礦山機械加工維修與精度控制探討

摘 要：近年來，礦山機械在礦山開發(fā)中顯現(xiàn)了重要的地位，在高安全性要求下，礦山機械加工維修與精度控制工作異常重要。在礦山掘進、礦物勘探、礦山開采等工作中，都要格外重視精度，發(fā)揮礦山機械的作用。本文針對礦山機械加工維修與精度控制的有關(guān)內(nèi)容進行分析，闡述其中存在的有關(guān)問題，提出提高其精度控制能力的有效舉措，旨在提升礦山機械性能，提高礦山機械開采工作的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：礦山機械；加工維修；精度控制；開采勘探

礦山開采過程中會對機械設備造成一定的損傷，且開采中的機械設備多在高負荷的狀態(tài)下，在承受隨機性荷載后造成機械表面存在受損或磨損的問題，此時礦山機械精度會降低，且在運作時將產(chǎn)生問題。因此，應提升礦山機械加工維修的工作質(zhì)量，對其精度加以控制，不斷提升維修技術(shù)，讓礦山機械加工工藝更加完善，效率更高，精度控制能力更強。

一、礦山機械加工工藝的特點

現(xiàn)代礦山機械加工工業(yè)逐漸呈現(xiàn)出系統(tǒng)性的特點，在礦山機械加工精度控制技術(shù)應用方面主要體現(xiàn)在：傳感器的使用、計算機信息技術(shù)的使用、自動化生產(chǎn)技術(shù)的使用、可編程軟件的投入等，并將技術(shù)應用在產(chǎn)品設計、制造、生產(chǎn)、以及銷售等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)現(xiàn)代礦山機械加工與精密加工技術(shù)的系統(tǒng)性。

礦山機械加工技術(shù)中具有關(guān)聯(lián)性的特點，在精密加工中具有較強的親和力，甚至在其他方面也有所表現(xiàn)。如產(chǎn)品研發(fā)、規(guī)劃、維修、生產(chǎn)等，都體現(xiàn)了精度控制與加工技術(shù)的關(guān)聯(lián)性，一旦出現(xiàn)問題便可能影響整個環(huán)節(jié)。[1]

在經(jīng)濟全球化的今天，礦山機械加工工藝更加體現(xiàn)出全球化的特點。為適應時代的發(fā)展，礦山機械加工要與時代接軌，結(jié)合先進的礦山加工技術(shù)以提升機械設備的精密度，增強加工技術(shù)的水平，促使礦山產(chǎn)業(yè)順利發(fā)展。

二、礦山機械加工精度的影響因素

機床設備對精度的影響。刀具與夾具是零部件加工的主要設備，直接影響設備的加工精度。其中，刀具承擔著主要的加工任務，本身不會存在規(guī)格的偏差，但在實際操作過程中將極有可能影響精度。加之在長時間的使用情況下，會對刀具造成一定的磨損，導致刀具存在損傷或缺口，進而影響加工的精度。其次，在加工過程中受到外界因素的影響，使得工具本身發(fā)生變化，進而影響加工精度。

軌道對加工精度的影響。在加工過程中，需要軌道引導刀具來完成生產(chǎn)工作，并確保按照預先設計的方案進行。但在實際工作中，兩平行臺導軌結(jié)構(gòu)在采礦機械加工前會出現(xiàn)問題，導致開采過程中出現(xiàn)晃動現(xiàn)象，偏離原有路徑，難以保證加工的精度。

三、礦山機械加工維修與精度控制的有效舉措

（一）礦山機械加工維修

一是，超聲波維修檢測。在檢驗過程中，利用超聲波的傳播特征，發(fā)現(xiàn)工件中所隱藏的、肉眼無法預見的裂紋或孔洞等缺陷。大型礦山機械在長時間的高強度工作狀態(tài)下，極易發(fā)生疲勞現(xiàn)象。這便要求礦山機械設備不得存在過多的裂縫與空隙或焊接缺陷，此時超聲波維修檢測便具有重要的意義。當前檢測效果相對較為精確且方便，較比其他檢測方法，超聲波檢測具有無傷檢測、精確等優(yōu)點。在使用過程中主要表現(xiàn)為：在介質(zhì)傳播過程中遇到界面會發(fā)生反射；頻率高指向性較強；超聲波傳播能量較大，穿透力較強，且無損傷探索的能力較強。

二是，智能修復技術(shù)。礦山機械加工維修中可常識采用智能修復技術(shù)，在設備運行過程中自動對表面存在損傷的地方進行修復。也就是說，設備在不停機的狀態(tài)下可進行自我故障的診斷，并對表面損傷進行修復。該工藝在使用過程中可對周圍的環(huán)境進行感知，并對設備自身失效問題或故障加以優(yōu)化，進而實現(xiàn)自身結(jié)構(gòu)的調(diào)整。智能修復技術(shù)能夠?qū)ΦV山機械設備故障加以預防，并提升礦山機械使用的壽命與效率。目前，智能修復技術(shù)主要包括微納米摩擦損傷自修復技術(shù)、埋伏型自修復技術(shù)等。[2]

（二）礦山機械加工精度控制

1.強化焊接工藝

設計人員在加工過程中會按照圖紙盡可能滿足焊接的理論精度，但為達到更高的精度要求，在設計過程中應盡可能減小焊接變形的出現(xiàn)。在焊接工作前，應對焊件進行清潔，包括表面的鐵銹、油污、水分以及氧化部位，焊絲則應進行除銹、除油、以及除水的處理，并進行打磨工作。為減少焊接工作中的飛濺程度，應在焊縫兩側(cè)以及焊槍的噴嘴上涂抹防飛濺劑。同時，在焊接特殊材料時，應配以相匹配的熔點，通常會低于常用的合金鋼，避免出現(xiàn)裂紋或弧坑。主要預防舉措為：利用穿透法打底焊，并盡量把弧坑留在后面，這樣可以將與裂紋、弧坑缺陷一同清除掉。由于在焊接中無法避免熱量交換，因此在焊接中的精度偏差也在所難免。

可見，焊接過程中的裂紋、低溫韌性降低以及電弧偏吹成為焊接中影響精度的主要因素，在焊接過程中應多加注意，并制定合理的焊接工藝來降低缺陷的存在。

2.充分利用先進技術(shù)

計算機的發(fā)展為現(xiàn)代社會提供了便捷的工作條件，并改變著當前工作方式，為人們提供了技術(shù)基礎。利用計算機信息技術(shù)，實現(xiàn)礦山機械加工精度的嚴格控制，推動礦山機械加工的精細化與高速化發(fā)展。在設備運行過程中，計算機通過對參數(shù)的分析與計算，并對實時數(shù)據(jù)進行采集與處理，對于不能滿足設計需求的生產(chǎn)過程加以調(diào)控，盡最大程度提升加工精度。

當然，高精度的位置控制系統(tǒng)的應用也更加普及。為滿足礦山機械加工自動化生產(chǎn)的基本要求，在礦山機械生產(chǎn)過程中投入了位置調(diào)整與定位系統(tǒng)，利用可編程軟件與計算機信息技術(shù)的結(jié)合，有效控制加工精度。這種位置定位系統(tǒng)大多采用液壓缸、調(diào)整絲杠、點擊。以及編碼器來實現(xiàn)，對加工位置進行調(diào)整、定位等工作。而系統(tǒng)則通過編碼器來與PLC的有效對接，降低空間比例，提升控制精度。[3]

除此以外，3D打印技術(shù)在礦山機械加工精度中的應用也具有重要意義。其利用數(shù)字文件作為模具，以新型的粉末為材料，通過3D設備制造工具。計算機會為其傳輸指令，繼而加工各種產(chǎn)品。當前，3D打印技術(shù)是最具代表性的制造技術(shù)，可實現(xiàn)加工過程中的智能化控制，取代人體的腦力操作。其次，3D打印技術(shù)可實現(xiàn)定制化，利用一臺3D打印設備來代替大部分的零件生產(chǎn)設備，進而完成所有制造工序的生產(chǎn)過程，代替復雜的生產(chǎn)路線。可有效提升加工精度，滿足要求。以及，3D打印技術(shù)滿足生態(tài)化的基本需求，不再采用技術(shù)材料，也可避免廢水、廢氣、廢渣等污染環(huán)境的三廢垃圾的出現(xiàn)。[4]

在未來的發(fā)展中，礦山機械加工維修與精度控制應進一步深入研究技術(shù)體系，與我國工業(yè)生產(chǎn)的實際狀況相匹配，滿足生產(chǎn)中的實際所需。并利用函數(shù)關(guān)系將生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問題進行計算，以系統(tǒng)化的方式呈現(xiàn)在工作者面前，繼而具有針對性的提出解決對策。

四、結(jié)論

綜上所述，本文主要分析了：礦山機械加工工藝的特點，主要表現(xiàn)為系統(tǒng)化、關(guān)聯(lián)性、全球化三個特點；礦山機械加工精度的影響因素，主要表現(xiàn)為機床設備、軌道加工兩方面對其的影響；礦山機械加工維修的有效舉措，得出超聲波維修檢測、以及智能修復技術(shù)等；礦山機械加工精度控制人的有效舉措，得出要強化焊接工藝、充分利用先進的技術(shù)，包括計算機信息技術(shù)、高精度位置控制系統(tǒng)、以及3D打印技術(shù)等。

參考文獻：

[1]寇鵬德.基于CATIA的數(shù)控礦山機械加工處理技術(shù)開發(fā)應用[J].世界有色金屬，2018（11）：31-32.

[2]李薇.3D打印技術(shù)在礦山機械制造中的應用[J].世界有色金屬，2018（06）：64+66.

[3]林娜.基于Web的礦山機械加工車床遠程設計服務系統(tǒng)研究[J].硅谷，2014，7（13）：50-51.

[4]蔣洪.超磁致伸縮致動器抑制礦山機械車削加工顫振的研究[J].煤礦機械，2014，35（05）：122-124.

作者簡介：顧焱（1987-），男，漢族，河南周口人，工學學位，助理工程師，技術(shù)主管，研究方向：機械加工。