提高礦山機(jī)械加工精度的方法探討

高相云

摘要：在礦山機(jī)械加工過程中，存在許多對(duì)結(jié)果造成影響的因素，所以在具體加工中需首先明確導(dǎo)致礦山機(jī)械加工產(chǎn)生誤差的原因，然后在具體加工中，針對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行分析和改進(jìn)。本文將簡單分析影響礦山加工的主要因素，并針對(duì)這些影響因素提出幾點(diǎn)方法。

關(guān)鍵詞：礦山機(jī)械加工;精度;施工工藝

前言

零件加工質(zhì)量對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的工作性能和使用壽命有非常重要的影響，在對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量進(jìn)行判斷時(shí)也主要是從加工精度和表面質(zhì)量來進(jìn)行判斷。在礦山機(jī)械中使用的大多是精度非常高的控制器件，并且在礦山開發(fā)中運(yùn)用得非常廣泛。高精度的控制技術(shù)在很多領(lǐng)域都有設(shè)計(jì)和運(yùn)用，如自動(dòng)化控制、運(yùn)動(dòng)控制、材料選擇、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等。而在礦山機(jī)械的加工流程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)毛坯彎曲變形、尺寸變大、焊接變形等問題，嚴(yán)重影響機(jī)械的使用。

1.礦山機(jī)械加工精度的概念

礦山機(jī)械加工精度主要是指的礦山工件在完成機(jī)械加工后產(chǎn)生的實(shí)際幾何參數(shù)與礦山機(jī)械零件圖紙規(guī)定的相符程度，如果相符程度高，那么礦山機(jī)械加工的精度就高，反之則為加工誤差。

加工精度主要包含的內(nèi)容有三點(diǎn)：第一，加工尺寸精度，一般對(duì)加工表面都會(huì)限制一定的基準(zhǔn)誤差;第二，幾何形狀精度，主要是指的對(duì)加工表面形狀的宏觀誤差，如圓度、直線度、平面度等等;第三，零件相互之間的位置精度，主要是指加工表面各零件之間相互位置的基準(zhǔn)誤差，如垂直度、平行度等等。

2.礦山機(jī)械加工產(chǎn)生的誤差原因

礦山機(jī)械加工產(chǎn)生精度誤差的原因主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。分別是定位誤差、機(jī)床幾何誤差、刀具幾何誤差。

2.1定位誤差

出現(xiàn)定位誤差主要是兩個(gè)方面引起的，一方面是基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差;另一方面是定位副制造而產(chǎn)生的誤差。通常在設(shè)計(jì)礦山機(jī)械制造的零件圖的圖紙中，都會(huì)標(biāo)注確定某一部位表面尺寸以及位置所依據(jù)的基準(zhǔn)，也稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn);在礦山機(jī)械制造的工序圖中會(huì)標(biāo)注出某件工序加工后的尺寸以及位置依據(jù)的基準(zhǔn)，也稱為工序基準(zhǔn)。在機(jī)床上對(duì)礦山機(jī)械進(jìn)行制作時(shí)必須針對(duì)工件中的幾何要素選擇加工基準(zhǔn)，如果所選擇的基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不符合，在具體制造中就會(huì)出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合誤差的現(xiàn)象。另外，如果對(duì)夾具上的工件制造得沒有在公差允許的變動(dòng)范圍之內(nèi)，那么工件定位面和夾具定位面組成的定位副就會(huì)出現(xiàn)定位副制造不準(zhǔn)確誤差。

2.2機(jī)床幾何誤差

機(jī)床幾何誤差可以分為機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差以及傳動(dòng)鏈誤差。主軸回轉(zhuǎn)誤差事實(shí)上是實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線與理想回轉(zhuǎn)軸線之間的量的偏移，表現(xiàn)形式可以分為三種：純角度擺動(dòng)、純徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)。導(dǎo)軌誤差是機(jī)床中的相對(duì)位置都確定后，導(dǎo)軌本身出現(xiàn)了一定的誤差以及導(dǎo)軌在運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)的不均勻磨損和安裝質(zhì)量，都會(huì)造成導(dǎo)軌出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致機(jī)床精度下降。傳動(dòng)鏈誤差主要是由傳動(dòng)鏈兩端的元件在運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的，通常情況下以轉(zhuǎn)角誤差來進(jìn)行衡量。

2.3刀具幾何誤差

刀具幾何誤差產(chǎn)生的礦山機(jī)械精度會(huì)因刀具種類不同而產(chǎn)生變化，如定尺寸刀具、成形刀具、展成刀具、一般刀具，每一種刀具出現(xiàn)精度誤差的情況都不一樣，通常情況下使用定尺寸刀具、成形刀具、展成刀具加工時(shí)，都會(huì)因刀具制造而產(chǎn)生的誤差直接影響到礦山機(jī)械加工的精度，而一般刀具的制作則對(duì)工件的加工精度沒有直接影響。

3.礦山機(jī)械設(shè)備的精度加工提高工藝措施

3.1加強(qiáng)在焊接工藝中的精度控制

通常情況下設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)都能夠滿足焊接工藝，但是想要讓設(shè)備在加工中具有更高的精度，減少焊接過程中的變形，還是需要采取一定的措施，減小變形的可能性。例如：對(duì)零件進(jìn)行焊接之前需將工件上附有的鐵銹、氧化物、油漬等清洗干凈;對(duì)必須使用到的焊絲也需進(jìn)行除銹、除油等工作;將焊絲的兩端用砂紙打磨，從焊接剛開始就嚴(yán)格控制焊接的精度;要有效避免焊接過程中出現(xiàn)飛濺現(xiàn)象，需在焊接前使用一定的防飛濺噴涂，除了前面所說的這些以外，對(duì)不同的焊接材料也需要使用不同的焊接技術(shù)。對(duì)于某些比合金鋼熔點(diǎn)要低的材料，在焊接的時(shí)候?yàn)榱朔乐钩霈F(xiàn)裂紋和弧坑，需在打底焊的時(shí)候采用穿透法進(jìn)行焊接，減小清根時(shí)出現(xiàn)的裂紋、弧坑等現(xiàn)象的可能性。在對(duì)鋼進(jìn)行焊接時(shí)，會(huì)出現(xiàn)三個(gè)較為常見的問題：裂紋、低溫韌性差、電弧偏吹，容易導(dǎo)致精度偏差現(xiàn)象的出現(xiàn)，所以在對(duì)鋼的焊接需制定合理的焊接流程并嚴(yán)格執(zhí)行，降低焊接對(duì)精度的影響。

3.2加強(qiáng)精度位置的控制

在機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的狀況下，礦山機(jī)械也不斷應(yīng)用到自動(dòng)化技術(shù)中，從而達(dá)到提高礦山機(jī)械位置調(diào)整與控制的目的，有效實(shí)現(xiàn)礦山開發(fā)中對(duì)位置精度的控制。在礦山機(jī)械位置控制系統(tǒng)中通常采用的都是精度比較高的工件，如調(diào)整絲杠、電機(jī)、液壓缸等，這些器具都能夠有效實(shí)現(xiàn)定位或者是調(diào)整。除此之外，在系統(tǒng)中還能夠?qū)崿F(xiàn)編碼器與PLC的連接，對(duì)位置進(jìn)行高精度的控制，而且在實(shí)際應(yīng)用中非常方便、占地面積小、維護(hù)便利。對(duì)位置實(shí)現(xiàn)精度控制在很多地下礦山開發(fā)中都有非常大的好處，除了能夠?qū)崿F(xiàn)良好的精度控制，還能夠在工作中實(shí)現(xiàn)定位，對(duì)工作人員和設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，在發(fā)生安全事故時(shí)還能夠通過定位進(jìn)行及時(shí)的搶救。

3.3通過計(jì)算機(jī)來完成數(shù)據(jù)采集

在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)，它所應(yīng)用的領(lǐng)域也在不斷增加和擴(kuò)大，礦山機(jī)械在發(fā)展中也是不可避免地將計(jì)算機(jī)技術(shù)引進(jìn)，以此來實(shí)現(xiàn)高精度控制。在礦山設(shè)備施工中，通過計(jì)算機(jī)采集實(shí)時(shí)信息和數(shù)據(jù)能夠有效確保施工的精準(zhǔn)性。例如在施工中出現(xiàn)精度誤差，通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控能夠及時(shí)發(fā)展誤差方向、誤差尺寸，在調(diào)整的過程中不僅能夠及時(shí)將方向調(diào)整過來，還能夠減少因誤差而出現(xiàn)的各種安全性事故。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的采集對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備的精度控制有著非常重要的作用。

4.總結(jié)

在礦山機(jī)械加工中難以避免出現(xiàn)精度偏差的問題，在加工中要針對(duì)誤差出現(xiàn)的具體原因，盡量采取一定的措施，減小精度誤差，對(duì)施工工藝中需要注意的問題也要熟練掌握。除了這兩點(diǎn)之外，礦山機(jī)械加工還需要注意對(duì)新技術(shù)的引進(jìn)，盡量減少傳統(tǒng)工藝中容易出現(xiàn)誤差步驟的使用。只有從多角度著手，才能夠有效提高礦山機(jī)械加工的精度并加強(qiáng)礦山施工中的安全性。

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