胶接在牵牵引部底底托架后后面，采采煤机采采煤时，电电缆盘绕绕在架上上。喷雾装置置用于灭灭尘，保保障生产产安全和和矿工健健康。紧绳装置置包括两两个弹簧簧筒，两两根拉杆杆和一台台紧绳铰铰车或专专用紧绳绳卡具。4 、电电器设备备包括电动动机和操操作保护护电器设设备。2.4 主要技技术参数数及配套套设备最大生产产能力（tt/h）：5500；采采高（mm）：11.22.77滚滚筒直径径（m）：1.251.4；截深深（m）：0.66滚筒筒转速（rr/miin）：4652；机机面高度度（m）：0.997牵牵引速度度（m/m
17、inn）：005.5；卧底量量（mmm）：11342099过煤煤高度（mmm）：3300；最最大牵引引力（KKN）：3000液压压系统最最大工作作压力（MMPa）：122.5；电压压（V）：11440灭灭尘方式式：内内外喷雾雾；外外型尺寸寸（mmm）：5899499757355重量量（T）：17.7177（不含含滚筒和和挡煤板板）最最大不可可拆卸部部件为中中间箱，其其尺寸及及重量如如下：长长宽高（mmm）：2533099406500重量量（T）：4.55;配配套运输输机型号号：SGGD6330/2220WWSGGZ6330/2220；配套套供水管管型号：KJRR25配套电电缆型号号：UCCPQ
18、33700+116+366；配配套电气气开关型型号：DDQZBBH3300/11440截截割电机机型号：YBRRB1132；牵引引电机型型号：YYBRBB555主泵泵型号：ZB1125；调高高泵型号号：A22F100R4PP1；马达型型号：AA2F1007第三章MMG1332/3320-W型采采煤机牵牵引部箱体的工工艺分析析3.1 采煤煤机箱体体的功用用与结构构特点箱体是部部件和组组件的基基础零件件，它把把许多的的零件连连接成一一体，使使各个零零件之间间具有确确定的相相对位置置和相对对运动关关系，这这就组成成了具有有一定功功能的箱箱体部件件，如机机床主轴轴箱部件件，各类类减速器器部件等等。箱体
19、体零件的的结构形形式和加加工质量量对于整整个机器器的使用用性能，如如振动、噪噪声、发发热、寿寿命、效效率、工工作精度度等都要要很大的的影响，所所以对于于箱体零零件的设设计和制制造，人人们总是是给予很很高的重重视。箱体的结结构形式式一般有有两种：一种是是整体式式的，如如机床主主轴箱箱箱体，另另一种是是剖分式式的，如如各类减减速箱箱箱体。箱体零件件的结构构一般都都比较复复杂。壳壳臂较薄薄，内部部成腔形形。箱体体上的外外臂和内内腔常常常设置加加强筋和和隔板，以以便增强强刚度和和改善散散热条件件。箱体体零件一一般具有有精度要要求较高高的平行行孔等加加工表面面。矿井用箱箱体零件件的特点点：由于井下下空间
20、小小，箱体体工作载载荷大，工工作条件件差，并并常有煤煤块，岩岩石撞击击等，因因而要求求箱体的的尺寸小小，结构构紧凑，并并具有足足够的强强度。所所以一般般都采用用铸钢件件或球墨墨铸铁件件作为井井下箱体体零件材材料。同同铸铁相相比，铸铸钢的铸铸造性能能和加工工性能较较差。由于井下下煤尘和和瓦斯的的存在，井井下工作作机械的的防爆面面必须具具有很高高的防爆爆性能，以以防止火火花逸出出而引起起爆炸。具具体要求求为：不不动防爆爆面的表表面粗糙糙度Raa值应小小于5uum，活活动防爆爆面的表表面粗糙糙度Raa值应小小于2.5umm；防爆爆面要有有足够的的接触长长度和较较小的配配合间隙隙；防爆爆腔必须须做水压
21、压实验，确确保在88个大气气压的条条件下持持续一分分钟不致致发生渗渗漏。防防爆面上上的气孔孔和砂眼眼要进行行焊接和和填补。3.2 箱体体加工工工艺过程程分析3.2.1MGG1322/3220-WW牵引部部箱体的的工艺分分析及工工艺规程程一、零件件图样分分析由于牵引引部箱体体的技术术要求较较高，故故加工时时应分为为粗加工工、半精精加工和和精加工工三个阶阶段。但但因为该该零件刚刚性好，不不易变形形，所以以划分加加工阶段段不宜过过细。拟拟定加工工过程时时应遵循循以下原原则：1、先面面后孔的的加工原原则。因为箱体体的孔比比平面难难加工，先先以孔为为粗基准准加工平平面，再再以平面面为精基基准加工工孔，不
22、不仅为孔孔的加工工提供了了稳定可可靠的精精基准，使使孔的加加工余量量均匀；而且由由于箱体体上的孔孔大部分分都分布布在箱体体平面上上，先加加工平面面，去除除了铸件件表面的的凹凸不不平和夹夹砂等缺缺陷，对对孔的加加工比较较有利（特特别是钻钻孔时不不易使轴轴线偏斜斜），便便于切削削、避免免刀具破破损和调调整刀具具等。2、粗精精加工分分开原则则。由于箱体体的结构构复杂，主主要加工工表面的的精度高高，粗精精加工分分开进行行，可以以消除由由粗加工工所造成成的内应应力、切切削力、夹夹紧力和和切削液液对加工工精度的的影响，有有利于保保证箱体体的加工工精度。根根据粗、精精加工的的不同要要求合理理的选用用设备，有
23、有利于提提高生产产率。精精度高和和表面粗粗糙度要要求高的的主要表表面精加加工工序序放在最最后，也也可以使使其表面面避免因因加工其其他次要要表面或或搬运安安装时被被破坏。3、妥善善安排热热处理工工序。一般情况况下，铸铸造后进进行时效效处理，以以便减少少铸造内内应力，改改变金相相组织、软软化表层层金属，改改善材料料的加工工性能，减减少变形形，保证证加工精精度的稳稳定性。对对于精度度要求较较高或壁壁薄而结结构复杂杂的箱体体，在粗粗加工后后进行一一次人工工时效处处理，以以消除粗粗加工所所造成的的内应力力，以确确保箱体体加工精精度的稳稳定性。二、牵引引部箱体体机械加加工工艺艺过程卡卡片（见见附录33）卡
24、片上详详细写出出牵引部部箱体的的加工工工艺规程程，加工工时按照照卡片上上的工序序加工，严严格保证证加工精精度。三、牵引引部箱体体的工艺艺分析1）铸件件必须进进行时效效处理，以以消除应应力。有有条件时时应在露露天放一一年以上上再加工工。2）为了了保证加加工精度度应使定定位基准准统一，该该零件的的主要定定位基准准集中在在底面上上。3）镗孔孔时，在在可能的的条件下下尽量采采用“支撑镗镗削”方法，以以增加镗镗杆的刚刚性，提提高加工工精度。对对直径较较小的孔孔，应采采用钻、扩扩、铰加加工方法法。为保证在在同一轴轴上各孔孔的同轴轴度，可可采用在在已加工工孔上，安安装导向向套再加加工其他他孔的方方法。4）为
25、了了提高孔孔的加工工精度，应应将粗镗镗、半精精镗和精精镗分开开进行。5）铸造造时一般般50mmm以下下的孔不不铸出。6）孔的的尺寸精精度检验验，使用用内径千千分尺或或内径百百分表进进行测量量。轴内内孔之间间距离的的测量可可以通过过孔与孔孔之间壁壁厚进行行间接测测量。7）同一一轴线上上的孔的的同轴度度，可采采用检验验心轴进进行检验验。8）各轴轴孔的轴轴线之间间的平行行度，以以及轴孔孔的轴线线与基准准面的平平行度，均均应通过过检验心心轴进行行测量。9）数控控加工时时各孔的的正确位位置是靠靠手动控控制坐标标来完成成的，为为更好地地保证加加工质量量，单件件小批量量生产时时也可采采用组合合夹具镗镗模进行
26、行加工；批量较较大时，应应采用专专用镗模模进行加加工。10）非非加工表表面进行行喷丸处处理。11）齿齿轮腔涂涂磷化底底漆，其其他表面面涂防锈锈漆。四、定位位基准的的选择由于牵引引部箱体体的加工工主要属属于孔系系加工，所所以对精精度要求求比较高高，一定定要选择择好定位位基准。我我选择的的是以底底面焊好好工艺块块为基准准来进行行定位与与装夹。1、精基基准的选选择精基准的的选择主主要与加加工表面面的精度度要求有有密切关关系。选选择精基基准时，应应首先考考虑“基准统统一”原则，所所选的精精基准最最好是装装配基准准（或设设计基准准），以以避免基基准不重重合而产产生基准准不重合合误差。此此外，精精基准还还
27、应保证证主要加加工表面面的加工工余量均均匀，具具有较大大的支撑撑面，使使定位和和夹紧可可靠。2、粗基基准的选选择选择粗基基准主要要考虑加加工表面面与不加加工表面面之间的的相互位位置关系系以及加加工表面面的余量量均匀性性问题。一一般选择择箱体上上较为重重要的毛毛坯作为为粗基准准。在单件小小批量生生产中加加工粗基基准时，可可采用划划线找正正的方法法。划线线时，要要核对箱箱体内各各零件与与箱壁见见的尺寸寸，保证证有足够够的间隙隙，以免免零件之之间相互互干涉。采采用划线线找正法法，可减减少专用用夹具，缩缩短生产产准备时时间，但但加工精精度较低低，对刀刀调整时时间长，生生产率低低。在大大批量生生产中，一
28、一般采用用专用夹夹具加工工。以保保证主要要孔加工工余量均均匀和减减少辅助助工时，提提高生产产率。3.2.2 箱体体加工误误差分析析1、平面面加工中中的误差差分析箱体零件件的结合合面，定定位面等等是具有有较高平平面度要要求的加加工面，经经常出现现平面度度误差。以以端面铣铣削为例例，归纳纳起来有有下列几几种原因因。1）、端端铣时铣铣床主轴轴线同走走刀方向向的垂直直度误差差。2）、夹夹紧力的的位置和和大小的的影响。3）、切切削力造造成的变变形。4）、内内应力的的影响。5）、切切削热的的影响。6）、机机床本身身的静误误差。2、孔系系加工中中的误差差分析1）、杆杆、导套套的静误误差若镗杆和和导向套套间存
29、在在间隙，在在切削力力和镗杆杆重力的的共同作作用下，镗镗杆和回回转轴线线将是不不固定的的。2）、轴轴线位置置的静误误差若镗床主主轴回转转轴线同同工作台台进给方方向有平平行度误误差，则则加工孔孔在垂直直于主轴轴回转轴轴线的截截面内真真圆，在在垂直于于工作台台进给方方向截面面内椭圆圆，不过过椭圆度度甚小。3）、杆杆的弹性性变形在悬臂镗镗削时，作作用于镗镗杆上的的力有轴轴向切削削力4）、主主轴弹性性变形机床主轴轴的受力力变形由由重力、切切削力和和传动引引起的。传传动力的的方向是是不变的的，而切切削力的的方向在在时时改改变因而而它们合合力的大大小和方方向也在在时时变变化，加加之轴承承各点刚刚度不等等会
30、引起起回转轴轴线变化化，从而而造成内内孔表面面的圆度度误差。5）、受受力点位位置变化化影响进给方式式不同会会影响镗镗杆的受受力点位位置。因因镗杆悬悬伸长度度不变，所所以工件件孔中心心线直线线度很好好，孔径径减少到到较少。镗镗杆送进进的悬臂臂镗削，因因镗杆悬悬伸长度度不断变变化，在在可加工工长孔时时会产生生圆度误误差，加加工多段段同轴孔孔时会产产生同轴轴度误差差。所以在对对形状精精度要求求较高的的场合，总总是优先先考虑工工作台面面进给方方式。6）、工工件的夹夹紧变形形由于夹紧紧力过大大或过于于集中，夹夹紧位置置不当等等都可能能造成夹夹紧变形形而影响响孔的几几何形状状精度。夹夹紧力过过大，加加工后
31、内内孔成为为椭圆。将将集中载载荷改为为分布载载荷，或或减小精精加工夹夹紧力等等，上述述变形可可以避免免。3、毛坯坯材料硬硬度不均均和余量量不均的的影响1）、力力的影响响相临的孔孔由于收收缩不同同步切削削处理后后的内应应力重新新分布，便便造成孔孔的圆度度误差。为为此，毛毛坯需要要很好的的时效处处理。2）、工工艺系统统热变形形的影响响热变形会会造成机机床上主主轴轴线线倾斜，这这时如采采用工件件进给就就会出现现孔的圆圆度误差差。由于于孔壁厚厚度不均均在切削削力作用用下，薄薄处温度度高，变变形大，厚厚处温度度低，变变形小，若若粗精加加工连续续进行，将将会使薄薄处少切切，厚处处多切，冷冷却后便便造成圆圆
32、度误差差。采用用粗精加加工分开开和充分分冷却可可以有效效的消除除这项误误差。第四章MMG1332/3320-W牵引引部箱体体数控加加工工艺分析析及程序序的编制制4.1 数数控加工工工艺分分析4.1.1 牵牵引部箱箱体数控控加工内内容我主要选选择了牵牵引部箱箱体上的的一些主主要行孔孔进行数数控加工工：1）、用用3677mm的镗镗刀粗镗镗3755孔2）、用用3755mm的镗镗刀精镗镗3755孔3）、用用4222mm的镗镗刀粗镗镗4300孔4）、用用4300mm的镗镗刀精镗4300孔5）、用用20mmm的铣刀刀铣1220X1100的的槽6）、用用10mmm的麻花花钻钻112-MM12底底孔7）、用用
33、16mmm的麻花花钻钻44-166孔8）、用用20mm的麻麻花钻钻钻10-M244底孔9）、用用68mm的镗镗刀粗镗镗5-688孔10）、用用38mmm的麻麻花钻钻钻5- 32透透孔11）、用用30mm的麻麻花钻钻钻M366底孔12）、用用60mmm的镗刀刀粗镗660孔13）、用用62mmm的镗刀刀粗镗65孔14）、用用65mmm的镗刀刀精镗65孔15）、用用62mmm的镗刀刀粗镗770孔16）、用用70mmm的镗刀刀精镗770孔17）、用用82mmm的镗刀刀粗镗990孔18）、用用90mmm的镗刀刀精镗90孔4.1.2 数数控机床床的选择择本次设计计所加工工的零件件是采煤煤机左牵牵引部箱箱体
34、，加加工工位位较多，需需工作台台多次旋旋转才能能完成加加工零件件，初步步选择为为卧式镗镗铣类加加工中心心。1. 类类型选择择 考虑加工工工艺、设设备的最最佳加工工对象、范范围和价价格等因因素，根根据所选选零件进进行选择择。如，加加工两面面以上的的工件或或在四周周呈径向向辐射状状排列的的孔系、面面的加工工，如各各种箱体体，应选选卧式加加工中心心；单面面加工的的工件，如如各种板板类零件件等，宜宜选立式式加工中中心；加加工复杂杂曲面时时，如导导风轮、发发动机上上的整体体叶轮等等，可选选五轴加加工中心心；工件件的位置置精度要要求较高高，采用用卧式加加工中心心。在一一次装夹夹中需完完成多面面加工时时，可
35、选选择五面面加工中中心；当当工件尺尺寸较大大时，如如机床床床身、立立柱等，可可选龙门门式加工工中心。当当然上述述各点不不是绝对对的，特特别是数数控机床床正朝着着复合化化方向发发展，最最终还是是要在工工艺要求求和资金金平衡的的条件下下做出决决定。2.参数数选择 加工中心心最主要要的参数数为工作作台尺寸寸等，根根据确定定的零件件族的典典型零件件进行选选择。1）工作作台尺寸寸 这是加工工中心的的主参数数，主要要取决于于典型零零件的外外廓尺寸寸、装夹夹方式等等。应选选比典型型零件稍稍大一些些的工作作台，以以便留出出安装夹夹具所需需的空间间，还应应考虑工工作台的的承载能能力，承承载能力力不足时时应考虑虑
36、加大工工作台尺尺寸，以以提高承承载能力力。 2）坐标标轴的行行程 最基本的的坐标轴轴是X、YY、Z，其其行程和和工作台台尺寸有有相应的的比例关关系。工工作台的的尺寸基基本上决决定了加加工空间间的大小小。如个个别工件件的尺寸寸大于机机床坐标标行程，则则必须要要求工件件的加工工区处在在机床的的行程范范围之内内。 3）主轴轴电动机机功率与与转矩 它反映了了数控机机床的切切削效率率，也从从一个侧侧面反映映了机床床的刚性性。同一一规格的的不同机机床，电电动机功功率可以以相差很很大。应应根据工工件毛坯坯余量、所所要求的的切削力力、加工工精度和和刀具等等进行综综合考虑虑。 44）主轴轴转速与与进给速速度 需
37、要高速速切削或或超低速速切削时时，应关关注主轴轴的转速速范围。特特别是高高速切削削时，既既要有高高的主轴轴转速，还还要具备备与主轴轴转速相相匹配的的进给速速度精度选择择 3.精度度选择 机床的精精度等级级主要根根据典型型零件关关键部位位精度来来确定。主主要是定定位精度度、重复复定位精精度、铣铣圆精度度。数控控精度通通常用定定位精度度和重复复定位精精度来衡衡量，特特别是重重复定位位精度，它它反映了了坐标轴轴的定位位稳定性性，是衡衡量该轴轴是否稳稳定可靠靠工作的的基本指指标。铣圆精度度是综合合评价数数控机床床有关数数控轴的的伺服跟跟随运动动特性和和数控系系统插补补功能的的主要指指标之一一。一些些大
38、孔和和大圆弧弧可以采采用圆弧弧插补用用立铣刀刀铣削，不不论典型型工件是是否有此此需要，为为了将来来可能的的需要及及更好地地控制精精度，必必须重视视这一指指标。 数控精度度对加工工质量有有举足轻轻重的影影响，同同时要注注意加工工精度与与机床精精度是两两个不同同的概念念。将生生产厂样样本上或或产品合合格证上上的位置置精度当当作机床床的加工工精度是是错误的的。样本本或合格格证上标标明的位位置精度度是机床床本身的的精度，而而加工精精度是包包括机床床本身所所允许误误差在内内的整个个工艺系系统各种种因素所所产生的的误差总总和。整整个工艺艺系统的的误差，原原因是很很复杂的的，很难难用线性性关系定定量表达达。
39、在选选型时，可可参考工工序能力力kp的的评定方方法作为为精度的的选型依依据。一一般说来来，计算算结果应应大于11.333。4.机床床的刚度度选择 刚度直接接影响到到生产率率和加工工精度。加加工中心心的加工工速度大大大高于于普通机机床，电电动机功功率也高高于同规规格的普普通机床床，因此此其结构构设计的的刚度也也远高于于普通机机床。刚刚性是机机床质量量的一个个重要特特征，但但对选型型而言，由由用户对对所选机机床进行行刚性评评价尚无无可借鉴鉴的标准准。实际际上用户户在选型型时，综综合自己己的使用用要求，对对机床主主参数和和精度的的选择都都包含了了对机床床刚性要要求的含含义。订订货时可可按工艺艺要求、
40、允允许的扭扭矩、功功率、轴轴力和进进给力最最大值，根根据制造造商提供供的数值值进行验验算。用用于难切切削材料料加工的的机床，应应对刚性性予以特特殊关注注。这时时为了获获得机床床的高刚刚性，往往往不局局限于零零件尺寸寸，而选选用相对对零件尺尺寸大11至2个个规格的的机床。 5.数控控系统选选择 数控功能能分为基基本功能能与选择择功能，可可以从控控制方式式、驱动动形式、反反馈形式式、检测测与测量量、用户户功能、操操作方式式、接口口形式和和诊断等等方面去去衡量。基基本功能能是必然然提供的的，而选选择功能能只有当当用户选选择了这这些功能能后，厂厂家才会会提供，需需另行加加价，且且定价一一般较高高。对数
41、数控系统统的功能能一定要要根据机机床的性性能需要要来选择择，订购购时既要要把需要要的功能能订全，不不能遗漏漏，同时时避免使使用率不不高造成成浪费，还还需注意意各功能能之间的的关联性性。在可可供选择择的数控控系统中中，性能能高低差差别很大大，价格格也可相相差数倍倍。应根根据需要要选择，不不能片面面追求高高指标，以以免造成成浪费。多多台机床床选型时时，尽可可能选用用同一厂厂家的数数控系统统，这样样操作、编编程、维维修都比比较方便便。同时时要注意意，再好好的系统统，必须须要有机机床可靠靠的零件件质量和和装配质质量支持持，才能能发挥效效能。6.工作作台功能能选择 卧式加工工中心有有回转工工作台。回回转
42、工作作台有两两种，用用于分度度的回转转工作台台和数控控回转工工作台。用用于分度度的回转转工作台台的分度度定位间间距有一一定的限限制，而而且工作作台只起起分度与与定位作作用，在在回转过过程中不不能参与与切削。分分度角有有：0.5timmes;7200、5timmes;72、33timmes;1200和1timmes;3600等，须须根据具具体工件件的加工工要求选选择。数数控转台台能够实实现任意意分度，作作为B轴轴与其它它轴联动动控制。但但必须根根据实际际需要确确定，以以经济、实实用为目目的。 7.自动动换刀装装置(AATC)和刀库库容量选选择 ATC的的工作质质量和刀刀库容量量直接影影响机床床的
43、使用用性能、质质量及价价格。 刀库容容量以满满足一个个复杂加加工零件件对刀具具的需要要为原则则。应根根据典型型工件的的工艺分分析算出出加工零零件所需需的全部部刀具数数，由此此来选择择刀库容容量。当当要求的的数量太太大时，可可适当分分解工序序，将一一个工件件分解为为两个、三三个工序序加工，以以减小刀刀库容量量。同时时要关注注最大刀刀具尺寸寸、最大大刀具重重量。 ATC的的选择主主要考虑虑换刀时时间与可可靠性。换换刀时间间短可提提高生产产率，但但换刀时时间短，一一般换刀刀装置结结构复杂杂、故障障率高、成成本高，过过分强调调换刀时时间会使使价格大大幅度提提高并使使故障率率上升。据据统计加加工中心心的
44、故障障中约有有50%与ATTC有关关，因此此在满足足使用要要求的前前提下，尽尽量选用用可靠性性高的AATC，以以降低故故障率和和整机成成本。 8.冷却却装置选选择 冷却装置置形式较较多，部部分带有有全防护护罩的加加工中心心配有大大流量的的淋浴式式冷却装装置，有有的配有有刀具内内冷装置置(通过过主轴的的刀具内内冷方式式或外接接刀具内内冷方式式)，部部分加工工中心上上述多种种冷却方方式均配配置。精精度较高高、特殊殊材料或或加工余余量较大大的零件件，在加加工过程程中，必必须充分分冷却。否否则，加加工引起起的热变变形，将将影响精精度和生生产效率率。一般般应根据据工件、刀刀具及切切削参数数等实际际情况进
45、进行选择择。综合以上上因素，机床选用型号MC-800H卧式加工中心，数控加工系统采用日本FANUC-OMC系统，机床的主要技术参数如下：工作台面面积mmm80008000行程mmm12500/10000/8500主轴转速速rpmm标准550000特殊殊100000主轴直径径mm1100主轴孔锥锥度NTT.500进给速度度m/mmin220、220、118/110主轴电机机kw222刀库容量量 400刀具选择择方式固固定刀柄型式式BT550刀具长度度mm5550刀具重量量kg225定位精度度mm0.0004重复定位位精度mmm00.0002机床尺寸寸mm4416556551035330机器重量量
46、T2334.1.3 加加工刀具具的选择择加工中心心使用的的刀具为为刀具组组件，由由刀具和和刀柄两两部分组组成。刀刀具部分分和通用用刀具一一样，如如铣刀、钻钻头、铰铰刀、镗镗刀等。正正确地选选择和使使用刀具具对保证证零件加加工质量量有着极极其重要要的作用用。加工工中心成成本昂贵贵，应注注意选用用高性能能刀具，充充分发挥挥机床的的效率，降降低加工工成本，提提高加工工精度。加工中心心主轴转转速较普普通机床床高1-2倍，且且主轴输输出功率率较大。因因此数控控机床用用刀具应应具有较较高的耐耐用度和和刚度，刀刀具材料料抗脆性性要好，且且有良好好的断屑屑性能和和可调易易更换等等特点。选选择刀具具材料时时，一
47、般般尽可能能选择硬硬质合金金刀具，涂涂层刀具具与立方方氮化硼硼等刀具具也广泛泛应用于于加工中中心，陶陶瓷刀具具与金刚刚石刀具具也开始始在加工工中心上上运用。4.1.4 走走刀路线线的选择择走刀路线线又称加加工路线线，是指指数控机机床、加加工中心心在加工工过程中中刀具相相对于工工件的运运动轨迹迹。走刀刀路线的的确定非非常重要要，它与与工件的的加工精精度和粗粗糙度直直接相关关。走刀刀路线一一确定，零零件加工工程序中中各程序序段的先先后顺序序也就确确定了。1、点位位控制及及孔系加加工走刀刀路线对于点位位控制机机床，只只要求定定位精度度高，定定位过程程快，刀刀具相对对于零件件的运动动路线无无关紧要要。为了了充分发发挥加工工中心的的工作效效率，走走刀路线线应力