型采煤左牽引部機殼的加工工藝規(guī)程及數控編程說明書樣本

第一章緒論一、國內重要煤機裝備現狀和水平，改革開放二十近年來，特別近來，在原煤炭部、國家煤炭工業(yè)局領導和大力扶持下，國內煤礦機械制造公司通過改革、改組、改造、強化管理和技術創(chuàng)新，煤機產品有了較快發(fā)展，在產品品種、技術水平和質量等方面均有了長足進步。隨著一批具備國際技術水平采煤機械產品相繼開發(fā)成功，國內綜采工作面平均年產為87.24萬噸，比1990年54.77萬噸，提高了約60%。綜采裝備能力已經達到日產萬噸水平。此外，國產煤機裝備還出口印度、俄羅斯、土耳其等國家，獲得了較好經濟效益。當前國產煤機裝備基本滿足了國內煤礦生產建設需要，某些產品達到了國際九十年代末期水平。重要體現：電牽引采煤機：已成功開發(fā)出直流調速型、交流變頻調速型、開關磁阻調速型、電磁調速型四種形式約30余種不同型號電牽引采煤機，并所有實現機載，裝機功率最高可達1250Kw，電壓3.3Kv。液壓支架：能基本滿足不同地質條件煤礦需求。最大支護高度達到5米，最大缸徑為380毫米，最大工作阻力為11000KN，某些支架壽命實驗超過35000次，迅速移架液壓系統(tǒng)已使支架完畢降移升循環(huán)時間縮短至12--15秒，并與外商合伙制造出電液控制系統(tǒng)。盡管"九五"期間煤機產品在技術質量性能等方面獲得了長足進步，但與國際先進水平相比還存在著差距，重要反映在擁有自主知識產權產品少，質量不穩(wěn)定，可靠性不高等問題。二、"九五"煤機公司技術創(chuàng)新基本經驗自從1992年煤炭工業(yè)開展高產高效礦井建設以來，特別是1994年原煤炭部作出《關于加快高產高效礦井建設決定》以來，國內煤炭工業(yè)機械化、當代化建設有了較快發(fā)展。煤炭工業(yè)技術進步有力增進了煤機產品發(fā)展。"九五"以來，國內重要煤機公司面對嚴峻市場形勢，努力克服重重困難，大力抓好技術創(chuàng)新，瞄準國際煤機制造先進水平，研制開發(fā)了一批大型國有重點煤礦公司急需具備自主知識產權和核心技術、達到國際先進水平創(chuàng)新產品，為煤炭工業(yè)生產建設提供了大量技術裝備，為增進國內煤炭工業(yè)構造調節(jié)、技術升級做出了新貢獻。三、"十五"國內煤機公司發(fā)展國內加入世界貿易組織后將為國內煤機公司發(fā)展注入新活力，同步也使國內煤機公司面臨著新機遇和挑戰(zhàn)，面臨著更加激烈競爭。當前煤機公司正處在改革攻堅，機制轉換，構造調節(jié)和建立當代公司制度核心時期，相稱一某些煤機公司正在為生存而拼搏,因而前景相稱嚴峻。對煤機公司自身來說，要在日趨激烈國際競爭中立于不敗之地，核心在于盡快提高公司綜合素質和競爭能力新世紀國內煤炭工業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展將為煤機制造業(yè)發(fā)展提供堅實基本和遼闊市場。咱們將進一步深化改革，強化管理，大力抓好技術創(chuàng)新，提高公司核心競爭力，不斷滿足煤炭工業(yè)發(fā)展對裝備需求，為新世紀煤炭工業(yè)更快發(fā)展作出新貢獻。四、此后國內電牽引采煤機研究目的與當前國外最先進電牽引采煤機相比，國內電牽引采煤機在總體參數性能方面尚有較大差距，某些核心部件性能、功能、適應范疇還亟待完善和提高，特別是線監(jiān)測，故障診斷及預報、信號傳播與采煤機自動控制、傳感器等智能化技術和機械部件可靠性、壽命與國外相比差距甚遠。依照國內煤炭生產規(guī)定和采煤機技術發(fā)展趨勢。以及針對國內電牽引采煤機存在差距，此后重要研究內容如下：⑴進一步完善和提高交流變頻調速系統(tǒng)可靠性。重點完善和提高系統(tǒng)裝置抗震、散熱和防潮性能；⑵研究可靠微機電氣控制系統(tǒng)，重點提高猜枚機電控制系統(tǒng)抗干擾、抗熱效應能力；⑶開發(fā)或者增強電控制系統(tǒng)監(jiān)控功能，重點研究故障診斷與專家系統(tǒng)、工況監(jiān)測、顯示與信息傳播系統(tǒng)、工作面采煤機自動運營控制系統(tǒng)、自適應變頻電路漏電檢測與保護技術、搖臂自動調高系統(tǒng)等；⑷開發(fā)四象限運營礦用交流變頻調速裝置，使采煤機能適應較大傾角煤層開發(fā)需求；⑸開發(fā)單機功率600KW，總裝機功率1500KW大功率電牽引采煤機；⑹電牽引采煤機可運用率、可靠性和壽命研究。提高交流電牽引采煤機可靠性、安全性、可維護性、自動化限度及設備可運用率，為實現順槽以及地面控制奠定良好技術基本，使國內電牽引采煤機研究技術達到國際20世紀90年代末期先進水平，為國內雙高綜采工作面和雙高礦井建設，提供了技術先進、性能可靠滾筒采煤機。我設計是MG132/320—W型采煤機牽引部箱體加工工藝以及數控加工。工藝創(chuàng)新之處是采用了數控機床代替老式機床加工，加工中涉及到數控機床選用、工藝分析、數控編程以及綠色生產等技術，但愿能對采煤機發(fā)展起到一定作用。第二章采煤機簡介及構造構成2.1MG132/320—W系列采煤機簡介MG132/320—W采用一種電機橫向布置、無底托架構造；牽引采用液壓牽引；搖臂調高采用液壓傳動；滾筒落煤、裝煤采用齒輪傳動。該機生產率達669t/h，牽引速度可達7.34m/min。該機在很薄機身上采用1140V直接供電開關磁阻調速方式，省去了一種變壓器增長了采煤機對工作面條件適應性；控制方式采用了計算機控制；行走輪支承采用自潤滑軸承構造，使維修工作量大大減少。該機可開采煤、鹽巖、頁巖、鉀鹽等卜氏系數≤3有用礦層。適應采高1.4～3.2m。它完全符合井下爆炸性環(huán)境規(guī)定。2.2采煤機重要特點1.

本采煤機采用多部電機橫向布置構造方式，各部件縱向之間沒有直接動力傳動，各部件機

械傳動分別獨立，改進了受力條件，提高了傳動件運動精度，并且簡樸可靠，大大提高了機械傳

動效率，減少了機體發(fā)熱限度，從主線上克服了電機縱向布置傳動形式存在漏油、噪聲大等諸

多局限性。

2.

為了增強機身整體剛性及部件強度，液壓傳動部和電控箱合二為一設計，采用軋制鋼板焊接結

構，組焊后箱體整體回火解決，從而有效地增強了機身整體剛性和部件強度。

3.

整機無底托架，機身三大部件之間采用大直徑雙定位銷和四個楔形亞鈴銷以及螺釘聯接緊固，該構造連接牢固可靠，同步減少了采煤機高度，增長了過煤空間。

4.

液壓系統(tǒng)與MG150/375—W型采煤機完全相似，工作原理簡樸，液壓元件可靠性高，系統(tǒng)工作裕度

大，故障率低。

5.

搖臂內傳動件所有借用MG150/375—W型采煤機，裕度大，可靠性高。

6.

調高油缸與液壓鎖采用分體式設計，以便故障解決及零部件更換。

7.

操縱靈活以便，機身中間設有牽引，調高操作手把，機身兩端設有液控調高按鈕和急停按鈕。

8.

拖纜架采用可翻轉式設計，有效地解決了較薄煤層工作面浮現電纜彎轉與拖纜架干涉問題。

纜架干涉問題。

9.

行走箱內行走輪采用了可實現自潤滑軸承代替原鋼套或銅套構造，可不用注油潤滑，減

少了維護工作量，且提高了可靠性。

10.

牽引電機，截割電機冷卻水冷卻電機后自由流出，提高了電機冷卻可靠性，使電機工作更加

可靠。

11.

將管路盡量布置在機殼內部，使膠管防護可靠，整機無護罩。

12.

機面高度低，對開采較薄煤層有良好適應性。13.通過更換中間箱和液壓馬達，本采煤機即可改裝為電牽引形式采煤機。2.3采煤機構成某些及其作用采煤機由截割部、牽引部、電器設備以及輔助裝置四大某些構成：1、截割部重要涉及螺旋滾筒，弧形擋煤板，固定減速箱（大搖臂）以及滾筒跳高裝置。螺旋滾筒是一種帶有螺旋葉片圓形滾筒，葉片上裝有截齒，滾筒旋轉時截齒就將煤破落?；⌒螡L筒是一種半圓形擋煤板，位在滾筒背面。滾筒旋轉時，破落煤炭在滾筒螺旋葉片和弧形擋煤板共同作用下裝入運送機溜槽。固定減速箱體內裝有四級減速齒輪和液壓傳動裝置，電動機經四級齒輪減速后帶動螺旋滾筒旋轉。液壓傳動裝置涉及柱塞泵、安全閥、分派閥、液壓鎖、油缸、活塞桿、小搖臂以及油管接頭。當活塞桿推動小搖臂時，大搖臂就以固定減速箱為點上、下擺動，從而實現滾筒跳高。2、牽引部重要涉及減速箱、牽引卷筒、導繩輪和操作手把。減速箱內裝有液壓傳動裝置與減速齒輪裝置。液壓傳動裝置是采煤機牽引動力動力來源，它涉及葉片油泵、葉片馬達、單向閥組、安全閥、分派閥以及液壓管路和接頭等。采煤機牽引速度調節(jié)就是借液壓傳動系統(tǒng)油泵流量變化來實現。齒輪減速裝置由四級減速齒輪構成，其高速端與液壓馬達輸出軸相連，低速端與牽引卷筒相連。牽引卷筒重要作用是實現鋼絲繩摩擦牽引。鋼絲繩在卷筒上纏繞3-4圈摩擦后，引出兩個頭，并分別經截割部與牽引部導向滑輪，沿整個工作面長度在運送機兩段固定。操作手把和一組按鈕。3、輔助裝置重要涉及電纜架、噴霧裝置與繩索裝置。電纜架膠接在牽引部底托架背面，采煤機采煤時，電纜盤繞在架上。噴霧裝置用于滅塵，保障生產安全和礦工健康。緊繩裝置涉及兩個彈簧筒，兩根拉桿和一臺緊繩鉸車或專用緊繩卡具。4、電器設備涉及電動機和操作保護電器設備。2.4重要技術參數及配套設備最大生產能力（t/h）：550；

采高（m）：1.2～2.7

滾筒直徑（m）：￠1.25

￠1.4

；

截深（m）：0.6

滾筒轉速（r/min）：46

52

；

機面高度（m）：0.97

牽引速度（m/min）：0～5.5；

臥底量（mm）：134～209

過煤高度（mm）：330；

最大牽引力（KN）：300

液壓系統(tǒng)最大工作壓力（MPa）：

12.5；

電壓（V）：1140

滅塵方式

：內外噴霧；

外型尺寸

（mm）：5894×975×735

重量（T）：17.717（不含滾筒和擋煤板）

最大不可拆卸部件為中間箱，其尺寸及重量如下：長×寬×高（mm）：2530×940×650

重量（T）：4.5;

配套運送機型號：SGD630/220W

SGZ630/220；

配套供水管型號：KJR25

配套電纜型號：UCPQ3×70+1×16+3×6；

配套電氣開關型號：DQZBH—300/1140

截割電機型號：YBRB—132；

牽引電機型號：YBRB—55

主泵型號：ZB125；

調高泵型號：A2F10R4P1；

馬達型號：A2F107

第三章MG132/320-W型采煤機牽引部箱體工藝分析3.1采煤機箱體功用與構造特點箱體是部件和組件基本零件，它把許多零件連接成一體，使各個零件之間具備擬定相對位置和相對運動關系，這就構成了具備一定功能箱體部件，如機床主軸箱部件，各類減速器部件等。箱體零件構造形式和加工質量對于整個機器使用性能，如振動、噪聲、發(fā)熱、壽命、效率、工作精度等都要很大影響，因此對于箱體零件設計和制造，人們總是予以很高注重。箱體構造形式普通有兩種：一種是整體式，如機床主軸箱箱體，另一種是剖分式，如各類減速箱箱體。箱體零件構造普通都比較復雜。殼臂較薄，內部成腔形。箱體上外臂和內腔經常設立加強筋和隔板，以便增強剛度和改進散熱條件。箱體零件普通具備精度規(guī)定較高平行孔等加工表面。礦井用箱體零件特點：由于井下空間小，箱體工作載荷大，工作條件差，并常有煤塊，巖石撞擊等，因而規(guī)定箱體尺寸小，構造緊湊，并具備足夠強度。因此普通都采用鑄鋼件或球墨鑄鐵件作為井下箱體零件材料。同鑄鐵相比，鑄鋼鍛造性能和加工性能較差。由于井下煤塵和瓦斯存在，井下工作機械防爆面必要具備很高防爆性能，以防止火花逸出而引起爆炸。詳細規(guī)定為：不動防爆面表面粗糙度Ra值應不大于5um，活動防爆面表面粗糙度Ra值應不大于2.5um；防爆面要有足夠接觸長度和較小配合間隙；防爆腔必要做水壓實驗，保證在8個大氣壓條件下持續(xù)一分鐘不致發(fā)生滲漏。防爆面上氣孔和砂眼要進行焊接和彌補。3.2箱體加工工藝過程分析3.2.1MG132/320-W牽引部箱體工藝分析及工藝規(guī)程一、零件圖樣分析由于牽引部箱體技術規(guī)定較高，故加工時應分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。但由于該零件剛性好，不易變形，因此劃分加工階段不適當過細。擬定加工過程時應遵循如下原則：1、先面后孔加工原則。由于箱體孔比平面難加工，先以孔為粗基準加工平面，再以平面為精基準加工孔，不但為孔加工提供了穩(wěn)定可靠精基準，使孔加工余量均勻；并且由于箱體上孔大某些都分布在箱體平面上，先加工平面，去除了鑄件表面凹凸不平和夾砂等缺陷，對孔加工比較有利（特別是鉆孔時不易使軸線偏斜），便于切削、避免刀具破損和調節(jié)刀具等。2、粗精加工分開原則。由于箱體構造復雜，重要加工表面精度高，粗精加工分開進行，可以消除由粗加工所導致內應力、切削力、夾緊力和切削液對加工精度影響，有助于保證箱體加工精度。依照粗、精加工不同規(guī)定合理選用設備，有助于提高生產率。精度高和表面粗糙度規(guī)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運安裝時被破壞。3、妥善安排熱解決工序。普通狀況下，鍛造后進行時效解決，以便減少鍛造內應力，變化金相組織、軟化表層金屬，改進材料加工性能，減少變形，保證加工精度穩(wěn)定性。對于精度規(guī)定較高或壁薄而構造復雜箱體，在粗加工后進行一次人工時效解決，以消除粗加工所導致內應力，以保證箱體加工精度穩(wěn)定性。二、牽引部箱體機械加工工藝過程卡片（見附錄3）卡片上詳細寫出牽引部箱體加工工藝規(guī)程，加工時按照卡片上工序加工，嚴格保證加工精度。三、牽引部箱體工藝分析1）鑄件必要進行時效解決，以消除應力。有條件時應在露天放一年以上再加工。2）為了保證加工精度應使定位基準統(tǒng)一，該零件重要定位基準集中在底面上。3）鏜孔時，在也許條件下盡量采用“支撐鏜削”辦法，以增長鏜桿剛性，提高加工精度。對直徑較小孔，應采用鉆、擴、鉸加工辦法。為保證在同一軸上各孔同軸度，可采用在已加工孔上，安裝導向套再加工其她孔辦法。4）為了提高孔加工精度，應將粗鏜、半精鏜和精鏜分開進行。5）鍛造時普通Φ50mm如下孔不鑄出。6）孔尺寸精度檢查，使用內徑千分尺或內徑百分表進行測量。軸內孔之間距離測量可以通過孔與孔之間壁厚進行間接測量。7）同一軸線上孔同軸度，可采用檢查心軸進行檢查。8）各軸孔軸線之間平行度，以及軸孔軸線與基準面平行度，均應通過檢查心軸進行測量。9）數控加工時各孔對的位置是靠手動控制坐標來完畢，為更好地保證加工質量，單件小批量生產時也可采用組合夾具鏜模進行加工；批量較大時，應采用專用鏜模進行加工。10）非加工表面進行噴丸解決。11）齒輪腔涂磷化底漆，其她表面涂防銹漆。四、定位基準選取由于牽引部箱體加工重要屬于孔系加工，因此對精度規(guī)定比較高，一定要選取好定位基準。我選取是以底面焊好工藝塊為基準來進行定位與裝夾。1、精基準選取精基準選取重要與加工表面精度規(guī)定有密切關系。選取精基準時，應一方面考慮“基準統(tǒng)一”原則，所選精基準最佳是裝配基準（或設計基準），以避免基準不重疊而產生基準不重疊誤差。此外，精基準還應保證重要加工表面加工余量均勻，具備較大支撐面，使定位和夾緊可靠。2、粗基準選取選取粗基準重要考慮加工表面與不加工表面之間互相位置關系以及加工表面余量均勻性問題。普通選取箱體上較為重要毛坯作為粗基準。在單件小批量生產中加工粗基準時，可采用劃線找正辦法。劃線時，要核對箱體內各零件與箱壁見尺寸，保證有足夠間隙，以免零件之間互相干涉。采用劃線找正法，可減少專用夾具，縮短生產準備時間，但加工精度較低，對刀調節(jié)時間長，生產率低。在大批量生產中，普通采用專用夾具加工。以保證重要孔加工余量均勻和減少輔助工時，提高生產率。3.2.1、平面加工中誤差分析箱體零件結合面，定位面等是具備較高平面度規(guī)定加工面，經常浮現平面度誤差。以端面銑削為例，歸納起來有下列幾種因素。1）、端銑時銑床主軸線同走刀方向垂直度誤差。2）、夾緊力位置和大小影響。3）、切削力導致變形。4）、內應力影響。5）、切削熱影響。6）、機床自身靜誤差。2、孔系加工中誤差分析1）、桿、導套靜誤差若鏜桿和導向套間存在間隙，在切削力和鏜桿重力共同作用下，鏜桿和回轉軸線將是不固定。2）、軸線位置靜誤差若鏜床主軸回轉軸線同工作臺進給方向有平行度誤差，則加工孔在垂直于主軸回轉軸線截面內真圓，在垂直于工作臺進給方向截面內橢圓，但是橢圓度甚小。3）、桿彈性變形在懸臂鏜削時，作用于鏜桿上力有軸向切削力4）、主軸彈性變形機床主軸受力變形由重力、切削力和傳動引起。傳動力方向是不變，而切削力方向在時時變化因而它們合力大小和方向也在時時變化，加之軸承各點剛度不等會引起回轉軸線變化，從而導致內孔表面圓度誤差。5）、受力點位置變化影響進給方式不同會影響鏜桿受力點位置。因鏜桿懸伸長度不變，因此工件孔中心線直線度較好，孔徑減少到較少。鏜桿送進懸臂鏜削，因鏜桿懸伸長度不斷變化，在可加工長孔時會產生圓度誤差，加工多段同軸孔時會產生同軸度誤差。因此在對形狀精度規(guī)定較高場合，總是優(yōu)先考慮工作臺面進給方式。6）、工件夾緊變形由于夾緊力過大或過于集中，夾緊位置不當等都也許導致夾緊變形而影響孔幾何形狀精度。夾緊力過大，加工后內孔成為橢圓。將集中載荷改為分布載荷，或減小精加工夾緊力等，上述變形可以避免。3、毛坯材料硬度不均和余量不均影響1）、力影響相臨孔由于收縮不同步切削解決后內應力重新分布，便導致孔圓度誤差。為此，毛坯需要較好時效解決。2）、工藝系統(tǒng)熱變形影響熱變形會導致機床上主軸軸線傾斜，這時如采用工件進給就會浮現孔圓度誤差。由于孔壁厚度不均在切削力作用下，薄處溫度高，變形大，厚處溫度低，變形小，若粗精加工持續(xù)進行，將會使薄處少切，厚處多切，冷卻后便導致圓度誤差。采用粗精加工分開和充分冷卻可以有效消除這項誤差。第四章MG132/320-W牽引部箱體數控加工工藝分析及程序編制4.1數控加工工藝分析4.1.1牽引部箱體數控加工內容我重要選取了牽引部箱體上某些重要行孔進行數控加工：1）、用367mm鏜刀粗鏜375孔2）、用375mm鏜刀精鏜375孔3）、用422mm鏜刀粗鏜430孔4）、用430mm鏜刀精鏜430孔5）、用20mm銑刀銑120X100槽6）、用10mm麻花鉆鉆12-M12底孔7）、用16mm麻花鉆鉆4-16孔8）、用20mm麻花鉆9）、用68mm鏜刀粗鏜5-68孔10）、用38mm麻花鉆鉆5-32透孔11）、用30mm麻花鉆12）、用60mm鏜刀粗鏜60孔13）、用62mm鏜刀粗鏜65孔14）、用65mm鏜刀精鏜65孔15）、用62mm鏜刀粗鏜70孔16）、用70mm鏜刀精鏜70孔17）、用82mm鏜刀粗鏜90孔18）、用90mm鏜刀精鏜90孔4.1.2數控機床選取本次設計所加工零件是采煤機左牽引部箱體，加工工位較多，需工作臺多次旋轉才干完畢加工零件，初步選取為臥式鏜銑類加工中心。1.類型選取考慮加工工藝、設備最佳加工對象、范疇和價格等因素，依照所選零件進行選取。如，加工兩面以上工件或在四周呈徑向輻射狀排列孔系、面加工，如各種箱體，應選臥式加工中心；單面加工工件，如各種板類零件等，宜選立式加工中心；加工復雜曲面時，如導風輪、發(fā)動機上整體葉輪等，可選五軸加工中心；工件位置精度規(guī)定較高，采用臥式加工中心。在一次裝夾中需完畢多面加工時，可選取五面加工中心；當工件尺寸較大時，如機床床身、立柱等，可選龍門式加工中心。固然上述各點不是絕對，特別是數控機床正朝著復合化方向發(fā)展，最后還是要在工藝規(guī)定和資金平衡條件下做出決定。2.參數選取加工中心最重要參數為工作臺尺寸等，依照擬定零件族典型零件進行選取。1）工作臺尺寸這是加工中心主參數，重要取決于典型零件外廓尺寸、裝夾方式等。應選比典型零件稍大某些工作臺，以便留出安裝夾具所需空間，還應考慮工作臺承載能力，承載能力局限性時應考慮加大工作臺尺寸，以提高承載能力。2）坐標軸行程最基本坐標軸是X、Y、Z，其行程和工作臺尺寸有相應比例關系。工作臺尺寸基本上決定了加工空間大小。如個別工件尺寸不不大于機床坐標行程，則必要規(guī)定工件加工區(qū)處在機床行程范疇之內。3）主軸電動機功率與轉矩它反映了數控機床切削效率，也從一種側面反映了機床剛性。同一規(guī)格不同機床，電動機功率可以相差很大。應依照工件毛坯余量、所規(guī)定切削力、加工精度和刀具等進行綜合考慮。4）主軸轉速與進給速度需要高速切削或超低速切削時，應關注主軸轉速范疇。特別是高速切削時，既要有高主軸轉速，還要具備與主軸轉速相匹配進給速度精度選取3.精度選取機床精度級別重要依照典型零件核心部位精度來擬定。重要是定位精度、重復定位精度、銑圓精度。數控精度通慣用定位精度和重復定位精度來衡量，特別是重復定位精度，它反映了坐標軸定位穩(wěn)定性，是衡量該軸與否穩(wěn)定可靠工作基本指標。銑圓精度是綜合評價數控機床關于數控軸伺服跟隨運動特性和數控系統(tǒng)插補功能重要指標之一。某些大孔和大圓弧可以采用圓弧插補用立銑刀銑削，無論典型工件與否有此需要，為了將來也許需要及更好地控制精度，必要注重這一指標。數控精度對加工質量有舉足輕重影響，同步要注意加工精度與機床精度是兩個不同概念。將生產廠樣本上或產品合格證上位置精度當作機床加工精度是錯誤。樣本或合格證上標明位置精度是機床自身精度，而加工精度是涉及機床自身所容許誤差在內整個工藝系統(tǒng)各種因素所產生誤差總和。整個工藝系統(tǒng)誤差，因素是很復雜，很難用線性關系定量表達。在選型時，可參照工序能力kp評估辦法作為精度選型根據。普通說來，計算成果應不不大于1.33。4.機床剛度選取剛度直接影響到生產率和加工精度。加工中心加工速度大大高于普通機床，電動機功率也高于同規(guī)格普通機床，因而其構造設計剛度也遠高于普通機床。剛性是機床質量一種重要特性，但對選型而言，由顧客對所選機床進行剛性評價尚無可借鑒原則。事實上顧客在選型時，綜合自己使用規(guī)定，對機床主參數和精度選取都包括了對機床剛性規(guī)定含義。訂貨時可按工藝規(guī)定、容許扭矩、功率、軸力和進給力最大值，依照制造商提供數值進行驗算。用于難切削材料加工機床，應對剛性予以特殊關注。這時為了獲得機床高剛性，往往不局限于零件尺寸，而選用相對零件尺寸大1至2個規(guī)格機床。5.數控系統(tǒng)選取數控功能分為基本功能與選取功能，可以從控制方式、驅動形式、反饋形式、檢測與測量、顧客功能、操作方式、接口形式和診斷等方面去衡量?；竟δ苁潜厝惶峁?，而選取功能只有當顧客選取了這些功能后，廠家才會提供，需另行加價，且定價普通較高。對數控系統(tǒng)功能一定要依照機床性能需要來選取，訂購時既要把需要功能訂全，不能漏掉，同步避免使用率不高導致揮霍，還需注意各功能之間關聯性。在可供選取數控系統(tǒng)中，性能高低差別很大，價格也可相差數倍。應依照需要選取，不能片面追求高指標，以免導致揮霍。多臺機床選型時，盡量選用同一廠家數控系統(tǒng)，這樣操作、編程、維修都比較以便。同步要注意，再好系統(tǒng)，必要要有機床可靠零件質量和裝配質量支持，才干發(fā)揮效能。6.工作臺功能選取臥式加工中心有回轉工作臺?；剞D工作臺有兩種，用于分度回轉工作臺和數控回轉工作臺。用于分度回轉工作臺分度定位間距有一定限制，并且工作臺只起分度與定位作用，在回轉過程中不能參加切削。分度角有：0.5°times;720、5°times;72、3°times;120和1°times;360等，須依照詳細工件加工規(guī)定選取。數控轉臺可以實現任意分度，作為B軸與其他軸聯動控制。但必要依照實際需要擬定，以經濟、實用為目。7.自動換刀裝置(ATC)和刀庫容量選取ATC工作質量和刀庫容量直接影響機床使用性能、質量及價格。刀庫容量以滿足一種復雜加工零件對刀具需要為原則。應依照典型工件工藝分析算出加工零件所需所有刀具數，由此來選取刀庫容量。當規(guī)定數量太大時，可恰當分解工序，將一種工件分解為兩個、三個工序加工，以減小刀庫容量。同步要關注最大刀具尺寸、最大刀具重量。ATC選取重要考慮換刀時間與可靠性。換刀時間短可提高生產率，但換刀時間短，普通換刀裝置構造復雜、故障率高、成本高，過度強調換刀時間會使價格大幅度提高并使故障率上升。據記錄加工中心故障中約有50%與ATC關于，因而在滿足使用規(guī)定前提下，盡量選用可靠性高ATC，以減少故障率和整機成本。8.冷卻裝置選取冷卻裝置形式較多，某些帶有全防護罩加工中心配有大流量淋浴式冷卻裝置，有配有刀具內冷裝置(通過主軸刀具內冷方式或外接刀具內冷方式)，某些加工中心上述各種冷卻方式均配備。精度較高、特殊材料或加工余量較大零件，在加工過程中，必要充分冷卻。否則，加工引起熱變形，將影響精度和生產效率。普通應依照工件、刀具及切削參數等實際狀況進行選取。綜合以上因素，機床選用型號MC-800H臥式加工中心，數控加工系統(tǒng)采用日本FANUC-OMC系統(tǒng)，機床重要技術參數如下：工作臺面積mm800×800行程mm1250/1000/850主軸轉速rpm原則5000／特殊10000主軸直徑mm?110主軸孔錐度NT.50進給速度m/min20、20、18/10主軸電機kw22刀庫容量40刀具選取方式固定刀柄型式BT50刀具長度mm550刀具重量kg25定位精度mm±0.004重復定位精度mm±0.002機床尺寸mm4165×6510×3530機器重量T234.1.3加工刀具選取加工中心使用刀具為刀具組件，由刀具和刀柄兩某些構成。刀具某些和通用刀具同樣，如銑刀、鉆頭、鉸刀、鏜刀等。對的地選取和使用刀具對保證零件加工質量有著極其重要作用。加工中心成本昂貴，應注意選用高性能刀具，充分發(fā)揮機床效率，減少加工成本，提高加工精度。加工中心主軸轉速較普通機床高1-2倍，且主軸輸出功率較大。因而數控機床用刀具應具備較高耐用度和剛度，刀具材料抗脆性要好，且有良好斷屑性能和可調易更換等特點。選取刀具材料時，普通盡量選取硬質合金刀具，涂層刀具與立方氮化硼等刀具也廣泛應用于加工中心，陶瓷刀具與金剛石刀具也開始在加工中心上運用。4.1.4走刀路線選取走刀路線又稱加工路線，是指數控機床、加工中心在加工過程中刀具相對于工件運動軌跡。走刀路線擬定非常重要，它與工件加工精度和粗糙度直接有關。走刀路線一擬定，零件加工程序中各程序段先后順序也就擬定了。1、點位控制及孔系加工走刀路線對于點位控制機床，只規(guī)定定位精度高，定位過程快，刀具相對于零件運動路線無關緊要。為了充分發(fā)揮加工中心工作效率，走刀路線應力求最短。對于位置精度規(guī)定較高孔系零件，精鏜孔系時，特別要注意鏜孔路線應與各孔定位方向要一致。2、銑削平面走刀路線對于凹形槽封閉輪廓類零件，為了保證銑削凹形側面時能達到圖樣規(guī)定表面粗糙度，應一次走刀持續(xù)加工而成。銑削外輪廓表面時銑刀切入和切出點應沿零件輪廓曲線延長線切向切入和切出零件表面，而不應沿法向直接切入零件，以免加工表面留下刀痕。4.1.5工件裝夾與定位加工中心是當代自動化加工單元。對的裝夾工件，對充分發(fā)揮加工中心高精度、高效率起著重要作用。加工中心加工采用工序集中原則，工件一次裝夾，可持續(xù)、自動完畢銑削、鉆削、擴孔、鉸孔、鏜孔及攻螺紋等粗、精加工，因而，工件裝夾需滿足多刀、多面加工規(guī)定。1、夾具選取在加工中心上，夾具任務除了與普通機床夾具同樣定位、夾緊外，還要以各個方向定位面為參照基準，擬定工件編程原點。1）、夾具應具備高剛度和高定位精度。2）、為切削刀具運動留下足夠空間。3）、裝卸以便快捷，輔助時間段。4）、保證工件最小夾緊變形。5）、保證工件定位精度。6）、注意機床主軸與工作臺面之間最小距離和刀具裝夾長度。7）、優(yōu)先使用組合夾具或柔性夾具。2、夾緊與安裝工件夾緊對加工精度有很大影響。在考慮夾緊方案時，夾緊力應力求接近重要支撐點上，或在支撐點所在三角內，并力求接近切削部位及剛好地方，避免夾緊力落在工件中空區(qū)域，盡量不要在被加工孔上方。同步，必要保證最小夾緊力變形。加工中心上既有粗加工，又有精加工。零件在粗加工時，切削力大，需要大夾緊力，精加工時為了保證加工精度，減少壓緊力變形，需要小夾緊力。此外還要考慮到各個夾緊部件不要與加工部位和所用刀具發(fā)生干涉。3、擬定工件在機床工作臺上最佳位置臥式加工中心加工工件時，由于要進行多工位加工，工作臺需帶著工件旋轉，要考慮工件（涉及夾具）在機床工作臺上最佳位置，該位置是在技術裝備過程中依照機床，考慮各種干涉狀況，優(yōu)化匹配各部位刀具長度而擬定。因而，在進行多工位零件加工時，應綜共計算各工位各加工表面到機床主軸端面距離，一選取最佳刀具長度，提高工藝系統(tǒng)剛性，從而保證加工精度。4.2數控加工程序編制數控程序編制我采用計算機輔助編程軟件MasterCAM，版本號為V9.0，在左牽引部箱體主視圖上選用了某些重要行孔與槽進行數控鏜削、鉆削以及銑削加工。4.2.1編程坐標圖（如下：）以左側耳環(huán)中心為坐標原點進行數控程序編制，底面焊工藝塊為定位基準。4.2.2刀具卡片刀具卡片刀具號刀具類型補償量備注闡明T1鏜刀H1367T2鏜刀H2375T3鏜刀H3422T4鏜刀H4430T5銑刀H520T6麻花鉆H610T7麻花鉆H716T8麻花鉆H820T9鏜刀H968T10麻花鉆H1038T11麻花鉆H1130T12鏜刀H1260T13鏜刀H1362T14鏜刀H1465T15鏜刀H1570T16鏜刀H1682T17鏜刀H17904.2.3加工程序及闡明（程序單見附表2）4.2.4銑槽走刀路線圖銑（120×100）槽第五章工藝過程技術經濟分析1.項目研究意義依托科技進步，發(fā)展高產高效綜采工作面核心技術與裝備，走生產集約化，大幅度提高工作面單產，是當今世界各重要產煤國家發(fā)展煤炭工業(yè)，增產提效重要途徑。自八十年代以來，各重要采煤國家都在積極開發(fā)和應用新型高效、大功率、高可靠性采煤機，并都獲得了良好效果。建設一批高產，高效當代化礦區(qū)采煤機在國內綜合機械化采煤技術中起主導作用，對國內煤炭產業(yè)經濟發(fā)展具備重要現實意義，從而增進國民經濟發(fā)展和社會穩(wěn)定。2.國內外科技現狀國外現狀：為了提高工作面單產，世界重要產煤國家工作面重要設備之一-----采煤機，大多采用多電機驅動，截割電機橫軸布置大功率電牽引采煤機，集機電一體化，性能完善，可靠性高，裝機功率大。世界上具備代表性幾家采煤機生產公司如美國久益；日本三井三池；德國艾柯夫；英國安德森等先后都推出了各種型號適合中厚和厚煤層采煤機，且性能日趨完善，裝機功率越來越大，生產能力越來越強。但對于較薄煤層大功率采煤機開發(fā)卻很少。國內現狀：國內薄煤層資源豐富，分布面廣，并且煤質好。據記錄全國薄煤層儲量占所有可采儲量21％。許多煤區(qū)有大量解放層也急待開發(fā)。因而，搞好薄煤層采煤機械化，提高薄煤層生產效率，已成為國內能源工業(yè)重要任務。依照現狀，國內采煤機生產中，中厚和厚煤層采煤機發(fā)展突飛猛進，日新月異，基本上達到了九十年代國際先進水平。依照當前國內外采煤機發(fā)展趨勢和顧客強烈規(guī)定，針對上述狀況，需開發(fā)一種功率大、性能先進可靠性高用于高檔普采工作面，并兼顧綜采多電機橫向布置，多點驅動機內載電牽引采煤機，采高范疇1.9～3.8米,機面高度在0.85米左右,最小過機間隙0.15米,最小過煤高度0.28米,煤質硬度在4左右，煤層傾角不不不大于3.經濟效益與社會效益預算該型采煤機用于較薄煤層高檔普采或綜采工作面，而該種工作面大多為解放層。依照國內煤炭資源戰(zhàn)略，節(jié)約煤炭資源，提高煤炭回采率和煤炭質量，其社會效益是顯而易見。因而開發(fā)此采煤機市場前景非常遼闊，無論對煤炭公司還是采煤機生產公司都具備較好社會效益和經濟效益。單位：萬元年份項目共計生產臺數3510151548產值單價280280280280280總值840140028004200420013440利稅利潤（14%）117.61963925885881881.6稅金（10%）841402804204201344總值201.6336672100810083225.64、項目資金1）、總資金涉及如下內容單位：萬元（1）調研、征詢、協作費用10（2）攻關費用70（3）電機開發(fā)費用60（4）樣機試制費用2×200=400（5）設備改造費用20（6）實驗費用40（7）不可預見費用10總計6102）、年度資金使用預算1604505、項目承擔本項目由雞西煤礦機械有限公司和平煤集團共同承擔，由雞西煤礦機械有限公司采煤機研究所設計，雞西煤礦機械有限公司試制，平煤集團做井下工業(yè)性實驗。6、國產化限度MG132/320-W型采煤機加工件均由雞西煤機廠自行生產，液壓件、電氣件（除變頻器重要電氣元件外）、其他原則件均由國內定點專業(yè)生產廠配套。綜上，當前隨著煤炭工業(yè)發(fā)展和煤炭開采技術進步，特別是新采煤辦法浮現，煤礦對采煤工作面技術性能、質量和使用可靠性規(guī)定也越來越高，該型采煤機用于較薄煤層高檔普采或綜采工作面，而該種工作面大多為解放層。依照國內煤炭資源戰(zhàn)略，節(jié)約煤炭資源，提高煤炭回采率和煤炭質量，其社會效益是顯而易見。而作為采煤機重要工作機構牽引部，其機殼加工工藝改進及其數控程序編制不但能大大減少生產成本，更能極大提高采煤機使用性能，這些都必將為公司帶來可觀經濟效益和社會效益。第六章綠色設計與生產1、綠色設計產生背景自20世紀70年代以來，工業(yè)污染所導致全球性環(huán)境惡化達到了前所未有限度，生態(tài)危機日益嚴重，人們不得不注重這種環(huán)境污染現實。在工業(yè)發(fā)達國家，產品綠色標志制度相繼建立，凡標有“綠色標志”產品，表白該產品從生產到使用、回收整個過程符合環(huán)保規(guī)定，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極小，可以實現資源再生與回收，這中產品大大地提高了在國際市場競爭力。與經濟發(fā)達國家相比，國內工業(yè)技術水平尚有較大差距，工業(yè)產品還存在著資源和原料消耗大、環(huán)境污染嚴重、國際市場競爭能力相對較弱等問題。為理解決上述問題可行途徑，就是通過綠色設計與綠色制造技術，大力發(fā)展綠色產品，盡量減少對環(huán)境污染和資源揮霍，全面提高產品競爭力。2、綠色設計原則1）、資源運用最佳原則2）、能量消耗至少原則3）、“零污染”原則4）、“零損害”原則5）、技術先進原則6）、生態(tài)經濟效益最佳原則人類社會發(fā)展，特別是工業(yè)化進程推動和都市化規(guī)模擴大，導致環(huán)境污染、生態(tài)破壞、資源枯竭，已經嚴重危及人類生存和可持續(xù)發(fā)展。將來產品設計中應著眼于設計出健康、保健、安全和易于操作設備或產品，使這些設備或產品零部件易于取代和重復使用，盡量節(jié)約資源和能源，減少對環(huán)境污染。綠色設計順應了歷史發(fā)展趨勢，強調了資源有效運用，減少廢棄物排放，追求生命周期中對環(huán)境污染最小化，對生態(tài)環(huán)境無害化。因此采煤機在整個生產周期中應遵循綠色生產原則，減少對環(huán)境污染；在使用環(huán)節(jié)中對煤炭資源達到合理開采，走可持續(xù)發(fā)展道路。第7章專項論文高速加工技術在模具工業(yè)應用摘要：本文簡介高速加工技術重要特點，闡述用于模具工業(yè)高速機床、高速刀具和高速CAD/CAM系統(tǒng)等核心技術，列舉某些應用實例和使用效果，指出高速加工技術在模具工業(yè)中遼闊應用前景。核心詞：高速加工高速機床高速刀具正文：模具是制造業(yè)中使用量大、影響面廣工具產品。沒有型腔模、壓鑄模、鑄模、深拉模和沖壓模，就無法生產出被廣泛應用和具備競爭價格塑料件、合金壓鑄件、鋼板件和鍛件。在當代批量生產中，沒有高水平模具，就沒有高質量產品，它對公司提高生產效率、減少生產成本也有重要作用。據國外最新記錄分析，金屬零件粗加工75%、精加工50%和塑料零件90%是用模具加工完畢。因而，模具工業(yè)也被稱為“皇冠工業(yè)”。如今，模具制造已成為先進制造技術一種重要構成某些。制造模具材料普通是一類難加工材料，當前國內模具型腔普通都釆用電火花加工（EDM）成型。但電加工生產效率很低，無論在模具開發(fā)速度方面還是模具制造質量方面，都不能滿足當代批量生產規(guī)定。高速加工技術浮現，為模具制造技術開辟了一條嶄新道路。盡量用高速加工來代替電加工，是加快模具開發(fā)速度、提高模具制造質量必然趨勢。模具高速加工優(yōu)越性無論是沖壓模具還是塑料模具（涉及注射模、擠壓模、吹塑模等），為了提高其使用壽命，構成模具型腔關于零件普通都用高強度耐磨材料制造（如各種牌號合金構造鋼、合金工具鋼和不銹鋼等），這些材料通過熱解決後硬度很高，很難用常規(guī)機械加工辦法進行加工。幾十年來，對付此類難加工材料最佳辦法就是釆用特種加工。在中華人民共和國，模具型腔加工至今依然是電火花加工一統(tǒng)天下，電火花加工（涉及成形加工和線切割）在模具制造中始終起著十分重要作用。生產發(fā)展和產品更新換代速度加快，對模具生產效率和制造質量提出了越來越高規(guī)定，于是電火花加工存在問題就逐漸暴露出來。從物理本質上說，電火花加工是一種靠放電燒蝕“微切削”工藝，加工過程非常之緩慢；在電火花對工件表面進行局部高溫放電燒蝕過程中，工件材料表面物理-機械性能會受到一定限度損傷，經常會在型腔表面產生微細裂紋，表面粗糙度也達不到模具規(guī)定，因而通過電加工後型腔類零件普通還要進行費力、費時手工研磨和拋光。因而，電火花加工生產效率很低，制造質量不穩(wěn)定，在許多場合，模具已成為影響新產品開發(fā)速度一種核心因素。20世紀90年代以來，在國外模具工業(yè)中開始逐漸應用高速切削(HSC)辦法進行型腔加工，并且獲得了較好效果。和電火花加工相比，高速加工重要長處是：（1）產品質量好—高速切削以高于常規(guī)切速10倍左右切削速度對零件進行高速加工，毛坯材料馀量還來不及充分變形就在瞬間被切離工件，工件表面殘馀應力非常?。磺邢鬟^程中產生絕大多數熱量（95%以上）被切屑迅速帶走，工件熱變形小；高速加工過程中，機床主軸以極高轉速（10000~80000r/min）運轉，激振頻率遠遠離開了“機床—刀具—工件”系統(tǒng)固有頻率范疇，零件加工過程平穩(wěn)無沖擊。因而零件加工精度高，表面質量好，粗糙度可達Ra0.6μm以上。通過高速銑削型腔，表面質量能達到磨削水平，故經?？墒∪メ崂m(xù)許多精加工工序。（2）生產效率高—用高速加工中心或高速銑床加工模具，可以在工件一次裝夾中，完畢型腔粗、精加工和模具零件其他部位機械加工，即所謂“一次過”技術（OnePassMachining），切削速度很高，加工過程自身效率比電加工要高出好幾倍。除此以外，它既不要做電極，經常也不需要後續(xù)手工研磨與拋光，又容易實現加工過程自動化。因而，高速加工技術應用，使模具開發(fā)速度大為提高。（3）能加工形狀復雜硬質零件和薄壁零件—由高速切削機理可知，高速切削時，切削力大為減少，切削過程變得比較輕松。高速切削可以加工淬火鋼，材料硬度可高達60HRC以上，加工過程甚至可以不用切削液，這就是所謂硬切削（HardMachining）和乾切削(DryMachining)。特別可貴是，在高速加工中，橫向切削力（Py）很小，這就有助于加工復雜模具型腔中某些細筋和薄壁，其壁厚甚至可以不大于1mm。圖1所示為高速加工辦法加工出零件，其各個薄壁壁厚分別為0.2mm、0.3mm和0.4mm，薄壁高度為20mm。

高速加工制造薄壁零件近幾年來，高速加工技術在國外已廣泛用于模具工業(yè)。在工業(yè)發(fā)達國家，據記錄當前有85%左右模具電火花成形加工工序已被高速加工所代替。高速加工在國際模具制造工藝中主流地位已經確立。本來某些從事電加工設備制造著名公司（如瑞士Agie公司），已敏感地看到這一技術發(fā)展趨勢，為了不被模具設備巿場裁減出局，已釆取了與高速機床制造廠家（如瑞士Mikron）聯手合并辦法。模具工業(yè)中高速機床對模具工業(yè)中使用高速機床重要有下列規(guī)定：（1）主軸轉速高、功率大—為了適應模具型腔曲面高速加工，刀具半徑應不大于型腔曲面最小圓角半徑，以免加工過程中刀具與工件發(fā)生“干涉”（事實上是過切），因此加工中慣用小直徑球頭銑刀。由于刀具直徑小（1~12mm），因而規(guī)定主軸轉速非常高，有高達0-80000r/min，以便實現高速切削；型腔粗、精加工經常在工件一次裝夾中完畢，故主軸功率要大，中檔尺寸加工中心主軸功率常為10KW到40KW，有甚至更高。（2）機床剛度好—模具材料強度和硬度都很高，加上經常釆用伸長量較大小直徑端銑刀加工模具型腔，因而加工過程容易發(fā)生顫振，普通都釆用精度高、剛度大高速電主軸。為了保證零件加工精度和表面質量，用于模具制造高速機床必要有很高靜、動剛度，以提高機床定位精度、跟蹤精度和抗振能力。（3）主軸轉動和工作臺（溜板）直線運動都要有極高加速度—主軸從啟動加速到最高轉速（普通高于10000r/min），普通只用1~2秒時間。工作臺加、減速度也從常規(guī)數控機床0.1g~0.2g提高到1~5g（g為重力加速度，g=9.81m/s2），以便可靠地實現小圓角半徑曲面高速加工，并達到必要型面幾何精度。在模具制造中，對機床進給速度則不規(guī)定太高，普通有30m/min即可。近年來，矢量控制變頻調速永磁式主軸電動機和大推力、大行程直線電動機在高速機床上應用，為模具制造中廣泛釆用高速加工技術提供了更加有利條件。對于某些復雜模具制造，可以釆用五軸聯動加工中心。這種機床除三個坐標直線運動外，主軸頭上刀具還可實現兩個旋轉坐標圓周進給運動。銑頭和工作臺可以實現多軸聯動，特別合用于加工具備復雜型腔曲面模具零件。對于大型復雜模具，還可釆用龍門式五軸加工中心。瑞士Mikron公司HSM600U型高速加工中心，機床加工范疇800mm×600mm×5000mm，主軸可選用Step-Tec公司最高轉速為30000r/min、36000r/min、4r/min或60000r/min高速電主軸，當釆用36000r/min電主軸時，功率為32KW(40%ED)/24KW(100%ED)。主軸用氮化硅（Si3N4）陶瓷球軸承，配以油－氣潤滑。進給速度40m/min，加速度1.7g，刀庫容量為15~68把刀，立柱釆用龍門式框架構造，剛度高，特別合用于模具制造。模具制造中高速刀具在高速切削應用于模具工業(yè)歷程中，刀具地位舉足輕重。高速切削時產生切削熱和對刀具磨損比普通速度切削時要高得多，因而高速切削對刀具材料性能有更高規(guī)定。規(guī)定刀具材料：（1）硬度高、強度高、耐磨性好；（2）韌度高、抗沖擊能力強；（3）熱硬性和化學穩(wěn)定性好，抗熱沖擊能力強。在工程實際中，同步滿足這些規(guī)定刀具材料至今還沒有找到。當前，普通都在有較高抗沖擊能力刀具材料基體上，覆蓋一層或多層具備高熱硬性和高耐磨性涂層，做成高速刀具。此外，也可將CBN或金剛石等超硬材料燒結在硬質合金或陶瓷材料基體上，形成綜合性能非常好高速加工刀具。刀具材料重要依照工件材料、加工工序、加工精度與表面質量規(guī)定來選取。除了對的選取刀具材料以外，刀具構造與精度、切削刃幾何參數、排屑與斷屑功能、刀具動平衡等對高速切削生產效率、表面質量、刀具壽命等也有很大影響，必要精心設計或選取。至于刀具和機床連接方式，當前在高速加工中已基本上不用老式7：24長錐度刀柄，而廣泛釆用錐部與主軸端面同步接觸HSK空心刀柄，其錐度為1：10，以保證高速運轉刀具安全和軸向加工精度。型腔粗加工、半精加工和精加工普通釆用球頭銑刀，球頭銑刀直徑普通從1mm到12mm。最后精加工應盡量用同一把球頭銑刀持續(xù)完畢整個型面加工，其直徑應不大于模具型腔曲面最小曲率半徑。用球頭銑刀，既可避免和模具型腔幾何曲面發(fā)生干涉，又可避免普通銑刀中心區(qū)切削速度等于零導致麻煩。模具零件平面粗、精加工則可采用帶轉位刀片端銑刀。高速銑削是當前高速切削技術中應用最多一種工藝技術，所用刀具涉及端銑刀、立銑刀和球頭銑刀，此類刀具以瑞典Sandvik公司和美國Kennametal公司產品最為有名，中華人民共和國也開始生產此類刀具。以往有不少公司家只注重機床設備投資，卻忽視了與之配套高速刀具購買，成果使高速機床不能充分發(fā)揮作用，這是結識上一種誤區(qū)，應當予以糾正。CAD/CAM在模具工業(yè)中應用模具制造業(yè)是最早應用計算機技術來提高設計、制造水平機械行業(yè)之一。自從高速加工技術被引進模具工業(yè)以來，計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助測量（CAT）、反求工程（RE）、計算機輔助工程（CAE）、計算機輔助制造（CAM）和迅速原型制造（RP）等在模具制造中獲得了廣泛而有效應用。下面只簡要簡介高速加工中CAD技術和CAM技術應用狀況。計算機輔助設計（CAD）重要用來解決產品造型設計問題，可完畢模具設計和產品可裝配性檢查等工作。慣用軟件有UG，Pro/Engineer，Mastercam和Cimatron等，這些軟件都具備模具設計開發(fā)功能。運用知識工程技術(KBE)，把模具設計原理、經驗、技能和規(guī)范等結合到系統(tǒng)中，設計人員只要輸入工況參數、工程參數或應用規(guī)定，系統(tǒng)就能自動推理構造出符合規(guī)定數字化幾何模型。有設計軟件（如UG）還具備數據讀入、零件建模、縮放控制、自動模型布局、分模等功能，通過使用過程模板和原則件庫，把過程向導技術應用于模具優(yōu)化設計中，使只有最基本模具設計概念初級設計人員也能設計出高質量模具來，大大提高了模具設計工作效率。由于模具型腔大多由復雜曲面構成，在高速數控機床上加工時，CAM數控編程是一項繁重工作，編程質量在很大限度上決定了模具加工質量。影響模具零件編程質量重要因素有：加工工藝路線、刀具類型、切削用量、轉角清根解決以及加工精度與過切檢查等。高速加工工藝路線是影響模具制造質量重要因素。以往加工工藝與否合理完全決定于編程人員個人經驗，一不小心，常會忽視某些技術細節(jié)，如：下刀點不對的、抬刀安全高度不夠、沒有定義過切檢查面等。如果復查不嚴，不及時糾正，輕者會減少模具制造質量，導致工件返工；重者導致工件報廢，甚至發(fā)生人身設備事故。在高檔CAM軟件虛擬加工仿真環(huán)境下，這個問題可以得到較好解決：在計算機上虛構出高速數控機床加工環(huán)境，放上一種預先做好“毛坯”，讓“刀具”進行動態(tài)模仿仿真，其情形就像真實加工過程同樣。但仿真過程可以隨時暫停，仿真時間可以自由控制，以便編程人員進行檢查。模仿仿真結束後，編程人員即可依照“刀具”運營狀況和“工件”加工後形狀來調節(jié)加工工藝路線。這種虛擬加工技術，既可減輕編程人員精神承擔，又可保證模具制造質量。釆用高速切削技術（HSC）和CAD/CAM技術後，模具生產周期可縮短約40%。應用實效生產實踐表白，高速加工技術在模具制造中有加工精度高、表面質量好和生產效率高等特點。如下舉幾種典型應用實例。以用于制造插座壓鑄模具為例，材料硬度為54HRC。釆用老式加工時工藝過程是：粗加工—線切割—淬火—EDM成形—拋光，加工總工時為55h。釆用高速加工時工藝過程是：粗加工—淬火—HSC—拋光，加工總工時僅為14.5h。工效提高近4倍。高速加工後模具表面質量極佳，還可大幅度減少生產成本。另一種例子是連桿鍛模，材料硬度為60HRC，本來用電火花加工型腔需15h，電極制作需2h，共計17h。改用高速硬銑削後，表面粗糙度達Ra0.5~0.6μm，質量完全符合規(guī)定，整個鍛模加工只需200min，工效提高5倍。如表1所列，當用直徑為3mm球頭銑刀對鍛模型面進行精銑加工時，為了實現151m/min切削速度，主軸轉速應達到16000r/min。以生產卡車外殼大型模具為例，當前釆用高速加工辦法制造，粗加工刀具為直徑25.4mm球頭銑刀，主軸轉速9000r/min，進給速度5000mm/min；精加工刀具為直徑8mm球頭銑刀，主軸轉速0r/min，進給量mm/min，高速銑削後達到表面粗糙度為1μm。因而不必再進行手工研磨，只用油石拋光。和本來釆用電加工工藝相比，手工操作時間減少了40%。在某注塑模高速加工中，材料硬度為56~58HRC。本來用電加工，每個零件需時90min；釆用直徑為12mm球頭銑刀以主軸轉速15000r/min、工作臺進給1500mm/min進行超高速加工後，加工每個零件只需5min，工效提高18倍。這些實例闡明，高速切削技術在模具制造中應用效果是較好，必要盡快推廣應用。發(fā)展前景高速加工加工精度高、表面質量好，生產效率很高，在模具工業(yè)中應用效果非常好，老式電加工工藝無法與之匹敵，完全符合當代制造技術“高效率、高精度和高度自動化”發(fā)展方向，有遼闊應用前景。固然，電火花成形加工對某些尖角、窄槽、深小孔和過于復雜型腔表面精密加工還是有用。高速加工還不能完全代替電火花成形加工，兩者應當揚長避短，相輔相成。同步應當看到，高速加工一次性設備投資比較大，并不是所有模具廠都能承受，并且中華人民共和國當前尚有大量小型模具廠和電加工作坊存在，短期內高速加工對電加工還不會導致太大威脅。但是應當看到，高速加工在發(fā)達國家模具制造工業(yè)中已處在主流地位，當前更以其巨大優(yōu)勢，劇烈地沖擊老式電加工工藝，模具工業(yè)大規(guī)模設備更新時代即將到來，有遠見、有實力公司家應當首選高速加工這個當今世界模具制造主流技術，積極迎接新技術革命挑戰(zhàn)。參照文獻：1、《高速加工技術在美國最新發(fā)展》張伯霖機械工業(yè)版社2、《先進制造技術》王隆太機械工業(yè)出版社3、《高速切削技術發(fā)呈現狀》榮烈潤機械工業(yè)出版社結論通過兩個多月資料收集、整頓和設計，我所設計MG132/320-W型采煤機左牽引部機殼加工工藝規(guī)程及數控程序編制已經完畢了。在這兩個月中，我通過對資料收集、查找，找到了諸多對設計有用參照資料，從而保證了設計順利進行。可以說這次設計是對我大學四年所學知識一次綜合檢查和全面總結，在這個過程中我學會了獨立思考、在實踐中找答案、在前人基本上求創(chuàng)新。通過畢業(yè)設計，使我綜合能力大大提高，為將來參加工作打下了堅實基本。道謝近三個月畢業(yè)設計結束了，在畢業(yè)設計日子里，我完畢了采煤機左牽引部機殼工藝規(guī)程設計以及數控程序編制。我在雞西煤機廠實習日子里，得到了林瑞華教師與王微教師熱情接待與大力支持，在此表達深深感謝。我還要感謝我設計指引教師李文雙與劉榮濱兩位教師，若沒有她們指引我畢業(yè)設計絕對不能如此順利完畢。在整個設計過程中我在教師指引下學到了諸多關于專業(yè)方面知識，在某些摸索性問題上得到了深層次理解，更在教師身上學到了許多為人處事道理，我想這些都是我人生中寶貴財富，在我此后工作生涯中定會受益匪淺。在此我要對兩位指引教師說一聲：“教師，您們辛苦了！”由于本人所掌握知識技能水平有限，在設計中難免存在某些問題，在此懇請廣大教師和同窗們予以批評與指正，以便我在此后工作和學習中獲得更大提高。參照文獻1劉春生主編.滾筒式采煤機理論設計基本.中華人民共和國礦業(yè)大學出版社，2李昌熙，沈立山，高榮主編.采煤機.煤炭工業(yè)出版社，19983海因茨，孔德主編.采煤機械化手冊.煤炭工業(yè)出版社，19794西安礦業(yè)學院.采掘機械.煤炭工業(yè)出版社，19815中華人民共和國礦業(yè)學院.雙滾筒采煤機.煤炭工業(yè)出版社，19796劉春生，劉華利主編.采煤機搖壁壁厚最佳擬定.煤炭技術，19957李文雙主編.機械制造工程學.黑龍江科學技術出版社，8芮冰，皇欽宗主編.國內采煤機30年發(fā)展回顧和展望.煤礦機電，9成大先主編.機械設計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，10廉元國，張永洪編著.加工中心設計與應用.機械工業(yè)出版社，199511楊有君主編.數字控制技術與數控機床.機械工業(yè)出版社，199912方沂主編.數控機床編程與操作.國防工業(yè)出版社，199913范真主編.加工中心.化學工業(yè)出版社，14鄭堤主編.數控機床與編程.機械工業(yè)出版社，15劉文波主編.數控機床技術.東北大學出版社，16吳祖玉主編.數控機床.上?？茖W技術出版社，198917趙志修主編.機械制造工藝學.機械工業(yè)出版社，198518吳善元主編.金屬切削原理與刀具.機械工業(yè)出版社，19蔡光起主編.機械制造工藝學.東北大學出版社，199420周偉平主編.機械制造技術.華中科技大學出版社，21李慶壽主編.機床夾具設計.機械工業(yè)出版社，198322鄭渙文主編.機械制造工藝學.高等教誨出版社，199423龐懷玉主編.機械制造工程學.機械工業(yè)出版社，199824王隆太主編.先進制造技術.機械工業(yè)出版社，25煤礦機械第27卷第4期26礦業(yè)安全與環(huán)境第33卷第1期27礦業(yè)機械4月刊28黑龍江科技學院學報第16卷第2期附錄1淬硬齒輪加工【摘要】用于動力傳動齒輪和齒輪箱，其尺寸規(guī)定更小，齒輪傳動噪音更低，從而導致對淬硬齒輪需求，也給齒輪制造廠家提出了摸索齒輪加工新辦法規(guī)定.概述用于動力傳動齒輪和齒輪箱，其尺寸規(guī)定更小，齒輪傳動噪音更低，從而導致對淬硬齒輪需求，也給齒輪制造廠家提出了摸索齒輪加工新辦法規(guī)定。齒輪在淬硬熱解決過程中，其材料組織及應力變化，普通會使齒輪產生變形，即齒形、齒向及齒距誤差。這此誤差將引起齒廓在傳動時不對的嚙合，從而加大了載荷，產生齒輪噪音。因而，淬硬齒輪在熱解決后，普通應添加一道精加工工序。淬硬齒輪精加工工藝可分為兩類：一類是采用非成形切削刃，如齒輪磨削加工；另一類則是具備成形切削刃如淬硬齒輪(HRC48～53)滾削加工。本文將集中討論用于硬滾齒加工硬質合金刀具成形切削刃精加工過程。當今硬質合金材料、刀具涂層和滾齒機技術發(fā)展，已使淬硬齒輪滾切加工技術有了明顯提高，特別是在加工不大于或等于12DP中小模數齒輪時，可承受硬切削過程中所產生極大切削力。硬質合金滾刀選用硬質合金滾刀在材料品種規(guī)格上有很大進展。超細、細、中檔或大顆粒硬質合金當前均有產品。此外，硬質合金滾刀毛坯成形工藝技術也有了明顯提高，如采用熱等靜壓(HIP)工藝，該工藝在高壓高溫下，增長了硬質合金毛坯內在結合力，提高了硬質合金抗彎強度。按照ISO規(guī)定，實體硬質合金材料可按應用場合不同分為若干類：齒輪切削刀具分為K類和P類，K類硬質合金有更高耐磨性，P類則有更好高溫紅硬性。在K牌號和P牌號硬質合金中，每種牌號硬質合金顆粒構造是不同，從中檔顆粒到超細顆粒。每種牌號均有其應用場合，這是和顆粒構造有關聯。普通來說，對于軟滾削，K類比P類性能要好，K類硬質合金能得到微米級顆粒構造(粒度不大于0.5μm)，而P類則不行。在磨耗方面，K類韌性更好，壽命更長。滾刀重新刃磨和翻新滾刀加工一定數量工件后，其切削刃變鈍，此時必要重新刃磨。刃磨后滾刀必要保持原有幾何形狀；切削刃必要鋒利；刀具金相構造絕不可因磨削過熱而受破壞。因而在刃磨硬質合金滾刀時應采用一種油基冷卻液，它對氯和硫不起反映。對于刮削滾刀，刃磨后重新涂層并不象用于實體毛坯硬滾滾刀那樣重要。硬質合金滾刀刃磨后涂層前，建議對其刃口進行預解決。滾刀重新刃磨將會除去切削表面原有涂層，這會減少刀具壽命。刀具是可以重涂。普通對于TiN涂層，可涂3～4次；對于TiCN和TiALN涂層而言，由于涂層自身有很大內應力，因此在切削刃上難以再重新涂層。通過幾次涂覆TiN涂層后，會產生高低不均勻狀況，并有分層脫落傾向，因此原有涂層必要去除。當前有兩種辦法可去除刀具涂層：化學退涂和物理退涂。用化學退涂去除硬質合金刀具上涂層是一種精細工藝，規(guī)定操作者有相稱純熟限度。過度化學退涂不但將涂層去掉，并且還將溶洗鈷結合劑，損壞硬質合金材料微觀構造。切削刃微觀損壞將產生鋸齒狀表面。此外，在退涂時必要對滾刀軸臺、內孔及標志進行保護，以免損壞。而物理去涂，則必要由原刀具制造廠來進行，它涉及到整把滾刀齒形重新磨削。雖然比化學退涂要貴得多，但得到是一把新滾刀，質量和壽命都能得到保證。對滾齒機規(guī)定為了充分發(fā)揮硬質合金和涂層工藝長處，滾齒機應作相應地改進。當前所有先進滾齒機都按高速滾齒進行設計，其滾齒機滾刀轉速超過3000r/min，普通為5000r/min，工件主軸轉速與滾刀轉速相匹配。此外，機床具備很高動剛度和熱剛度。先進滾齒機某些重要設計特點為：采用復合環(huán)氧樹脂床身，以改進機床動態(tài)和靜態(tài)特性；帶有恒溫裝置高速滾刀主軸箱；高速工件主軸；可采用干、濕二種滾削工藝；帶光電傳感器數字驅動系統(tǒng)；直線滾動導軌系統(tǒng)；高速自動上料(2～3秒)；占地緊湊；按人機工程學設計；維修以便。采用刮削工藝無論是機械式還是CNC滾齒機都能進行刮削，但條件是機床必要裝備有工件到刀具自動同步傳動系統(tǒng)。這可使刮削工藝更為經濟，對帶有自動上下料系統(tǒng)機床也很重要。電子非接觸系統(tǒng)靠一種模仿量傳感器發(fā)出脈沖來測量刀具主軸、工件主軸和齒輪位置。機床CNC控制器對這些脈沖進行解決，然后對工件主軸相對于刀具位置進行調節(jié)，使工件輪齒和滾刀刀齒相對位置關系對的。在刮削工藝中用冷卻液有諸多長處：在刮削過程中，冷卻液提供了潤滑性；由于刮削產生不是正常切屑，溫度控制極其重要。刮下切屑較小較薄，不象正常刀屑那樣可帶走許多熱量，因此刮削時采用冷卻液可控制刀具、工件及機床系統(tǒng)溫度；冷卻液可將切屑從刀具和工件上沖走；改進了工件表面精糙度；提高了刀具壽命。在“綠色滾削”工藝中，對的選取齒厚余量是很重要。推薦選取順銑滾齒，由于它可得到最厚切屑，這有助于控制切削過程動態(tài)狀況，提高刀具壽命。經驗證明，切削速度可以超過200m/min，進給量選取取決于所要達到表面光潔度。典型進給范疇為0.5～1.25mm/r。刀具移位(竄刀)辦法也很重要，由于刮削時只有粗加工截面某些切削刃才經受磨損。相反，在“綠色切削”過程中，刀具精加工某些承擔了重要加工量。這意味著在刮削時竄刀量應更大，如齒輪為12～48DP時，每次竄刀量為0.3～0.4mm。刮削滾刀選用刮削硬質合金滾刀分為兩大類：用于10DP或更大模數滾刀，普通都設計有一種負前角切削前面，當切削刃接觸到淬硬齒面時，減小了對硬質合金材料沖擊；對于較小模數齒輪，就不需要有負前角。負前角滾刀缺陷是刃磨困難。滾刀刃磨后外徑減小，為了得到對的負前角就應變化砂輪偏置量。當刮削中、大模數齒輪時，其齒頂、外圓直徑和齒根部位普通都不被滾削，并規(guī)定輪齒到齒根有一種平滑過渡。為得到沉切和完整過渡圓弧半徑，提高齒根抗彎強度，用于大模數齒輪抱負刮削滾刀應帶有凸緣。對于小模數齒輪加工，應采用原則滾刀。采用原則徑向前角硬質合金滾刀加工稱為“硬質合金滾刀再滾切”，而不是“刮削”，后者指是采用了一種負前角滾刀。硬滾削技術規(guī)定和硬刮削、或硬質合金滾刀再滾削技術規(guī)定幾乎相似，不同之處是采用竄刀移位方略不同。在硬滾時，切屑切除需耗費大量能量。該能量最后變?yōu)闊崃?。設法把這些熱量散發(fā)帶走至關重要。建議每加工一種工件后，滾刀竄位一種全齒距。當滾刀從頭到尾竄位過后，應將滾刀移到離原始位置有一種偏置量部位。該偏置量取決于滾刀設計和應用，其目是為了有助于滾刀均勻磨損。另一不同之處是所采用裝夾系統(tǒng)。由于極大切削力，夾具必要安全夾緊工件。加工成果表白，同一斜齒輪用硬質合金滾刀再硬滾時，其齒輪質量很高，齒形接近AGMA10級，齒向和齒距超過AGMA12級；全淬硬毛坯硬滾切加工斜齒輪，其齒輪精度也非常高，齒形精度可達AGMA10級，齒向和齒距可達到AGMA12級。結論已摸索出許多經濟辦法來加工淬硬齒輪，涉及材料選取、軟加工辦法、熱解決工藝和硬精加工，使淬硬齒輪得到普及，滿足了高質量傳動裝置對淬硬齒輪規(guī)定。個實體全淬硬工件毛坯進行淬硬滾切加工是一種新加工工藝。由于有剛性更好機床和優(yōu)質硬質合金刀具材料并加以涂層解決，使淬硬滾切成為一種行之有效加工辦法。從工廠實際應用成果表白，淬硬齒輪滾切(硬滾)工藝具備遼闊應用前景。英文原文Hardgearprocessing[abstract]usesinthepowerdrivegearandthegearbox，itssizerequestsmaller，thegeardrivenoiseislower，thuscausestothehardgeardemand，alsogavethegearmanufacturertoproposeexploredthegeartoprocessthenewmethodtherequestOutlineUsesinthepowerdrivegearandthegearbox，itssizerequestsmaller，thegeardrivenoiseislower，thuscausestothehardgeardemand，alsogavethegearmanufacturertoproposeexploredthegeartoprocessthenewmethodtherequest.Thegearinthehardheattreatmentprocess，itsmaterialorganizationandthestresschange，usuallycancausethegeartohavethedistortion，namelytoothprofile，toothtoandtoothpitcherror.Thisthiserrorwillcausethetoothprofilenotcorrectlytomeshinthetransmissiontime，thushasenlargedtheload，willhavethegearnoise.Therefore，thehardgearaftertheheattreatment，shouldincreasetogethertheprecisionworkworkingproceduregenerally.Thehardgearprecisionworkcraftmaydivideintotwokinds：Akindisusesnon-formedthecuttingedge，likethegearrubstruncatestheprocessing；Anotherkindthenishasformedthecuttingedgelikehardgear(HRC48~53)torolltruncatestheprocessing.Thisarticlestronglywilldiscusswilluseinhardlyrollingthehardalloytoolsformingcuttingedgeprecisionworkprocesswhichthetoothwillprocess.Thenowhardalloymaterial，thecuttingtoolcoatingandthegear-hobbingmachinetechnologydevelopment，hascausedthehardgeartorollcutstheprocessingtechnologytohavetheremarkableenhancement，speciallyissmallerthanintheprocessingorwasequaltowhen12DPcentersmallmodulusgear，maywithstandtheenormouscuttingforcewhichinthehardcuttingprocessproduces.HardalloyhobselectionThehardalloyhobhastheverybigprogressinthematerialvarietyspecification.Superfine，isthin，mediumorthebigpellethardalloynowallhastheproduct.Inaddition，thehardalloyhobsemifinishedmaterialsformedcrafttechnologyalsohadtheremarkableenhancement，likeusesstaticpressureandsoonheat(HIP)t