采煤机加工工艺规程与数控编程讲义模板.doc

第一章 绪 论

一、中国关键煤机装备现实状况和水平，改革开放二十多年来，尤其最近，在原煤炭部、国家煤炭工业局领导和大力扶持下，中国煤矿机械制造企业经过改革、改组、改造、强化管理和技术创新，煤机产品有了较快发展，在产品品种、技术水平和质量等方面全部有了长足进步。伴随一批含有国际技术水平采煤机械产品相继开发成功，中国综采工作面平均年产为87.24万吨，比1990年54.77万吨，提升了约60%。综采装备能力已经达成日产万吨水平。另外，国产煤机装备还出口印度、俄罗斯、土耳其等国家，取得了很好经济效益。现在国产煤机装备基础满足了中国煤矿生产建设需要，部分产品达成了国际九十年代末期水平。关键表现： 电牵引采煤机：已成功开发出直流调速型、交流变频调速型、开关磁阻调速型、电磁调速型四种形式约30余种不一样型号电牵引采煤机，并全部实现机载，装机功率最高可达1250Kw，电压3.3Kv。液压支架：能基础满足不一样地质条件煤矿需求。最大支护高度达成5米，最大缸径为380毫米，最大工作阻力为11000KN，部分支架寿命试验超出35000次，快速移架液压系统已使支架完成降移升循环时间缩短至12--15秒，并和外商合作制造出电液控制系统。尽管"九五"期间煤机产品在技术质量性能等方面取得了长足进步，但和国际优异水平相比还存在着差距，关键反应在拥有自主知识产权产品少，质量不稳定，可靠性不高等问题。
二、"九五"煤机企业技术创新基础经验 自从1992年煤炭工业开展高产高效矿井建设以来，尤其是1994年原煤炭部作出《相关加紧高产高效矿井建设决定》以来，中国煤炭工业机械化、现代化建设有了较快发展。煤炭工业技术进步有力促进了煤机产品发展。"九五"以来，中国关键煤机企业面对严峻市场形势，努力克服重重困难，大力抓好技术创新，瞄准国际煤机制造优异水平，研制开发了一批大型国相关键煤矿企业急需含有自主知识产权和关键技术、达成国际优异水平创新产品，为煤炭工业生产建设提供了大量技术装备，为促进中国煤炭工业结构调整、技术升级做出了新贡献。
三、"十五"中国煤机企业发展 中国加入世界贸易组织后将为中国煤机企业发展注入新活力，同时也使中国煤机企业面临着新机遇和挑战，面临着愈加猛烈竞争。现在煤机企业正处于改革攻坚，机制转换，结构调整和建立现代企业制度关键时期，相当一部分煤机企业正在为生存而拼搏,因以前景相当严峻。 对煤机企业本身来说，要在日趋猛烈国际竞争中立于不败之地，关键在于立即提升企业综合素质和竞争能力
新世纪中国煤炭工业健康、连续发展将为煤机制造业发展提供坚实基础和宽广市场。我们将深入深化改革，强化管理，大力抓好技术创新，提升企业关键竞争力，不停满足煤炭工业发展对装备需求，为新世纪煤炭工业愈加快发展作出新贡献。
四、以后中国电牵引采煤机研究目标
和现在国外最优异电牵引采煤机相比，中国电牵引采煤机在总体参数性能方面还有较大差距，一些关键部件性能、功效、适应范围还亟待完善和提升，尤其是线监测，故障诊疗及预报、信号传输和采煤机自动控制、传感器等智能化技术和机械部件可靠性、寿命和国外相比差距甚远。依据中国煤炭生产要求和采煤机技术发展趋势。和针对中国电牵引采煤机存在差距，以后关键研究内容以下：
⑴深入完善和提升交流变频调速系统可靠性。关键完善和提升系统装置抗震、散热和防潮性能；
⑵研究可靠微机电气控制系统，关键提升猜枚机电控制系统抗干扰、抗热效应能力；
⑶开发或增强电控制系统监控功效，关键研究故障诊疗和教授系统、工况监测、显示和信息传输系统、工作面采煤机自动运行控制系统、自适应变频电路漏电检测和保护技术、摇臂自动调高系统等；
⑷开发四象限运行矿用交流变频调速装置，使采煤机能适应较大倾角煤层开发需求；
⑸开发单机功率600KW，总装机功率1500KW大功率电牵引采煤机；
⑹电牵引采煤机可利用率、可靠性和寿命研究。
提升交流电牵引采煤机可靠性、安全性、可维护性、自动化程度及设备可利用率，为实现顺槽和地面控制奠定良好技术基础，使中国电牵引采煤机研究技术达成国际20世纪90年代末期优异水平，为中国双高综采工作面和双高矿井建设，提供了技术优异、性能可靠滚筒采煤机。
我设计是MG132/320—W型采煤机牵引部箱体加工工艺和数控加工。工艺创新之处是采取了数控机床替换传统机床加工，加工中包含到数控机床选择、工艺分析、数控编程和绿色生产等技术，期望能对采煤机发展起到一定作用。

第二章 采煤机介绍及结构组成
2.1 MG132/320—W系列采煤机介绍
MG132/320—W采取一个电机横向部署、无底托架结构；牵引采取液压牵引；摇臂调高采取液压传动；滚筒落煤、装煤采取齿轮传动。该机生产率达669t/h，牵引速度可达7.34m/min。该机在很薄机身上采取1140V直接供电开关磁阻调速方法，省去了一个变压器增加了采煤机对工作面条件适应性；控制方法采取了计算机控制；行走轮支承采取自润滑轴承结构，使维修工作量大大降低。该机可开采煤、盐岩、页岩、钾盐等卜氏系数≤3有用矿层。适应采高1.4～3.2m。它完全符合井下爆炸性环境要求。

2.2采煤机关键特点
1. 本采煤机采取多部电机横向部署结构方法，各部件纵向之间没有直接动力传动，各部件机 械传动分别独立，改善了受力条件，提升了传动件运动精度，而且简单可靠，大大提升了机械传 动效率，降低了机体发烧程度，从根本上克服了电机纵向部署传动形式存在漏油、噪声大等诸 
多不足。 
2. 为了增强机身整体刚性及部件强度，液压传动部和电控箱合二为一设计，采取轧制钢板焊接结 构，组焊后箱体整体回火处理，从而有效地增强了机身整体刚性和部件强度。  
3. 整机无底托架，机身三大部件之间采取大直径双定位销和四个楔形亚铃销和螺钉联接紧固，该结构连接牢靠可靠，同时降低了采煤机高度，增加了过煤空间。 
4. 液压系统和MG150/375—W型采煤机完全相同，工作原理简单，液压元件可靠性高，系统工作裕度 大，故障率低。 
5. 摇臂内传动件全部借用MG150/375—W型采煤机，裕度大，可靠性高。 
6. 调高油缸和液压锁采取分体式设计，方便故障处理及零部件更换。 
7. 操纵灵活方便，机身中间设有牵引，调高操作手把，机身两端设有液控调高按钮和急停按钮。 
8. 拖缆架采取可翻转式设计，有效地处理了较薄煤层工作面出现电缆弯转和拖缆架干涉问题。 缆架干涉问题。 
9. 行走箱内行走轮采取了可实现自润滑轴承替换原钢套或铜套结构，可不用注油润滑，减 少了维护工作量，且提升了可靠性。 
10. 牵引电机，截割电机冷却水冷却电机后自由流出，提升了电机冷却可靠性，使电机工作愈加 可靠。 
11. 将管路尽可能部署在机壳内部，使胶管防护可靠，整机无护罩。 
12. 机面高度低，对开采较薄煤层有良好适应性。 13.经过更换中间箱和液压马达，本采煤机即可改装为电牵引形式采煤机。
2.3采煤机组成部分及其作用
采煤机由截割部、牵引部、电器设备和辅助装置四大部分组成：
1、 截割部
关键包含螺旋滚筒，弧形挡煤板，固定减速箱（大摇臂）和滚筒跳高装置。
螺旋滚筒是一个带有螺旋叶片圆形滚筒，叶片上装有截齿，滚筒旋转时截齿就将煤破落。
弧形滚筒是一个半圆形挡煤板，位在滚筒后面。滚筒旋转时，破落煤炭在滚筒螺旋叶片和弧形挡煤板共同作用下装入运输机溜槽。
固定减速箱体内装有四级减速齿轮和液压传动装置，电动机经四级齿轮减速后带动螺旋滚筒旋转。
液压传动装置包含柱塞泵、安全阀、分配阀、液压锁、油缸、活塞杆、小摇臂和油管接头。当活塞杆推进小摇臂时，大摇臂就以固定减速箱为点上、下摆动，从而实现滚筒跳高。
2、 牵引部
关键包含减速箱、牵引卷筒、导绳轮和操作手把。
减速箱内装有液压传动装置和减速齿轮装置。
液压传动装置是采煤机牵引动力动力起源，它包含叶片油泵、叶片马达、单向阀组、安全阀、分配阀和液压管路和接头等。采煤机牵引速度调整就是借液压传动系统油泵流量改变来实现。
齿轮减速装置由四级减速齿轮组成，其高速端和液压马达输出轴相连，低速端和牵引卷筒相连。牵引卷筒关键作用是实现钢丝绳摩擦牵引。钢丝绳在卷筒上缠绕3-4圈摩擦后，引出两个头，并分别经截割部和牵引部导向滑轮，沿整个工作面长度在运输机两段固定。
操作手把和一组按钮。
3 、辅助装置
关键包含电缆架、喷雾装置和绳索装置。
电缆架胶接在牵引部底托架后面，采煤机采煤时，电缆盘绕在架上。
喷雾装置用于灭尘，保障生产安全和矿工健康。
紧绳装置包含两个弹簧筒，两根拉杆和一台紧绳铰车或专用紧绳卡具。
4 、电器设备
包含电动机和操作保护电器设备。
2.4 关键技术参数及配套设备
最大生产能力（t/h）：550； 
采高（m）：1.2～2.7  
滚筒直径（m）：￠1.25 ￠1.4 ； 
截深（m）：0.6 
滚筒转速（r/min）：46 52 ； 
机面高度（m）：0.97 
牵引速度（m/min）：0～5.5； 
卧底量（mm）：134～209 
过煤高度（mm）：330； 
最大牵引力（KN）：300 
液压系统最大工作压力（MPa）： 12.5； 
电压（V）：1140 
灭尘方法 ：内外喷雾； 
外型尺寸 （mm）：5894×975×735 
重量（T）：17.717（不含滚筒和挡煤板） 
最大不可拆卸部件为中间箱，其尺寸及重量以下：长×宽×高（mm）：2530×940×650 
重量（T）：4.5; 

配套运输机型号：SGD630/220W SGZ630/220； 
配套供水管型号：KJR25 
配套电缆型号：UCPQ3×70+1×16+3×6； 
配套电气开关型号：DQZBH—300/1140 
截割电机型号：YBRB—132； 
牵引电机型号：YBRB—55 
主泵型号：ZB125； 
调高泵型号：A2F10R4P1； 
马达型号：A2F107  

第三章MG132/320-W型采煤机牵引部
箱体工艺分析

3.1 采煤机箱体功用和结构特点
箱体是部件和组件基础零件，它把很多零件连接成一体，使各个零件之间含有确定相对位置和相对运动关系，这就组成了含有一定功效箱体部件，如机床主轴箱部件，各类减速器部件等。箱体零件结构形式和加工质量对于整个机器使用性能，如振动、噪声、发烧、寿命、效率、工作精度等全部要很大影响，所以对于箱体零件设计和制造，大家总是给很高重视。
箱体结构形式通常有两种：一个是整体式，如机床主轴箱箱体，另一个是剖分式，如各类减速箱箱体。
箱体零件结构通常全部比较复杂。壳臂较薄，内部成腔形。箱体上外臂和内腔常常设置加强筋和隔板，方便增强刚度和改善散热条件。箱体零件通常含有精度要求较高平行孔等加工表面。
矿井用箱体零件特点：
因为井下空间小，箱体工作载荷大，工作条件差，并常有煤块，岩石撞击等，所以要求箱体尺寸小，结构紧凑，并含有足够强度。所以通常全部采取铸钢件或球墨铸铁件作为井下箱体零件材料。同铸铁相比，铸钢铸造性能和加工性能较差。
因为井下煤尘和瓦斯存在，井下工作机械防爆面必需含有很高防爆性能，以预防火花逸出而引发爆炸。具体要求为：不动防爆面表面粗糙度Ra值应小于5um，活动防爆面表面粗糙度Ra值应小于2.5 um；防爆面要有足够接触长度和较小配合间隙；防爆腔必需做水压试验，确保在8个大气压条件下连续一分钟不致发生渗漏。防爆面上气孔和砂眼要进行焊接和填补。

3.2 箱体加工工艺过程分析

3.2.1 MG132/320-W牵引部箱体工艺分析及工艺规程
一、零件图样分析
因为牵引部箱体技术要求较高，故加工时应分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。但因为该零件刚性好，不易变形，所以划分加工阶段不宜过细。确定加工过程时应遵照以下标准：
1、先面后孔加工标准。
因为箱体孔比平面难加工，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，不仅为孔加工提供了稳定可靠精基准，使孔加工余量均匀；而且因为箱体上孔大部分全部分布在箱体平面上，先加工平面，去除了铸件表面凹凸不平和夹砂等缺点，对孔加工比较有利（尤其是钻孔时不易使轴线偏斜），便于切削、避免刀具破损和调整刀具等。
2、粗精加工分开标准。
因为箱体结构复杂，关键加工表面精度高，粗精加工分开进行，能够消除由粗加工所造成内应力、切削力、夹紧力和切削液对加工精度影响，有利于确保箱体加工精度。依据粗、精加工不一样要求合理选择设备，有利于提升生产率。精度高和表面粗糙度要求高关键表面精加工工序放在最终，也能够使其表面避免因加工其它次要表面或搬运安装时被破坏。
3、妥善安排热处理工序。
通常情况下，铸造后进行时效处理，方便降低铸造内应力，改变金相组织、软化表层金属，改善材料加工性能，降低变形，确保加工精度稳定性。对于精度要求较高或壁薄而结构复杂箱体，在粗加工后进行一次人工时效处理，以消除粗加工所造成内应力，以确保箱体加工精度稳定性。

二、牵引部箱体机械加工工艺过程卡片（见附录3）
卡片上具体写出牵引部箱体加工工艺规程，加工时根据卡片上工序加工，严格确保加工精度。
三、牵引部箱体工艺分析
1）铸件必需进行时效处理，以消除应力。有条件时应在露天放十二个月以上再加工。
2）为了确保加工精度应使定位基准统一，该零件关键定位基准集中在底面上。
3）镗孔时，在可能条件下尽可能采取“支撑镗削”方法，以增加镗杆刚性，提升加工精度。对直径较小孔，应采取钻、扩、铰加工方法。
为确保在同一轴上各孔同轴度，可采取在已加工孔上，安装导向套再加工其它孔方法。
4）为了提升孔加工精度，应将粗镗、半精镗和精镗分开进行。
5）铸造时通常Φ50mm以下孔不铸出。
6）孔尺寸精度检验，使用内径千分尺或内径百分表进行测量。轴内孔之间距离测量能够经过孔和孔之间壁厚进行间接测量。
7）同一轴线上孔同轴度，可采取检验心轴进行检验。
8）各轴孔轴线之间平行度，和轴孔轴线和基准面平行度，均应经过检验心轴进行测量。
9）数控加工时各孔正确位置是靠手动控制坐标来完成，为愈加好地确保加工质量，单件小批量生产时也可采取组合夹具镗模进行加工；批量较大时，应采取专用镗模进行加工。
10）非加工表面进行喷丸处理。
11）齿轮腔涂磷化底漆，其它表面涂防锈漆。
四、定位基准选择
因为牵引部箱体加工关键属于孔系加工，所以对精度要求比较高，一定要选择好定位基准。我选择是以底面焊好工艺块为基准来进行定位和装夹。
1、精基准选择