試論數學在煤礦機械加工時間計算中的運用

胡松沁

（海南師范大學，海南 ?？?571158）

隨著現代社會對煤礦加工的要求提高，如何通過必要的手段提高煤礦加工的效率成為企業研究和討論的重要話題。 機械加工行業本身具有特殊性，受很多因素的影響，誤差、加工時間的計算都是影響機械運行效率的重要原因。為了解決這些問題，實現我國煤炭行業的可持續發展， 數學概念被應用與行業的加工時間計算上。下文我們將對其進行具體的討論，明確數學對其誤差減小、效率提高等方面的重要作用。

1 煤礦機械加工精度、誤差對加工時間計算的影響

1.1 機械加工精度與誤差的定義

加工精度是零件在制作時設定了理想幾何參數，加工之后的實際幾何參數與其的符合情況。 由于零件在具體的加工過程中往往采用機床和各種輔助工件， 這些工件自身的誤差情況會對零件加工成型時造成影響， 所以制作完畢的零件都會有多多少少的偏差。 工作條件的不同也會對零件的制作偏差產生一定的影響，這些都會最終反映在工件的加工誤差上。我們一般采用的CAD/CAM 等軟件都能實現自動編程，而在編程的接口處基本都會提示有關的工藝問題， 工作人員設置好具體的參數就可以完成程序設定，機床接到傳輸過來的具體數據就完成生產。但是機械加工所涉及的因素錯綜復雜， 所以將數學運用到煤礦機械加工時間的計算中的十分有必要。

1.2 加工精度與誤差的具體數學分析

我們設刀具等的偏差為Δ， 應用工件的半徑由R 轉變為R'，加工誤差為2δ。

（1）假設Δ 在工件的半徑方向：δ=R'-R=Δ。（2）假設Δ 在工件的切線方向：δ=R'-R=R2+Δ2-R。 具體下圖：

1.3 零件加工誤差與加工時間計算

主要從機床加工、刀具加工以及夾具的加工誤差與加工時間計算的關系三個方面進行分析：

（1）機床加工誤差與加工時間：機床是影響工件精度的首要因素，這是因為大部分刀具都與機床一體化，因此機床的精度很容易影響刀具的運動軌跡，從而影響工件切割精度。其中較為明顯的有主軸回轉誤差和導軌誤差等。

（2）刀具的加工誤差與加工時間：刀具切割工件的誤差主要是指其磨損或形狀改變造成的工件尺寸偏差或變形。 因此為了確保切割精度，在確保機床精度的同時，還應對其進行檢查，確保刀具的完整無損，在選擇刀具時也應盡量選擇耐磨、使用壽命較長的刀具。

（3）夾具的加工誤差與加工時間：夾具是為了確保刀具的運行軌跡以及其在機床中的位置，始終保持正確的切割，因此夾具對工件的誤差的影響很大。 夾具的不同位置出現誤差，將對工件的不同位置產生影響。 如從鉆套軸心線到夾具平面出現誤差，那么工件孔或工件底部就會出現尺寸偏差。

2 數學在煤礦機械加工時間計算中的運用

2.1 降低原始誤差的影響

對于煤礦機械設備以及其零部件的原始誤差，可以采取補償或均化的方式進行處理。 利用數學公式測量和計算系統的原始誤差，并通過人為誤差進行補償，以實現整體誤差的降低；同時對于需要進行精加工的零件， 應采取試切的方式實現原始誤差的均化，從而降低設備原始誤差對加工時間的影響。

2.2 合理選擇加工工藝

按照零件的加工精度要求， 將其分別進行精加工或粗加工，同時要求選擇不同的加工設備。 即粗加工過程要選擇精度較低的機床操作，只要保證工作效率即可，而精加工過程要求所選機械設備必須達到一定的精度。 這樣充分利用了設備的特點，提高了機械的加工時間。 對于需要精加工的零件來說，必須進行消除內應力處理。

同時，要降低誤差，熱處理過程必不可少。 根據目的的不同，熱處理的時間也不同。 例如熱處理的目的是提高金屬的切削加工性能，則將熱處理過程放在機械加工之前；若以消除內應力為主，則將熱處理過程放在粗加工之后。 如其目的是為了提高機械零部件的性能， 那么熱處理過程則選擇在機械加工之后。 另外，對于較易變形的零部件來說，應對其進行再加工處理。

3 總結

煤礦機械設備的工作效率高低主要取決于零件誤差和加工時間。 將數學運用到煤礦機械加工時間計算中，可以極大地提高煤礦機械設備的效率。 通過應用實踐，我們可以清楚的發現數學的應用對操作誤差的降低效果明顯。 數學的合理應用可以提高機械的加工精度， 同時對零件加工誤差與加工時間計算影響巨大， 其目的在于通過數學的應用降低機械工件加工過程的誤差，提高工作效率。

[1]白海龍.煤礦生產數學模型的建立[J].煤炭技術，2012（10）：113-115.