1 前言

　　先進(jìn)的制造技術(shù)是振興傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)支撐和發(fā)展趨勢(shì)，數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)的制造技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)和共性技術(shù)。隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造的各行各業(yè)。為了更好地提高采煤機(jī)產(chǎn)品的制造質(zhì)量和生產(chǎn)效率，增強(qiáng)產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，更好地發(fā)揮數(shù)控技術(shù)在采煤機(jī)生產(chǎn)制造業(yè)中的作用，講述了在采煤機(jī)生產(chǎn)制造業(yè)中，數(shù)控技術(shù)在切削加工、焊接及質(zhì)量控制與檢驗(yàn)等多方面的應(yīng)用。

2 在切削加工方面的應(yīng)用

　　(1)對(duì)形狀復(fù)雜、精度要求較高的零件加工在采煤機(jī)浮動(dòng)油封的結(jié)構(gòu)中，使用時(shí)要求內(nèi)環(huán)的凸曲面與外環(huán)的凹曲面間的的密封圈各處壓縮量相等。壓縮接觸面積均勻，才能滿(mǎn)足密封的功能，因此內(nèi)、外環(huán)凸凹曲面的加工精度直接影響密封的可靠性。用數(shù)控機(jī)床編程加工，較容易地保證其曲面精度，滿(mǎn)足了浮動(dòng)油封的使用要求。此外，在采煤機(jī)行星減速機(jī)構(gòu)中，其行星架等分孔的等分精度及每行孔的同軸度精度都直接影響整機(jī)的傳動(dòng)精度和使用壽命，在加工中心上加工行星架，不僅保證了圖樣的精度要求，同時(shí)加工效率也很高，是用坐標(biāo)銼床加工的5~8倍。

　　(2)對(duì)大模數(shù)齒輪的加工在無(wú)鏈牽引的采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)輪(漸開(kāi)線齒形)和擺線銷(xiāo)軌輪，參數(shù)采用的都是大模數(shù)(m&ge;25)少齒數(shù)(z <17)。在加工時(shí)，受齒輪加工機(jī)床和齒輪刀具所限，難以實(shí)現(xiàn)范成加工或仿形加工，用數(shù)控銼銑床編程加工較容易實(shí)現(xiàn)，大大減少了生產(chǎn)投入和工藝準(zhǔn)備時(shí)間。目前，所有采煤機(jī)中大模數(shù)少齒數(shù)的齒輪一般都是用數(shù)控銼銑床編程加工的，編出加工一個(gè)齒形的子程序，利用角度偏置或坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)編程功能，加工其余齒形。精度滿(mǎn)足使用要求，加工效率較高。

　　(3)對(duì)箱體類(lèi)零件加工&ldquo;三大機(jī)殼&rdquo;的加工一直是采煤機(jī)制造業(yè)中的關(guān)鍵，加工效率及精度直接影響到采煤機(jī)的制造周期和使用壽命。現(xiàn)代采煤機(jī)結(jié)構(gòu)大都是多電機(jī)&ldquo;分控橫擺&rdquo;，在每種機(jī)殼上都有電機(jī)安裝孔，此類(lèi)孔孔徑大而日_較深，如圖1所不是MG490/920-DW采煤機(jī)牽引機(jī)殼中安裝電機(jī)的孔，在加工孔深62010.2尺寸里面時(shí)，在普通機(jī)床上加工時(shí)，先加工一刀，然后工作臺(tái)退出，測(cè)量加工深度尺寸，再進(jìn)給工作臺(tái)對(duì)刀加工。先將孔深62010.2尺寸加工好(上一次刀的范圍)，然后再一刀一刀地排，將孔深620 1 0.2里面 X380范圍加工好，要反復(fù)進(jìn)退工作臺(tái)很多次，效率很低。用數(shù)控機(jī)床編程加工深孔底面時(shí)，在尺寸基面上對(duì)好刀，快速定位到要加工的里面，用圓弧插補(bǔ)功能將620 1 0.2里面一次進(jìn)刀銑好，不用反復(fù)進(jìn)退刀，精度好，加工效率很高。

　　另外在加工牽引殼體端面的對(duì)接孔時(shí)，由于另一端是耳子與截割部搖臂相聯(lián)，只能臥式加工。在坐標(biāo)銼床拉坐標(biāo)加工20多個(gè)孔，加工效率很低。用數(shù)控機(jī)床編程加工效率可提高4～7倍，而日_用同一個(gè)加工程序，利用鏡像功能可以加工左、右牽引機(jī)殼及與其聯(lián)接的中間箱體兩端面上的對(duì)接孔，不僅效率高，精度也很高。

　　(4)在工裝方面的應(yīng)用隨著采煤機(jī)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的種類(lèi)增多，新的工裝胎具數(shù)量也相應(yīng)增多，生產(chǎn)投入增大，制造周期也長(zhǎng)。利用數(shù)控機(jī)床編程加工可替代一些胎具工裝，如在機(jī)殼上使用數(shù)量較多的鉆模胎具等。減少很多胎模具的設(shè)計(jì)與制造。對(duì)數(shù)控機(jī)床加工替代不了的必不可少的工裝，可用數(shù)控機(jī)床來(lái)加工此類(lèi)工裝，縮短了工藝準(zhǔn)備時(shí)間。數(shù)控機(jī)床的充分使用，大大地提高了加工質(zhì)量，減少了生產(chǎn)的投入，縮短了制造周期。

　　(5)在高速切削先進(jìn)加工技術(shù)應(yīng)用方面數(shù)控機(jī)床具有應(yīng)用高速切削加工的設(shè)備基礎(chǔ)，特別是在采煤機(jī)市場(chǎng)竟?fàn)幦找婕ち业那闆r下，如何提高制造質(zhì)量和加工效率，增強(qiáng)竟?fàn)幜?，更多地占有市?chǎng)份額，應(yīng)用先進(jìn)的制造技術(shù)是立足之本。

3 在焊接方面的應(yīng)用

　　(1)由于采煤機(jī)開(kāi)發(fā)的速度快、品種多，生產(chǎn)類(lèi)型又是單件小批，各種機(jī)殼的毛坯制造越來(lái)越多地采用焊件，對(duì)于組焊件大量的單件下料問(wèn)題，數(shù)控氣割發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢(shì)，一些零件的焊接坡口可直接割出，大大地提高了生產(chǎn)效率。

　　(2)數(shù)控氣割機(jī)的應(yīng)用，代替了過(guò)去流行的仿型法，由于使用了計(jì)算機(jī)和龍骨板程序，對(duì)采煤機(jī)滾筒、葉片等零件的下料，優(yōu)化了套料的選用方案，大大減少了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，也節(jié)省了大量的材料，在生產(chǎn)效率和質(zhì)量上也都有明顯的提高。

　　(3)應(yīng)用于粗加工，數(shù)控氣割機(jī)裝有自動(dòng)的可調(diào)整的切縫補(bǔ)償裝置。這種裝置允許對(duì)構(gòu)件的實(shí)際輪廓進(jìn)行程序控制，相當(dāng)于數(shù)控銑床上的銑刀半徑補(bǔ)償，這樣可以調(diào)整改變切縫補(bǔ)償值，來(lái)較精確地控制毛坯的加工余量?？蓱?yīng)用于零件的粗加工，例如:采煤機(jī)行走部中擺線齒形的銷(xiāo)軌輪，其齒槽較深，加工余量較大，粗加工在普通銑床上按線加工，效率很低，齒形所留的加工余量也不均勻。在數(shù)控銑床上精加工時(shí)，需要走刀多次(多次執(zhí)行加工程序)，效率較低。使用數(shù)控氣割粗加工齒槽，齒形的加工余量均勻，調(diào)整切縫補(bǔ)償，余量大小也可以較精確地控制。氣割后再進(jìn)行完全退火處理，改善了組織，細(xì)化了品粒，也改善了精加工的切削性。此外，對(duì)采煤機(jī)中使用數(shù)量較多的各種形狀的蓋板類(lèi)零件，其外形的加工可直接數(shù)控氣割好(或留很小的加工余量)，大大減少了切削的加工量，降低能耗，節(jié)省了材料，提高了生產(chǎn)效率。

4 在壓力加工技術(shù)方面

　　在熱壓力加工范圍內(nèi)，數(shù)控系統(tǒng)在熱態(tài)成型方面起著愈來(lái)愈大的作用。在液壓鍛造壓力機(jī)上裝上數(shù)控系統(tǒng)，能夠達(dá)到較高的工作速度，提高了生產(chǎn)率;縮短了每件加工時(shí)一間，降低了能耗;鍛造精度高，壓力機(jī)的經(jīng)濟(jì)性得到明顯提高。除經(jīng)濟(jì)性要求外，配備數(shù)控系統(tǒng)在工藝方面也是需要的，許多高強(qiáng)度材料只能在很窄的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱成形，在普通壓力機(jī)上加工，零件需要中間加熱，而采用數(shù)控系統(tǒng)后，鍛造時(shí)只進(jìn)行一次加熱，由于模具與零件接觸時(shí)間短，使零件的表面冷卻很少。

　　目前，在采煤機(jī)制造方面應(yīng)用的不多，但對(duì)于采煤機(jī)滾筒上的刀齒、齒座這些易損件來(lái)說(shuō)，批量又大，鍛造精度要求又較高的零件，使用裝有數(shù)控系統(tǒng)的壓力機(jī)筆者認(rèn)為是有必要的。

5 在質(zhì)量控制與檢驗(yàn)方面的應(yīng)用

　　幾何數(shù)據(jù)的處理不僅包括用數(shù)據(jù)繪圖機(jī)繪制幾何形狀，還包括反方向的信息流動(dòng)，即通過(guò)數(shù)字坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量形狀。數(shù)字坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種測(cè)量位置值、并以數(shù)字形式輸出的設(shè)備。測(cè)量機(jī)、坐標(biāo)檢查機(jī)、掃描機(jī)、檢查機(jī)等都是這類(lèi)設(shè)備。此類(lèi)設(shè)備在采煤機(jī)制造中對(duì)一些精度要求高的零件、常規(guī)方法難以檢測(cè)的復(fù)雜曲面、殼體類(lèi)零件(空間尺寸的檢測(cè))、檢驗(yàn)樣板及模具等加工精度的檢測(cè)起到了很大的作用。還有在首件、抽樣等檢驗(yàn)方面、加工誤差分析方面、質(zhì)量測(cè)控方面等也都得到了廣泛的應(yīng)用，在采煤機(jī)制造的質(zhì)量控制和檢驗(yàn)方面發(fā)揮了重要作用。