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第一章 绪 论
一、国内重要煤机装备现状和水平，改革开放二十近年来，特别近来，在原煤炭部、国家煤炭工业局领导和大力扶持下，国内煤矿机械制造公司通过改革、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均有了长足进步。随着一批具备国际技术水平采煤机械产品相继开发成功，国内综采工作面平均年产为87.24万吨，比1990年54.77万吨，提高了约60%。综采装备能力已经达到日产万吨水平。此外，国产煤机装备还出口印度、俄罗斯、土耳其等国家，获得了较好经济效益。当前国产煤机装备基本满足了国内煤矿生产建设需要，某些产品达到了国际九十年代末期水平。重要体现： 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余种不同型号电牵引采煤机，并所有实现机载，装机功率最高可达1250Kw，电压3.3Kv。液压支架：能基本满足不同地质条件煤矿需求。最大支护高度达到5米，最大缸径为380毫米，最大工作阻力为11000KN，某些支架寿命实验超过35000次，迅速移架液压系统已使支架完毕降移升循环时间缩短至12--15秒，并与外商合伙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获得了长足进步，但与国际先进水平相比还存在着差距，重要反映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"煤机公司技术创新基本经验 自从1992年煤炭工业开展高产高效矿井建设以来，特别是1994年原煤炭部作出《关于加快高产高效矿井建设决定》以来，国内煤炭工业机械化、当代化建设有了较快发展。煤炭工业技术进步有力增进了煤机产品发展。"九五"以来，国内重要煤机公司面对严峻市场形势，努力克服重重困难，大力抓好技术创新，瞄准国际煤机制造先进水平，研制开发了一批大型国有重点煤矿公司急需具备自主知识产权和核心技术、达到国际先进水平创新产品，为煤炭工业生产建设提供了大量技术装备，为增进国内煤炭工业构造调节、技术升级做出了新贡献。
三、"十五"国内煤机公司发展 国内加入世界贸易组织后将为国内煤机公司发展注入新活力，同步也使国内煤机公司面临着新机遇和挑战，面临着更加激烈竞争。当前煤机公司正处在改革攻坚，机制转换，构造调节和建立当代公司制度核心时期，相称一某些煤机公司正在为生存而拼搏,因而前景相称严峻。 对煤机公司自身来说，要在日趋激烈国际竞争中立于不败之地，核心在于尽快提高公司综合素质和竞争能力
新世纪国内煤炭工业健康、持续发展将为煤机制造业发展提供坚实基本和辽阔市场。咱们将进一步深化改革，强化管理，大力抓好技术创新，提高公司核心竞争力，不断满足煤炭工业发展对装备需求，为新世纪煤炭工业更快发展作出新贡献。
四、此后国内电牵引采煤机研究目的
与当前国外最先进电牵引采煤机相比，国内电牵引采煤机在总体参数性能方面尚有较大差距，某些核心部件性能、功能、适应范畴还亟待完善和提高，特别是线监测，故障诊断及预报、信号传播与采煤机自动控制、传感器等智能化技术和机械部件可靠性、寿命与国外相比差距甚远。依照国内煤炭生产规定和采煤机技术发展趋势。以及针对国内电牵引采煤机存在差距，此后重要研究内容如下：
⑴进一步完善和提高交流变频调速系统可靠性。重点完善和提高系统装置抗震、散热和防潮性能；
⑵研究可靠微机电气控制系统，重点提高猜枚机电控制系统抗干扰、抗热效应能力；
⑶开发或者增强电控制系统监控功能，重点研究故障诊断与专家系统、工况监测、显示与信息传播系统、工作面采煤机自动运营控制系统、自适应变频电路漏电检测与保护技术、摇臂自动调高系统等；
⑷开发四象限运营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电牵引采煤机可运用率、可靠性和寿命研究。
提高交流电牵引采煤机可靠性、安全性、可维护性、自动化限度及设备可运用率，为实现顺槽以及地面控制奠定良好技术基本，使国内电牵引采煤机研究技术达到国际20世纪90年代末期先进水平，为国内双高综采工作面和双高矿井建设，提供了技术先进、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以及数控加工。工艺创新之处是采用了数控机床代替老式机床加工，加工中涉及到数控机床选用、工艺分析、数控编程以及绿色生产等技术，但愿能对采煤机发展起到一定作用。
第二章 采煤机简介及构造构成
2.1 MG132/320—W系列采煤机简介
MG132/320—W采用一种电机横向布置、无底托架构造；牵引采用液压牵引；摇臂调高采用液压传动；滚筒落煤、装煤采用齿轮传动。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用1140V直接供电开关磁阻调速方式，省去了一种变压器增长了采煤机对工作面条件适应性；控制方式采用了计算机控制；行走轮支承采用自润滑轴承构造，使维修工作量大大减少。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规定。
2.2采煤机重要特点
1. 本采煤机采用多部电机横向布置构造方式，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，改进了受力条件，提高了传动件运动精度，并且简朴可靠，大大提高了机械传 动效率，减少了机体发热限度，从主线上克服了电机纵向布置传动形式存在漏油、噪声大等诸
多局限性。
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，采用轧制钢板焊接结 构，组焊后箱体整体回火解决，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用大直径双定位销和四个楔形亚铃销以及螺钉联接紧固，该构造连接牢固可靠，同步减少了采煤机高度，增长了过煤空间。
4. 液压系统与MG150/375—W型采煤机完全相似，工作原理简朴，液压元件可靠性高，系统工作裕度 大，故障率低。
5. 摇臂内传动件所有借用MG150/375—W型采煤机，裕度大，可靠性高。
6. 调高油缸与液压锁采用分体式设计，以便故障解决及零部件更换。
7. 操纵灵活以便，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. 拖缆架采用可翻转式设计，有效地解决了较薄煤层工作面浮现电缆弯转与拖缆架干涉问题。 缆架干涉问题。
9. 行走箱内行走轮采用了可实现自润滑轴承代替原钢套或铜套构造，可不用注油润滑，减 少了维护工作量，且提高了可靠性。
10. 牵引电机，截割电机冷却水冷却电机后自由流出，提高了电机冷却可靠性，使电机工作更加 可靠。
11. 将管路尽量布置在机壳内部，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.通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采煤机构成某些及其作用
采煤机由截割部、牵引部、电器设备以及辅助装置四大某些构成：
1、截割部
重要涉及螺旋滚筒，弧形挡煤板，固定减速箱（大摇臂）以及滚筒跳高装置。
螺旋滚筒是一种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。
弧形滚筒是一种半圆形挡煤板，位在滚筒背面。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送机溜槽。
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。
液压传动装置涉及柱塞泵、安全阀、分派阀、液压锁、油缸、活塞杆、小摇臂以及油管接头。当活塞杆推动小摇臂时，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
重要涉及减速箱、牵引卷筒、导绳轮和操作手把。
减速箱内装有液压传动装置与减速齿轮装置。
液压传动装置是采煤机牵引动力动力来源，它涉及叶片油泵、叶片马达、单向阀组、安全阀、分派阀以及液压管路和接头等。采煤机牵引速度调节就是借液压传动系统油泵流量变化来实现。
齿轮减速装置由四级减速齿轮构成，其高速端与液压马达输出轴相连，低速端与牵引卷筒相连。牵引卷筒重要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，并分别经截割部与牵引部导向滑轮，沿整个工作面长度在运送机两段固定。
操作手把和一组按钮。
3 、辅助装置
重要涉及电缆架、喷雾装置与绳索装置。
电缆架胶接在牵引部底托架背面，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。
紧绳装置涉及两个弹簧筒，两根拉杆和一台紧绳铰车或专用紧绳卡具。
4 、电器设备
涉及电动机和操作保护电器设备。
2.4 重要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
灭尘方式 ：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，其尺寸及重量如下：长×宽×高（mm）：2530×940×650
重量（T）：4.5;
配套运送机型号：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 采煤机箱体功用与构造特点
箱体是部件和组件基本零件，它把许多零件连接成一体，使各个零件之间具备拟定相对位置和相对运动关系，这就构成了具备一定功能箱体部件，如机床主轴箱部件，各类减速器部件等。箱体零件构造形式和加工质量对于整个机器使用性能，如振动、噪声、发热、寿命、效率、工作精度等都要很大影响，因此对于箱体零件设计和制造，人们总是予以很高注重。
箱体构造形式普通有两种：一种是整体式，如机床主轴箱箱体，另一种是剖分式，如各类减速箱箱体。
箱体零件构造普通都比较复杂。壳臂较薄，内部成腔形。箱体上外臂和内腔经常设立加强筋和隔板，以便增强刚度和改进散热条件。箱体零件普通具备精度规定较高平行孔等加工表面。
矿井用箱体零件特点：
由于井下空间小，箱体工作载荷大，工作条件差，并常有煤块，岩石撞击等，因而规定箱体尺寸小，构造紧凑，并具备足够强度。因此普通都采用铸钢件或球墨铸铁件作为井下箱体零件材料。同铸铁相比，铸钢锻造性能和加工性能较差。
由于井下煤尘和瓦斯存在，井下工作机械防爆面必要具备很高防爆性能，以防止火花逸出而引起爆炸。详细规定为：不动防爆面表面粗糙度Ra值应不大于5um，活动防爆面表面粗糙度Ra值应不大于2.5 um；防爆面要有足够接触长度和较小配合间隙；防爆腔必要做水压实验，保证在8个大气压条件下持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弥补。
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
由于牵引部箱体技术规定较高，故加工时应分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。但由于该零件刚性好，不易变形，因此划分加工阶段不适当过细。拟定加工过程时应遵循如下原则：
1、先面后孔加工原则。
由于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，不但为孔加工提供了稳定可靠精基准，使孔加工余量均匀；并且由于箱体上孔大某些都分布在箱体平面上，先加工平面，去除了铸件表面凹凸不平和夹砂等缺陷，对孔加工比较有利（特别是钻孔时不易使轴线偏斜），便于切削、避免刀具破损和调节刀具等。
2、粗精加工分开原则。
由于箱体构造复杂，重要加工表面精度高，粗精加工分开进行，可以消除由粗加工所导致内应力、切削力、夹紧力和切削液对加工精度影响，有助于保证箱体加工精度。依照粗、精加工不同规定合理选用设备，有助于提高生产率。精度高和表面粗糙度规定高重要表面精加工工序放在最后，也可以使其表面避免因加工其她次要表面或搬运安装时被破坏。
3、妥善安排热解决工序。
普通状况下，锻造后进行时效解决，以便减少锻造内应力，变化金相组织、软化表层金属，改进材料加工性能，减少变形，保证加工精度稳定性。对于精度规定较高或壁薄而构造复杂箱体，在粗加工后进行一次人工时效解决，以消除粗加工所导致内应力，以保证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）
卡片上详细写出牵引部箱体加工工艺规程，加工时按照卡片上工序加工，严格保证加工精度。
三、牵引部箱体工艺分析
1）铸件必要进行时效解决，以消除应力。有条件时应在露天放一年以上再加工。
2）为了保证加工精度应使定位基准统一，该零件重要定位基准集中在底面上。
3）镗孔时，在也许条件下尽量采用“支撑镗削”办法，以增长镗杆刚性，提高加工精度。对直径较小孔，应采用钻、扩、铰加工办法。
为保证在同一轴上各孔同轴度，可采用在已加工孔上，安装导向套再加工其她孔办法。
4）为了提高孔加工精度，应将粗镗、半精镗和精镗分开进行。
5）锻造时普通Φ50mm如下孔不铸出。
6）孔尺寸精度检查，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可以通过孔与孔之间壁厚进行间接测量。
7）同一轴线上孔同轴度，可采用检查心轴进行检查。
8）各轴孔轴线之间平行度，以及轴孔轴线与基准面平行度，均应通过检查心轴进行测量。
9）数控加工时各孔对的位置是靠手动控制坐标来完毕，为更好地保证加工质量，单件小批量生产时也可采用组合夹具镗模进行加工；批量较大时，应采用专用镗模进行加工。
10）非加工表面进行喷丸解决。
11）齿轮腔涂磷化底漆，其她表面涂防锈漆。
四、定位基准选取
由于牵引部箱体加工重要属于孔系加工，因此对精度规定比较高，一定要选取好定位基准。我选取是以底面焊好工艺块为基准来进行定位与装夹。
1、精基准选取
精基准选取重要与加工表面精度规定有密切关系。选取精基准时，应一方面考虑“基准统一”原则，所选精基准最佳是装配基准（或设计基准），以避免基准不重叠而产生基准不重叠误差。此外，精基准还应保证重要加工表面加工余量均匀，具备较大支撑面，使定位和夹紧可靠。
2、粗基准选取
选取粗基准重要考虑加工表面与不加工表面之间互相位置关系以及加工表面余量均匀性问题。普通选取箱体上较为重要毛坯作为粗基准。
在单件小批量生产中加工粗基准时，可采用划线找正办法。划线时，要核对箱体内各零件与箱壁见尺寸，保证有足够间隙，以免零件之间互相干涉。采用划线找正法，可减少专用夹具，缩短生产准备时间，但加工精度较低，对刀调节时间长，生产率低。在大批量生产中，普通采用专用夹具加工。以保证重要孔加工余量均匀和减少辅助工时，提高生产率。
3.2.2 箱体加工误差分析
1、平面加工中误差分析
箱体零件结合面，定位面等是具备较高平面度规定加工面，经常浮现平面度误差。以端面铣削为例，归纳起来有下列几种因素。
1）、端铣时铣床主轴线同走刀方向垂直度误差。
2）、夹紧力位置和大小影响。
3）、切削力导致变形。
4）、内应力影响。
5）、切削热影响。
6）、机床自身静误差。
2、孔系加工中误差分析
1）、杆、导套静误差
若镗杆和导向套间存在间隙，在切削力和镗杆重力共同作用下，镗杆和回转轴线将是不固定。
2）、轴线位置静误差
若镗床主轴回转轴线同工作台进给方向有平行度误差，则加工孔在垂直于主轴回转轴线截面内真圆，在垂直于工作台进给方向截面内椭圆，但是椭圆度甚小。
3）、杆弹性变形
在悬臂镗削时，作用于镗杆上力有轴向切削力
4）、主轴弹性变形
机床主轴受力变形由重力、切削力和传动引起。传动力方向是不变，而切削力方向在时时变化因而它们合力大小和方向也在时时变化，加之轴承各点刚度不等会引起回转轴线变化，从而导致内孔表面圆度误差。
5）、受力点位置变化影响
进给方式不同会影响镗杆受力点位置。因镗杆悬伸长度不变，因此工件孔中心线直线度较好，孔径减少到较少。镗杆送进悬臂镗削，因镗杆悬伸长度不断变化，在可加工长孔时会产生圆度误差，加工多段同轴孔时会产生同轴度误差。
因此在对形状精度规定较高场合，总是优先考虑工作台面进给方式。
6）、工件夹紧变形
由于夹紧力过大或过于集中，夹紧位置不当等都也许导致夹紧变形而影响孔几何形状精度。夹紧力过大，加工后内孔成为椭圆。将集中载荷改为分布载荷，或减小精加工夹紧力等，上述变形可以避免。
3、毛坯材料硬度不均和余量不均影响
1）、力影响
相临孔由于收缩不同步切削解决后内应力重新分布，便导致孔圆度误差。为此，毛坯需要较好时效解决。
2）、工艺系统热变形影响
热变形会导致机床上主轴轴线倾斜，这时如采用工件进给就会浮现孔圆度误差。由于孔壁厚度不均在切削力作用下，薄处温度高，变形大，厚处温度低，变形小，若粗精加工持续进行，将会使薄处少切，厚处多切，冷却后便导致圆度误差。采用粗精加工分开和充分冷却可以有效消除这项误差。
第四章MG132/320-W牵引部箱体数控加工
工艺分析及程序编制
4.1 数控加工工艺分析
4.1.1 牵引部箱体数控加工内容
我重要选取了牵引部箱体上某些重要行孔进行数控加工：
1）、用367mm镗刀粗镗375孔
2）、用375mm镗刀精镗375孔
3）、用422mm镗刀粗镗430孔
4）、用430mm镗刀精镗430孔
5）、用20mm铣刀铣120X100槽
6）、用10mm麻花钻钻12-M12底孔
7）、用16mm麻花钻钻4-16孔
8）、用20mm麻花钻钻10-M24底孔
9）、用68mm镗刀粗镗5-68孔
10）、用38mm麻花钻钻5- 32透孔
11）、用30mm麻花钻钻M36底孔
12）、用60mm镗刀粗镗60孔
13）、用62mm镗刀粗镗65孔
14）、用65mm镗刀精镗65孔
15）、用62mm镗刀粗镗70孔
16）、用70mm镗刀精镗70孔
17）、用82mm镗刀粗镗90孔
18）、用90mm镗刀精镗90孔
4.1.2 数控机床选取
本次设计所加工零件是采煤机左牵引部箱体，加工工位较多，需工作台多次旋转才干完毕加工零件，初步选取为卧式镗铣类加工中心。
1. 类型选取
考虑加工工艺、设备最佳加工对象、范畴和价格等因素，依照所选零件进行选取。如，加工两面以上工件或在四周呈径向辐射状排列孔系、面加工，如各种箱体，应选卧式加工中心；单面加工工件，如各种板类零件等，宜选立式加工中心；加工复杂曲面时，如导风轮、发动机上整体叶轮等，可选五轴加工中心；工件位置精度规定较高，采用卧式加工中心。在一次装夹中需完毕多面加工时，可选取五面加工中心；当工件尺寸较大时，如机床床身、立柱等，可选龙门式加工中心。固然上述各点不是绝对，特别是数控机床正朝着复合化方向发展，最后还是要在工艺规定和资金平衡条件下做出决定。
2.参数选取
加工中心最重要参数为工作台尺寸等，依照拟定零件族典型零件进行选取。
1）工作台尺寸
这是加工中心主参数，重要取决于典型零件外廓尺寸、装夹方式等。应选比典型零件稍大某些工作台，以便留出安装夹具所需空间，还应考虑工作台承载能力，承载能力局限性时应考虑加大工作台尺寸，以提高承载能力。
2）坐标轴行程
最基本坐标轴是X、Y、Z，其行程和工作台尺寸有相应比例关系。工作台尺寸基本上决定了加工空间大小。如个别工件尺寸不不大于机床坐标行程，则必要规定工件加工区处在机床行程范畴之内。
3）主轴电动机功率与转矩
它反映了数控机床切削效率，也从一种侧面反映了机床刚性。同一规格不同机床，电动机功率可以相差很大。应依照工件毛坯余量、所规定切削力、加工精度和刀具等进行综合考虑。
4）主轴转速与进给速度
需要高速切削或超低速切削时，应关注主轴转速范畴。特别是高速切削时，既要有高主轴转速，还要具备与主轴转速相匹配进给速度
精度选取
3.精度选取
机床精度级别重要依照典型零件核心部位精度来拟定。重要是定位精度、重复定位精度、铣圆精度。数控精度通惯用定位精度和重复定位精度来衡量，特别是重复定位精度，它反映了坐标轴定位稳定性，是衡量该轴与否稳定可靠工作基本指标。
铣圆精度是综合评价数控机床关于数控轴伺服跟随运动特性和数控系统插补功能重要指标之一。某些大孔和大圆弧可以采用圆弧插补用立铣刀铣削，无论典型工件与否有此需要，为了将来也许需要及更好地控制精度，必要注重这一指标。
数控精度对加工质量有举足轻重影响，同步要注意加工精度与机床精度是两个不同概念。将生产厂样本上或产品合格证上位置精度当作机床加工精度是错误。样本或合格证上标明位置精度是机床自身精度，而加工精度是涉及机床自身所容许误差在内整个工艺系统各种因素所产生误差总和。整个工艺系统误差，因素是很复杂，很难用线性关系定量表达。在选型时，可参照工序能力kp评估办法作为精度选型根据。普通说来，计算成果应不不大于1.33。
4.机床刚度选取
刚度直接影响到生产率和加工精度。加工中心加工速度大大高于普通机床，电动机功率也高于同规格普通机床，因而其构造设计刚度也远高于普通机床。刚性是机床质量一种重要特性，但对选型而言，由顾客对所选机床进行刚性评价尚无可借鉴原则。事实上顾客在选型时，综合自己使用规定，对机床主参数和精度选取都包括了对机床刚性规定含义。订货时可按工艺规定、容许扭矩、功率、轴力和进给力最大值，依照制造商提供数值进行验算。用于难切削材料加工机床，应对刚性予以特殊关注。这时为了获得机床高刚性，往往不局限于零件尺寸，而选用相对零件尺寸大1至2个规格机床。
5.数控系统选取
数控功能分为基本功能与选取功能，可以从控制方式、驱动形式、反馈形式、检测与测量、顾客功能、操作方式、接口形式和诊断等方面去衡量。基本功能是必然提供，而选取功能只有当顾客选取了这些功能后，厂家才会提供，需另行加价，且定价普通较高。对数控系统功能一定要依照机床性能需要来选取，订购时既要把需要功能订全，不能漏掉，同步避免使用率不高导致挥霍，还需注意各功能之间关联性。在可供选取数控系统中，性能高低差别很大，价格也可相差数倍。应依照需要选取，不能片面追求高指标，以免导致挥霍。多台机床选型时，尽量选用同一厂家数控系统，这样操作、编程、维修都比较以便。同步要注意，再好系统，必要要有机床可靠零件质量和装配质量支持，才干发挥效能。
6.工作台功能选取
卧式加工中心有回转工作台。回转工作台有两种，用于分度回转工作台和数控回转工作台。用于分度回转工作台分度定位间距有一定限制，并且工作台只起分度与定位作用，在回转过程中不能参加切削。分度角有：0.5°times;720、5°times;72、3°times;120和1°times;360等，须依照详细工件加工规定选取。数控转台可以实现任意分度，作为B轴与其他轴联动控制。但必要依照实际需要拟定，以经济、实用为目。
7.自动换刀装置(ATC)和刀库容量选取
ATC工作质量和刀库容量直接影响机床使用性能、质量及价格。
刀库容量以满足一种复杂加工零件对刀具需要为原则。应依照典型工件工艺分析算出加工零件所需所有刀具数，由此来选取刀库容量。当规定数量太大时，可恰当分解工序，将一种工件分解为两个、三个工序加工，以减小刀库容量。同步要关注最大刀具尺寸、最大刀具重量。
ATC选取重要考虑换刀时间与可靠性。换刀时间短可提高生产率，但换刀时间短，普通换刀装置构造复杂、故障率高、成本高，过度强调换刀时间会使价格大幅度提高并使故障率上升。据记录加工中心故障中约有50%与ATC关于，因而在满足使用规定前提下，尽量选用可靠性高ATC，以减少故障率和整机成本。
8.冷却装置选取
冷却装置形式较多，某些带有全防护罩加工中心配有大流量淋浴式冷却装置，有配有刀具内冷装置(通过主轴刀具内冷方式或外接刀具内冷方式)，某些加工中心上述各种冷却方式均配备。精度较高、特殊材料或加工余量较大零件，在加工过程中，必要充分冷却。否则，加工引起热变形，将影响精度和生产效率。普通应依照工件、刀具及切削参数等实际状况进行选取。
综合以上因素，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，机床重要技术参数如下：
工作台面积mm 800×800
行程mm 1250/1000/850
主轴转速rpm 原则5000／特殊10000
主轴直径mm Ø110
主轴孔锥度 NT.50
进给速度m/min 20、20、18/10
主轴电机kw 22
刀库容量 40
刀具选取方式 固定
刀柄型式 BT50
刀具长度mm 550
刀具重量kg 25
定位精度mm ±0.004
重复定位精度mm ±0.002
机床尺寸mm 4165×6510×3530
机器重量T 23
4.1.3 加工刀具选取
加工中心使用刀具为刀具组件，由刀具和刀柄两某些构成。刀具某些和通用刀具同样，如铣刀、钻头、铰刀、镗刀等。对的地选取和使用刀具对保证零件加工质量有着极其重要作用。加工中心成本昂贵，应注意选用高性能刀具，充分发挥机床效率，减少加工成本，提高加工精度。
加工中心主轴转速较普通机床高1-2倍，且主轴输出功率较大。因而数控机床用刀具应具备较高耐用度和刚度，刀具材料抗脆性要好，且有良好断屑性能和可调易更换等特点。选取刀具材料时，普通尽量选取硬质合金刀具，涂层刀具与立方氮化硼等刀具也广泛应用于加工中心，陶瓷刀具与金刚石刀具也开始在加工中心上运用。
4.1.4 走刀路线选取
走刀路线又称加工路线，是指数控机床、加工中心在加工过程中刀具相对于工件运动轨迹。走刀路线拟定非常重要，它与工件加工精度和粗糙度直接有关。走刀路线一拟定，零件加工程序中各程序段先后顺序也就拟定了。
1、点位控制及孔系加工走刀路线
对于点位控制机床，只规定定位精度高，定位过程快，刀具相对于零件运动路线无关紧要。为了充分发挥加工中心工作效率，走刀路线应力求最短。对于位置精度规定较高孔系零件，精镗孔系时，特别要注意镗孔路线应与各孔定位方向要一致。
2、铣削平面走刀路线
对于凹形槽封闭轮廓类零件，为了保证铣削凹形侧面时能达到图样规定表面粗糙度，应一次走刀持续加工而成。
铣削外轮廓表面时铣刀切入和切出点应沿零件轮廓曲线延长线切向切入和切出零件表面，而不应沿法向直接切入零件，以免加工表面留下刀痕。
4.1.5 工件装夹与定位
加工中心是当代自动化加工单元。对的装夹工件，对充分发挥加工中心高精度、高效率起着重要作用。加工中心加工采用工序集中原则，工件一次装夹，可持续、自动完毕铣削、钻削、扩孔、铰孔、镗孔及攻螺纹等粗、精加工，因而，工件装夹需满足多刀、多面加工规定。
1、夹具选取
在加工中心上，夹具任务除了与普通机床夹具同样定位、夹紧外，还要以各个方向定位面为参照基准，拟定工件编程原点。
1）、夹具应具备高刚度和高定位精度。
2）、为切削刀具运动留下足够空间。
3）、装卸以便快捷，辅助时间段。
4）、保证工件最小夹紧变形。
5）、保证工件定位精度。
6）、注意机床主轴与工作台面之间最小距离和刀具装夹长度。
7）、优先使用组合夹具或柔性夹具。
2、夹紧与安装
工件夹紧对加工精度有很大影响。在考虑夹紧方案时，夹紧力应力求接近重要支撑点上，或在支撑点所在三角内，并力求接近切削部位及刚好地方，避免夹紧力落在工件中空区域，尽量不要在被加工孔上方。同步，必要保证最小夹紧力变形。加工中心上既有粗加工，又有精加工。零件在粗加工时，切削力大，需要大夹紧力，精加工时为了保证加工精度，减少压紧力变形，需要小夹紧力。此外还要考虑到各个夹紧部件不要与加工部位和所用刀具发生干涉。
3、拟定工件在机床工作台上最佳位置
卧式加工中心加工工件时，由于要进行多工位加工，工作台需带着工件旋转，要考虑工件（涉及夹具）在机床工作台上最佳位置，该位置是在技术装备过程中依照机床，考虑各种干涉状况，优化匹配各部位刀具长度而拟定。因而，在进行多工位零件加工时，应综共计算各工位各加工表面到机床主轴端面距离，一选取最佳刀具长度，提高工艺系统刚性，从而保证加工精度。
4.2 数控加工程序编制
数控程序编制我采用计算机辅助编程软件Master CAM，版本号为V9.0，在左牵引部箱体主视图上选用了某些重要行孔与槽进行数控镗削、钻削以及铣削加工。
4.2.1 编程坐标图（如下：）
以左侧耳环中心为坐标原点进行数控程序编制，底面焊工艺块为定位基准。
4.2.2 刀具卡片
刀具卡片
刀具号
刀具类型
补偿量
备注阐明
T1
镗刀
H1
367
T2
镗刀
H2
375
T3
镗刀
H3
422
T4
镗刀
H4
430
T5
铣刀
H5
20
T6
麻花钻
H6
10
T7
麻花钻
H7
16
T8
麻花钻
H8
20
T9
镗刀
H9
68
T10
麻花钻
H10
38
T11
麻花钻
H11
30
T12
镗刀
H12
60
T13
镗刀
H13
62
T14
镗刀
H14
65
T15
镗刀
H15
70
T16
镗刀
H16
82
T17
镗刀
H17
90
4.2.3 加工程序及阐明（程序单见附表2）
4.2.4 铣槽走刀路线图
铣（120×100）槽
第五章 工艺过程技术经济分析
1.项目研究意义
依托科技进步，发展高产高效综采工作面核心技术与装备，走生产集约化，大幅度提高工作面单产，是当今世界各重要产煤国家发展煤炭工业，增产提效重要途径。自八十年代以来，各重要采煤国家都在积极开发和应用新型高效、大功率、高可靠性采煤机，并都获得了良好效果。建设一批高产，高效当代化矿区采煤机在国内综合机械化采煤技术中起主导作用，对国内煤炭产业经济发展具备重要现实意义，从而增进国民经济发展和社会稳定。
2.国内外科技现状
国外现状：为了提高工作面单产，世界重要产煤国家工作面重要设备之一-----采煤机，大多采用多电机驱动，截割电机横轴布置大功率电牵引采煤机，集机电一体化，性能完善，可靠性高，装机功率大。世界上具备代表性几家采煤机生产公司如美国久益；日本三井三池；德国艾柯夫；英国安德森等先后都推出了各种型号适合中厚和厚煤层采煤机，且性能日趋完善，装机功率越来越大，生产能力越来越强。但对于较薄煤层大功率采煤机开发却很少。
国内现状：国内薄煤层资源丰富，分布面广，并且煤质好。据记录全国薄煤层储量占所有可采储量21％。许多煤区有大量解放层也急待开发。因而，搞好薄煤层采煤机械化，提高薄煤层生产效率，已成为国内能源工业重要任务。依照现状，国内采煤机生产中，中厚和厚煤层采煤机发展突飞猛进，日新月异，基本上达到了九十年代国际先进水平。依照当前国内外采煤机发展趋势和顾客强烈规定，针对上述状况，需开发一种功率大、性能先进可靠性高用于高档普采工作面，并兼顾综采多电机横向布置，多点驱动机内载电牵引采煤机，采高范畴1.9～3.8米,机面高度在0.85米左右,最小过机间隙0.15米,最小过煤高度0.28米,煤质硬度在4左右，煤层倾角不不不大于40°。
3.经济效益与社会效益预算
该型采煤机用于较薄煤层高档普采或综采工作面，而该种工作面大多为解放层。依照国内煤炭资源战略，节约煤炭资源，提高煤炭回采率和煤炭质量，其社会效益是显而易见。因而开发此采煤机市场前景非常辽阔，无论对煤炭公司还是采煤机生产公司都具备较好社会效益和经济效益。
单位：万元
年份
项目
共计
生产台数
3
5
10
15
15
48
产值
单 价
280
280
280
280
280
总 值
840
1400
2800
4200
4200
13440
利税
利润（14%）
117.6
196
392
588
588
1881.6
税金（10%）
84
140
280
420
420
1344
总 值
201.6
336
672
1008
1008
3225.6
4、项目资金
1）、总资金涉及如下内容 单位： 万元
（1）调研、征询、协作费用 10
（2）攻关费用 70
（3）电机开发费用 60
（4）样机试制费用 2×200=400
（5）设备改造费用 20
（6）实验费用 40
（7）不可预见费用 10
总计 610
2）、年度资金使用预算
160
450
5、项目承担
本项目由鸡西煤矿机械有限公司和平煤集团共同承担，由鸡西煤矿机械有限公司采煤机研究所设计，鸡西煤矿机械有限公司试制，平煤集团做井下工业性实验。
6、国产化限度
MG132/320-W型采煤机加工件均由鸡西煤机厂自行生产，液压件、电气件（除变频器重要电气元件外）、其他原则件均由国内定点专业生产厂配套。
综上，当前随着煤炭工业发展和煤炭开采技术进步，特别是新采煤办法浮现，煤矿对采煤工作面技术性能、质量和使用可靠性规定也越来越高，该型采煤机用于较薄煤层高档普采或综采工作面，而该种工作面大多为解放层。依照国内煤炭资源战略，节约煤炭资源，提高煤炭回采率和煤炭质量，其社会效益是显而易见。而作为采煤机重要工作机构牵引部，其机壳加工工艺改进及其数控程序编制不但能大大减少生产成本，更能极大提高采煤机使用性能，这些都必将为公司带来可观经济效益和社会效益。
第六章 绿色设计与生产
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