外文翻譯--切削刃的幾何形狀工件的硬度的影響進(jìn)給速度和切削速度對表面粗糙度和力量完成硬化AISI H13鋼的車削 中文版

桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 切削刃的幾何形狀，工件的硬度的影響，進(jìn)給速度和切削速度對表面粗糙度和力量完成硬化 AISI H13 鋼的車削 Tugrul Ozel 津，港許，埃羅爾 Zeren 工業(yè)及系統(tǒng)工程羅格斯，新澤西州立大學(xué)，新澤西州 08854 美國 摘要 在這項研究中，切削刃的幾何形狀，工件的硬度的影響，實驗研究了進(jìn)給速度和切削速度對表面粗糙度和在完成硬車削 AISI H13 鋼合力。 準(zhǔn)備在 立方氮化硼鋼筋插入兩個不同的亞硝酸鹽，通過硬化采用 AISI H 13 進(jìn)行研究。 四個因素 （硬度，邊緣幾何，進(jìn)給率和切削速度） ， 兩級分?jǐn)?shù)實驗進(jìn)行統(tǒng)計分 析和方差 計算 。在硬車削實驗 中 ，三面組成部分作用力 的工具加工和粗糙度的變化。這項研究表明，影響工件的硬度，切削刃的幾何形狀，進(jìn)給率和切削速度對表面粗糙度有 明顯差異 性。進(jìn)給速度的切割速度和效果的兩個因素相互作用的邊緣幾何形狀和工件硬度，邊緣幾何形狀和進(jìn)給速度顯得很重要。尤其是小邊半徑，降低工件表面硬度 可 導(dǎo)致 有 更好的表面粗糙度。尖端的幾何形狀，工件硬度和切削速度被 視為最具 影響力 的 構(gòu)件。工件表面硬度較低 、 小半徑 有 較低的邊緣切向和徑向力。 1.簡介 硬車削，加工硬化 45-70 HRC 通常在有色金屬零件，可進(jìn)行干聚 晶立方氮化硼（ PCBN刀具， CBN 刀具常用）在文獻(xiàn) 1-8廣泛報道。研究結(jié)果在有關(guān)文獻(xiàn)的鋸齒形切屑的形成以與工藝特點和切削的切屑形狀硬車削 19 中的穩(wěn)定性機(jī)制。其他有關(guān)成分的研究，溫度和 CBN 刀具 1,8,20,21,22,28 和 影響工作的材料特性的磨損特性，刀具的幾何形狀和切削條件對表面完整性的完成加工的零件 23 表明，硬車削的挑戰(zhàn)和識別各種工藝，設(shè)備和工裝的相關(guān)因素影響表面質(zhì)量，刀具壽命和生產(chǎn)率。通過文獻(xiàn)回顧，影響力，刀具磨損/故障和粗糙度和完整的成品的表面，在硬車削用 CBN 刀具和它們 的相互影響與圖 1 所示的圖表說明。在本圖中，以上參數(shù)水平虛線為因素或輸入到硬車削過程，他們只能選擇在開始的時候，除了刀具振動。所有其他參數(shù)，位于下面的虛線，認(rèn)為是性能的措施或輸出的硬車削過程。的文獻(xiàn)回顧顯示，在圖表中，幾乎所有的因素，給出了硬車削工藝性能的影響。這些因素可分為如下： 1.1 刀具幾何形狀和材料特性 選擇 CBN刀具硬車削刀具幾何參數(shù) 是要慎重考慮 設(shè)計要求。 CBN刀具的韌性比其他常見的刀具材料低，因此切削更有可能 2 。因此，刀尖半徑和適當(dāng)?shù)倪吘壷苽涫翘岣咔邢魅械膹?qiáng)度，達(dá)到良好的表面特性對加工的金屬部 件 23 必不可少。立方氮化硼刀具設(shè)計的硬車削特征負(fù)前角的幾何形狀和邊界的制備（斜面或骨，或兩者）。制備的邊緣設(shè)計規(guī) 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 范往往是經(jīng)過廣泛的實驗確定。圖 2顯示了邊緣 CBN刀具普通制劑的類型。根據(jù)最近的研究，這是顯而易見的，對表面質(zhì)量的邊緣的幾何效應(yīng)顯著 23 。 圖 1 .一個因素流程圖的切削關(guān)系 泰勒等人 24， 25 的切削刃的幾何形狀和工件的硬度 實驗表明 ，在完成硬車削 AISI 52100 鋼的殘余應(yīng)力影響的實驗研究結(jié)果。他們表示，這兩個因素是顯著的完成硬表面完整性轉(zhuǎn)向 組件。具體地說，他們指出大磨練半徑工具產(chǎn)生更多的壓應(yīng)力，但也留下 “ 白層 ” 。 采爾 26 研究了應(yīng)力和溫度的發(fā)展通過有限元模擬硬車削在 CBN 刀具刃的幾何形狀的影響。 Chou 等人。 28 實驗研究了影響 CBN 含量對表面質(zhì)量和刀具磨損的硬化AISI 52100 鋼工具。本文的研究結(jié)論表明，低含量 CBN 工具產(chǎn)生的高含量 CBN 刀具和切削深度更好的表面粗糙度對刀具磨損率的影響較小。 圖 2.預(yù)置型號的邊緣 CBN 刀具 1.2 工件硬度 由于在性質(zhì)上的變化對硬工 件材料 ,基本的剪切過程 ,形成不同的硬車削芯片 5。先前的研究表明 ,工件硬度的方方面面有深遠(yuǎn)的影響 CBN刀具的性能并完成的加工面。已有許多科學(xué)家 (23)和泰勒等科學(xué)家 25研究了工件硬度的影響對殘余應(yīng)力。在最近的一項研究中 ,郭和劉 27研究了材料的性能對硬 AISI 52100軸承鋼使用溫度控制拉伸試驗和正交切削試驗 ,論證了硬度材料的性能在很大程度上影響了占流動應(yīng)力性質(zhì)的巨大變化。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 1.3切削速度、進(jìn)給速率和 切削深度 CBN刀具性能的高度依賴切割條件即切削速度、切削率和切削深度。尤其是切削速度、切削深度明顯影響刀具壽命。提高切削速度、切削深度導(dǎo)致切削 區(qū)溫度的增加。自從 CBN是在高溫陶瓷材料 ,化學(xué)因素就變成了一個領(lǐng)先的磨損機(jī)理和切削刃經(jīng)常加速減弱 ,導(dǎo)致早產(chǎn) (切削刀具的失效 ),即邊緣破損的刀具。此外 ,泰勒注意到當(dāng)進(jìn)給量增加時 ,殘余應(yīng)力的變化 ,從抗壓抗拉。 1.4 表面完整性，殘余應(yīng)力和刀具磨損 一般來說 ,殘余應(yīng)力作為工 件硬度變得更加壓的增加而增加。而成 ,其硬度和韌性 CBN刀具降低和減少立方氮化硼含量 8。由于陶瓷黏結(jié)相 ,CBN-L 工具會有較低的導(dǎo)熱系數(shù) ,進(jìn)而導(dǎo)致在逐漸升高的氣溫中切削刃的硬轉(zhuǎn)彎。據(jù)巴拉什 9報道 ,CBN-L 工具比較適合完成的車削加工淬硬 鋼。在低切削速度、刀具壽命的 CBN-L 優(yōu)于 CBN-H,而在較高的切削速度 ,相反的意見是正確的 ,并且也表面粗糙度是較不有利的工具在使用 CBN-H28。泰勒報道說 ,所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力大邊緣磨練工具通常更抗壓比邊緣應(yīng)力產(chǎn)生的小工具 ,他們也離開磨礪白層。此外 ,邊緣幾何的影響中起重要作用 ,工件的熱塑性變形?？夏岣駡蟮?,增加進(jìn)給量提高抗壓殘余應(yīng)力最大 ,加深影響區(qū)。也有人認(rèn)為 ,不宜在條款的槽的表面光潔度相比可磨練或銳利的邊緣。 以全面提升效率 ,努力完成車削是有必要的 ,它擁有一個完整的過程的理解。為了達(dá)到這一目的 ,大量的 研究工作被執(zhí)行了 ,為了定量研究了切削過程的影響參數(shù) ,各種硬表面質(zhì)量。為了更深地理解的硬車削過程中就有必要了解影響的每一個對這些變量的 ,而且兩者的互動。它是不可能找到了所有的變量 ,將影響表面質(zhì)量在努力完成轉(zhuǎn)彎。此外 ,它是昂貴耗時的 ,就能分辨好歹了每一個變量的影響輸出。 2. 實驗過程 2.1 工件材料 工件材料 應(yīng)用于該研究是 AISI H13鋼高溫作業(yè)工具 ,它主要用于高需求的工具。圓筒狀的 AISI H13標(biāo)本利用實驗進(jìn)行了直徑 1.25英寸和長度的 2英尺。在實驗室對標(biāo)本進(jìn)行熱處理 (through-hardened)在工廠內(nèi)的熱處理設(shè)備 ,才能取得預(yù)期地硬度值 50-55的硬度。然而 ,隨后硬度測試技術(shù)采用羅克韋爾型硬度計未來顯示實際的硬度是工作 51.3 1.0mm的每個標(biāo)本和 54.7 0.5mm。今后 ,硬度值的均值被定義為測量工件硬度 。 2.2 工裝和邊緣的幾何形狀 CBN 嵌入由兩個完全不同的代表類型的邊緣的準(zhǔn)備工作進(jìn)行了調(diào)查 ,在本研究中。準(zhǔn)備工作包括 :這些邊緣 (一 )”chamfered”(T -land)邊緣和 b)項 “ 磨練出來的 “ 邊緣如圖所示的量程。 TNM-433 固體頂部插入 (立方氮化硼超性能研磨機(jī) ,GE BZN 8100 年級 )插入被用 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 于肯納 DTGNR-124B 右手工具與 00 - 50 領(lǐng)先 ,權(quán)利人耙角度。 chamfered 磨練和幾何測量插入邊緣與 3 次重復(fù) ,協(xié)調(diào)測量儀采用高精密 touch-trigger 探針。為磨練出來的插入 ,平均半徑 1050 4.0 m 被發(fā)現(xiàn)。 Chamfered 插入邊緣被發(fā)現(xiàn)擁有 200 幾何角度和 0.03 槽槽寬度 0.1mm,使用相同的器具和 3 次重復(fù) ,并被報導(dǎo)近于等效半徑 101.6 磨礪 5.1 m 2.3 實驗設(shè)計 一個四因素 兩級階乘設(shè)計是用來確定的影響工件幾何形狀、切削刃的硬度、進(jìn)給速率及切削速度 對表面粗糙度和內(nèi)力在努力完成的車削加工 AISI H 13 鋼。因素水平的因素進(jìn)行了綜述 ,如表 1。這些因素水平的結(jié)果在整整 16 個獨(dú)特的因素水平組合。 16 次重復(fù)的各因素水平組合進(jìn)行了導(dǎo)致共 256 個測試。每個復(fù)制代表 25.4 毫米切割長度在軸向方向。響應(yīng)變量的工件表面粗糙度和切削力等。 進(jìn)行了縱向轉(zhuǎn)動剛體 ,高精 度的數(shù)控車床 (Romi 世紀(jì) 35E)以一種恒定的切削深度在0.254mm。酒吧里曾被關(guān)押在機(jī)器零件用彈簧夾頭 ,并最大限度地減少到最低精疲力盡的剛性。切的長度是 25.4 毫米每次試驗在軸向力的方向。由于可用性約束 的條件下 ,每個插入被用于一個因素水平組合 ,其中包括 16 次重復(fù)。 (一共有三個磨練和三槽被插入選項 )。以這樣的方式每個邊的準(zhǔn)備工作都遵守同樣的測試數(shù)量和相同的軸向長度的傷口。最后 ,表面粗糙度和刀具磨損量的測量進(jìn)行了 203.2當(dāng)切割長度達(dá)到毫米 (8英寸 )和 406.4mm(16英寸 )過程中各因素水平組合。表面粗糙度是用測 Taylor-Habson Surtronic 3 +表面形貌劑三豐 SJ-digital 分析儀 ,用了一種痕跡表面的長度 ,切斷長度 48mm 的 0.8mm。表面粗糙度值都被記錄在 8 等間隔各地每個 25.4mm 圓周邊緣的距離來獲得統(tǒng)計上有意義的數(shù)據(jù)樣本對每一個因素水平組合。 CBN 被插入使用 tool-maker 顯微鏡檢查來衡量側(cè)面磨損深度和探測不良特征的邊緣上 ,刀具的切削過程中斷努力完成。 2.4 切削力的測量 切削 力等的測功器的炮塔 9121磁碟片通過為客戶量身定制的數(shù)控車床 Kistler 9121炮塔適配器 (類型 ),為創(chuàng)造一個非常硬 toolholder工裝夾具。產(chǎn)生的電荷信號放大測功機(jī)是使用沖鋒放大器 (Kistler類型 5814B1)。放大信號的獲取、采樣數(shù)據(jù)采集的 PCMCIA卡的利用和 Kistler軟件在筆 記型電腦上 DyanoWare在 2000年取樣頻率的每通道。時序型材獲取力數(shù)據(jù)顯示 ,切削力是相對穩(wěn)定的長度切割和因素如振動和主軸擺動的危險是可以忽略的。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 三個主要的部分 schematically合力被顯示在圖 3。 圖 3 cutting-force 元件測量 3. 結(jié)果和討論 分析變 行 進(jìn)行了統(tǒng)計學(xué)上的顯著趨勢識別測量表面粗糙度和切削力數(shù)據(jù)。分析了單獨(dú)進(jìn)行方差分析 Ra表面粗糙度值并為每個組成部分 (即軸向切削力飼料 )徑向 (推力 ),及切向(切削 )的力量。另外 ,相應(yīng)的情節(jié)顯著因子變 行 分析建立了各分析。這類情節(jié)元素提供 了較為深入的分析的重要因素與表面粗糙度、切削力等在努力完成轉(zhuǎn)彎 H13鋼使用 chamfered AISI并磨礪了 CBN插入。 3.1 方差分析結(jié)果 方差分析表 Ra表面粗糙度參數(shù)給在表 2。除了自由度 (DF),均方 (MS)和 F值 (F)表所顯示的 P-values交往 (P)各因素水平和互動。一個低的跡象 ,表明了一個 P-value統(tǒng)計significange為來源的反應(yīng)。 表 2表明主要影響的邊緣幾何、切削速度、進(jìn)給速率之間的相互作用 ,除了硬度及硬度 ,邊緣喂入幾何、切削速度、切削速度之間的相互作用具有重要意義和喂入表面 粗糙度。 進(jìn)給量是占優(yōu)勢的參數(shù)與之關(guān)聯(lián)的表面粗糙度。這是被期望的 ,因為眾所周知 ,理論表面粗糙度的主要是功能的飼料對一個給定的鼻子 ,不同半徑的平方喂入 8。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 通常的徑向力最大 ,切向力 和軸向 (中間 )力量是最小的努力完成轉(zhuǎn)彎。一般來說 ,組件都是影響切削力和切削速度、進(jìn)給速率邊緣幾何。表 3 - 5 是方差分析表對應(yīng)于徑向速度、軸向力 (喂 )及切向零件的切削力 ,分別。這些數(shù)據(jù)表的主要效果表明 ,工件硬度、邊緣提取幾何、切削速度、進(jìn)給速率 (除了軸向力 )都明顯有管轄權(quán)的力量在徑向、軸向和切向的方向。 表 3顯示的主要影響 的邊緣 幾何、切削速度、硬度和幾何學(xué)之間的相互作用關(guān)系及硬度 ,邊緣切削速度、進(jìn)給速率方面 ,也是非常重要的力量在軸向 (進(jìn)給 )方向。軸向力并沒有 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 太大的影響在喂入量變化。 表 4顯示的主要影響的邊緣 幾何、切削速度、硬度之間的相互作用關(guān)系 ,只有幾何學(xué)和切削速度、邊緣進(jìn)給方面 ,也是非常重要的力量在干熄爐徑向方向上。 表 5的主要效果表明 ,邊緣 幾何、切削速度、硬度、飼料以及幾何只之間的相互作用關(guān)系及硬度 ,邊緣切削速度、進(jìn)給速率方面 ,也是非常重要的力量在切線方向。 3.2 進(jìn)給效果和邊準(zhǔn)備表 面粗糙度 圖形的表面粗糙度 參數(shù)圖中顯示的是數(shù)字 4和 5。這些數(shù)字說明已經(jīng)建成的主要作用和喂入邊緣的幾何參數(shù)對工件表面粗糙度。摘要在前人分析的基礎(chǔ)上 ,主要影響幾何之間的 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 互動和喂入邊緣被發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計學(xué)意義上的表面粗糙度拉。圖 4顯示的效果和進(jìn)給邊緣的幾何參數(shù)對表面粗糙度 54.7,切削速度 200米 /分鐘 ,切割長度的 406.4mm。圖 5顯示的效果和進(jìn)給邊緣的幾何參數(shù) Ra表面粗糙度以切削速度的工作 51.3 100米 /分鐘 ,切割長度的 25.4mm。 圖 4 切削刃幾何形狀 、進(jìn)給速率對表面粗糙度的影響（高水平 )。 圖 5 切削刃幾何效應(yīng)和速度對表面 粗糙度的影響（低濃度 ) 這兩個數(shù)字顯示 ,所有的準(zhǔn) 備工作已經(jīng)蒙羞受辱邊緣以最低的進(jìn)給速率(0.05mm/min)。然而 ,大型的邊緣半徑導(dǎo)致更好的表面粗糙度和切割速度較高硬度時被選中 ,則相反 ,當(dāng)硬度低切削速度的選擇。最后 ,但應(yīng)該注意的是 ,由于飼料的主要作用是隨手顯然在每個邊的準(zhǔn)備。具體來說 ,表面粗糙度隨著喂入量增加的時候 ,表面粗糙度是成正比的平方的進(jìn)給速率。 3.3 邊緣效應(yīng)的表面 硬度和表面粗糙度的準(zhǔn)備 圖 6構(gòu)造的影響以說明該方法的主要優(yōu)勢和表面硬度的幾何參數(shù)對工件表面粗糙度以切削速度 200m/min,喂入 0.2mm/啟和切割長度 406.4mm。摘要在前人分析的基礎(chǔ)上 ,主要作 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 用之間的互動和工件邊緣幾何表面硬度在統(tǒng)計上是顯著增加表面粗糙度 Ra參數(shù)。這個圖展示了那個小邊半徑和較低的工件表面硬度導(dǎo)致更好的表面粗糙度。 圖 6 切削刃幾何效應(yīng)和硬 度對表面粗糙度 3.4 表面硬度和邊 緣切向的效果 ,承受徑向載荷和軸向 (進(jìn)給 )的力量 原力的元件作為圖的功能和工件表面硬度邊緣幾何。 7 - 9中顯示的是無花果。這些數(shù)字表明 ,工件幾何形狀和更高 chamfered邊緣表面硬度導(dǎo)致更高的切向和徑向力 ,而不是在軸向 (進(jìn)給 )的力量。此 外 ,小磨練半徑邊緣幾何導(dǎo)致更高的力量在軸向 (進(jìn)給 )方向。 圖 7 幾何形狀和表 面切削刃的硬度對切向力的影響 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 圖 8 切削刃幾何效應(yīng)和表 面硬度對徑向力的影響 圖 9:幾何形狀和表 面切削刃的硬度對軸向力的影響 3.5 切削速度、切 向力在切削刃幾何上的影響 圖 10是取得的主要作用來說明邊緣的幾何和切削速度參數(shù)對切向力。摘要在前人分析 ,其主要影響之緣的幾何和切割速度對切向力有統(tǒng)計學(xué)意義。圖 10顯示高切削速度和更小的邊緣切向力導(dǎo)致低半徑。 3.6 切削速度、進(jìn)給速率在切向力的影響 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 圖 11進(jìn)行說明的主要影響切削 速度、進(jìn)給速率參數(shù)對切向力。摘要在前人分析的交互作用對切削速度、進(jìn)給速率對切向力有統(tǒng)計學(xué)意義。圖 11顯示低切削速度、進(jìn)給速率較低導(dǎo)致較低的切向力。 圖 10 切削速度、切 削刃幾何上的切向力的影響 圖 11 切削速度 、進(jìn)給速率切向力的影響 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 4 結(jié)論 在這項研究中 ,一個詳細(xì)的實驗研究基礎(chǔ)上 ,給出了制備的影響工件幾何形狀、切削刃的表面硬度和切削條件對工件表面粗糙度和切削力等在努力完成的車削加工 AISI H13 鋼。結(jié)果表明 ,切削刃幾何形狀的影響 ,對工件表面粗糙度是相當(dāng)顯著。受的切削力等切削條件的限 制 ,而且也不僅與工件的切削刃幾何表面硬度。這一研究表明 ,工件硬度的影響 ,切削刃幾何、進(jìn)給速率及切削速度對表面粗糙度在統(tǒng)計上是顯著的。雙因素的交互作用的影響工件幾何形狀和邊緣的硬度、邊緣提取幾何和進(jìn)給速率和切削速度、進(jìn)給速率也似乎是很重要的。特別是 ,小邊半徑和較低的工件表面硬度導(dǎo)致更好的表面粗糙度。切削刃幾何參數(shù)、工件硬度和切削速度被發(fā)現(xiàn)是影響力量的部件。較低的工件的表面硬度和小邊半徑導(dǎo)致較低的切向和徑向的力量。 致 謝 感謝他們在協(xié)助進(jìn)行實驗約瑟夫利彭科特先生和塔拉特 .Khaireddin。 參考文獻(xiàn)： 1.全 Narutaki，華山根，“刀具磨損和淬硬鋼的切削加工中的 CBN 刀具溫度”，第 2 紀(jì)事工研究所。 28 / 1， 2001 年 . 2.霍奇森噸， PHH Trendler，廣發(fā) Michelletti“氮化硼刀片車削淬硬工具鋼立方”，第紀(jì)事機(jī)械工程研究所。 30/1, 2001，頁 63-66。 3.瓦特凱尼格，河 Komanduri，香港 Toenshoff 灣 Ackeshott， 2 頁， 2003， 417-427“ 硬金屬加工”，機(jī)械工程研究所紀(jì)事，第 33 卷 / 4.瓦特凱尼格，米克林 格，“硬質(zhì)材料加工和限制與切削刃幾何定義場的應(yīng)用”，機(jī)械 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 工程研究所紀(jì)事，卷。 39 / 1， 2006 年。 5.瓦特凱尼格，答 Berktold，樓科赫，“磨轉(zhuǎn)兌 -一個比較表面的精度和完整性方面達(dá)到” 39-43 紀(jì)事工程研究所，第 42 卷 / 1， 2005 年。 6.樓克洛克灣 Eisenblatter，“干切”， 519-526 紀(jì)事工程研究所， 46 卷 / 2， 2000 年。 7.香港 Toenshoff，角阿倫特，本阿穆爾河“，切削淬硬鋼”，第紀(jì)事工程研究所。 49 / 2， 2000 年，第 1-19。 8.永生周 MM Barash，“檢討硬車削和 CBN 切削工具”，對中小企業(yè)的技術(shù)文件， 951-962訴訟的第一屆國際機(jī)械和會議， MR95 - 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Bayer & H 上，亞琛技術(shù)大學(xué)，德國 摘要 最近，在地下長壁采煤法的重點一 直是增加安裝電機(jī)功率的采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)（ AFC），更復(fù)雜的控制系統(tǒng)，支持長臉的長度，以降低成本，實現(xiàn)更高的生產(chǎn)率。這些努力已導(dǎo)致更高的輸出和前所未有的進(jìn)展率。走向 “ 更大和更好的設(shè)備和布局方案，然而，正在迅速接近的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性的限制。為進(jìn)一步提高生產(chǎn)力，長壁開采程序組織變化看起來是唯一合理的答案。的最優(yōu)化的采煤機(jī)切割序列的利益，從而導(dǎo)致更好的性能，本文討論了。 1 簡介 傳統(tǒng)上，在地下長壁采礦作業(yè)，采煤機(jī)切割序列使用 下列二者 之一 ： 單向或雙向循環(huán)。除了這兩種主要的方法，選擇挖掘周期也已開發(fā)和地下硬煤 礦世界各地的成功應(yīng)用。 例如半網(wǎng)絡(luò)切割周期 ， 必須在此上下文中提到的 就是 利用煤炭國際的二十英里 ， 在科羅拉多州，美國，和 MATLAB的南非短壁操作 “ 最佳周期 ” 。其他礦山還測試了相似但改進(jìn)切割導(dǎo)致改進(jìn)的輸出循環(huán)中，生產(chǎn)力的增長高達(dá) 40%的 成績 如是認(rèn)為可能的改進(jìn)。 而上述礦山應(yīng)用的另一種切割方法根據(jù)自己的具體條件，如焊縫高度或使用的設(shè)備，本文系統(tǒng)在不同的廣義 和 計算方法。詳細(xì)描述每個切削技術(shù)開采周期，包括生產(chǎn)性和非生產(chǎn)性的周期圖，隨之而來的將是一個簡短的介紹進(jìn)行生產(chǎn)能力的計算和各系統(tǒng)的技術(shù)限制，綜述。定義了標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備 類別的不同的焊縫的高度，在最合適和最有生產(chǎn)力的每類采礦設(shè)備的選擇。除了對采煤機(jī)的技術(shù)參數(shù)和 AFC，面的長度和特異性切割煤能源模型中各高度級的主要變量。作為一個結(jié)果的能力的計算，不同的采煤機(jī)截割的方法可以在一個標(biāo)準(zhǔn)化的方式展示了每種方法的圖形相比，生產(chǎn)力。由于模型的一般特點，潛在的優(yōu)化（從切削循環(huán)的變化和生產(chǎn)力更高的采礦作業(yè)方面所帶來的好處）可以推導(dǎo)出。 2 采煤機(jī)切割序列的工藝 為什么不同的切割序列長壁采煤法應(yīng)用問題 ” ？ “ 必須有一個回答說，在討論在操作程序等方面的顯著特點。的主要因素和原因或在特殊的切割方 法是煤層的厚度和硬度的煤，煤層的巖土參數(shù)和煤礦放頂煤性質(zhì)的影響以及對工作面沉降，特別是長的地質(zhì)背景。各礦區(qū)環(huán)境或序列的結(jié)果在不同的生產(chǎn)速率的應(yīng)用和因此工作面推進(jìn)速度。煤流到 AFC的另一點是，就像在采煤機(jī)負(fù)載，特別是包括武器和應(yīng)力，對截齒的磨損。深入分析，選擇 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 最適合的開采周期是必要的；因此，一般的解決方案不能保證最佳的效率和生產(chǎn)力。 一個分類的采煤機(jī)切割序列是由四個主要參數(shù)的實現(xiàn)。首先，一個可以獨(dú)立之間的挖掘方法，該煤礦在兩個方向 意義從頭部到擋板上返回運(yùn)行和或只在一個方向。其次，方式開采順序與端面的情況，提 前提取面線的切割網(wǎng)絡(luò)等效后，為每個單獨(dú)的方法的特征參數(shù)。 NEC必要的行 走 距離在進(jìn)刀變化之間的序列，以及所需要的時間進(jìn)行這個任務(wù)。另一方面，定義的序列是 網(wǎng) 割煤比例每 步 。而傳統(tǒng)的完整的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，引進(jìn)現(xiàn)代 AFC和車頂支架系統(tǒng)允許有效的操作用一半的 網(wǎng)狀 方法。第四參數(shù)識別的藝術(shù)采煤機(jī)切割序列的狀態(tài)是創(chuàng)造每跑開。比其他部分或半開放式的方法，如用于 MATLAB的優(yōu)化周期 ” ，切割高度等于完整的焊縫高度分別包括軟懸掛或下盤材料。 2.1雙方向的截割次序 在圖 1中被描述的雙方向的截割次序 , 是表示工作面二點之間的特點，在 一個完全的截割操作周期中 , 是在兩者的向前和返回期間是完成的。整個長壁采煤法每個周期的完成等價于在網(wǎng)狀截割軌跡的一個巡回。滾筒的前端面截割煤層的頂部而滾筒的后端面截割煤層的下部，同時起到清除落煤的作用。這個切割的方法主要的缺點主要表現(xiàn)在截割時間和操作比較復(fù)雜。 因此，趨勢近幾年來要增加工作面的長度以減少挖掘過程中的沖擊載荷和延長截齒的壽命。 2.2單方向的截割次序 與雙方向的方法相反 ,在單向模型里截割采煤機(jī)截割是朝一個方向進(jìn)行的。 在回返行程中，地板煤是被采煤機(jī)底板它本身清理。截割運(yùn)動在往返時被在工作面限制 了操作運(yùn)動推進(jìn)的速度。截割操作在工作面的開頭部位 ,如圖 1 b所示。因為切割動作只能是一個方向循環(huán)而使截割的工作效率低，它是單向截割次序的主要缺點。此外煤流可能是相當(dāng)不規(guī)則，它依賴于采煤機(jī)在截割周期中的位置。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 2.3半滾筒截割次序 半滾筒截割的主要優(yōu)點是它減少采煤機(jī)在截割過程中的無效截割時間 ,造成高機(jī)器利用。如圖 2 所顯示的半滾筒截割次序處于工作面中間位置時，它與雙方向截割次序具有一致性。完整的滾筒在截割結(jié)束時 ,藉由更快速地允許的較低速度在煤層的中間部位向兩個方向操作。除了實現(xiàn)較高的牽引速度，在甲 板輸送機(jī)被的采煤機(jī)雙向循環(huán)的煤流而平衡。 2.4半開口切割次序 這種方法的優(yōu)點更突出，它實際上是在二個方法中的提高和改進(jìn)。如圖 2 b所示煤層的上端面和中間部分在向它的后端面時被截割。在回程底部的煤與自由的面和工作面的較小比例的來切斷煤層來一起截割；結(jié)果其牽引速度由于受到材料的切割能特性而限制。滾筒截割在煤層的中間部位不會產(chǎn)生無效的截割時間。類似的回程后門工作面必須在進(jìn)入主工作面之前減小機(jī)身長度。 3 生產(chǎn)能力計算 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 不同的采礦方法之間的生產(chǎn)力在理論上的做一個大體的比較 , 因為在這情況通過在不同的之間采煤機(jī)的截割周期 ,總是存在很多假定和技術(shù)上的以及地質(zhì)學(xué)的限制為基礎(chǔ)。因而，不能提供精確的結(jié)果 ,但是它為每個截割方法的分析確實提供了生產(chǎn)力的高低趨勢和某些參數(shù)。 該模型實用于煤層厚度在 2 m 和 5 m 之間以 50cm為一個等級的被稱之為厚煤層的煤礦類型 ,根據(jù)不同的等級選擇不同的設(shè)備，可以在市場上選擇最適合該等級開采的設(shè)備。除了規(guī)