露天煤礦配件機械加工誤差分析與工藝要求

吳秀光

（扎魯特旗扎哈淖爾煤業有限公司，內蒙古 霍林郭勒029200）

露天煤礦配件機械加工需要經過多道工藝，而且對產品質量要求較高，保證具有耐用性、可靠性。配件類型較多，決定了加工方式的不同，要堅持具體問題具體分析原則，選擇合理加工方式，保證達到規定要求。對于加工誤差要進行分析，找到其中原因，在此基礎上優化加工工藝，保證露天煤礦配件的質量。

1.露天煤礦生產特點

我國有一些露天煤礦，可以生產出大量煤炭資源，但是露天煤礦生產環境比較復雜，現場有大量機械設備、人員等。首先露天煤礦涉及的生產工序比較多，在煤礦生產的整個生產過程中，因此不僅要加強管理，確保生產活動順利開展，還要實現預期生產目標。其次管理難度大。煤礦生產現場環境復雜，導致管理難度較大，如果工作不到位，很有可能會出現問題，嚴重影響到生產效率和質量。最后存在一定風險性。煤礦生產的自身特點，決定了存在的風險性，如果操作失誤，很有可能會引發安全事故，造成不可挽回的損失。為了提升生產水平，目前煤礦生產已經基本實現了機械化，應用了大量機械設備。這就需要加強對露天煤礦生產特點的分析，并采取有效管理措施，保證生產活動正常開展[1]。

2.露天煤礦配件機械加工中的誤差形成分類

配件機械加工涉及到多道工序，任何一個環節出現問題都會產生誤差，下面進行簡單的分類。

2.1 定位和機床制造中形成的誤差

通過對定位形成誤差進行分析，發現有兩種原因，一是數據不準，二是基準無法重合。機床制造中形成誤差有三種原因，一是傳動鏈誤差，簡單來說就是傳動鏈兩端的傳動元件進行相對運動產生的，在傳動鏈運行過程中會產生磨損，當情況比較嚴重時，誤差也就越大。二是導軌誤差，導軌在運動中，磨損不平衡會造成誤差。三是主軸誤差，主軸會發生瞬間回轉，在這個過程中會產生平均變動量，這種誤差對零件加工的精確度會產生不利影響[2]。

2.2 刀具幾何誤差和受力變形誤差

刀具在長期使用中會產生磨損或變形，這是不可避免的，由于刀具性能下降，對配件的精確度會產生影響。刀具尺寸和形狀變化產生的誤差被稱之為刀具幾何誤差。根據加工需求，切削過程中的力度會不斷發生變化，刀具受力變形就產生了誤差。例如在加工91T自卸車輪轂配件時，如果刀具在切削時無法保證足夠的剛度，就容易出現變形問題，這對加工出的自卸車輪轂的質量影響是非常大的。

2.3 定位誤差

實際操作中有兩類定位誤差較常見。第一類基準不重合誤差。這里涉及到兩個概念，設計標準和工序標準，設計標準主要指在設計出來要加工零件的圖上被用來確定某一表面尺寸、位置的依據。工序標準是指在工序圖上被確定本工序被加工表面加工后尺寸、位置的依據。使用車床加工零件之前，應該選擇要加工配件上若干幾何要素作為加工時的定位標準，若所選用的定位標準與設計標準不匹配，就會產生這種誤差。第二類定位副制造不準確誤差。加工出來的配件不可能按要求的標準加工的絕對準確，加工出來配件實際尺寸允許在規定的公差范圍內增加或減少。加工配件定位面與固定配件共同配合去加工零件，由于配合過程中，配合間隙引起配件的變動，這種配合稱為定位副，這種誤差就是制造不準確誤差。

2.4 工藝不同引起誤差

配件加工時，力的作用下，會產生慣性，使工件受到影響。在配件加工時，若是操作不當，可能會使配件變形,工件與刀具之間的位置可能會出現改變,使工件加工過程誤差。影響工件的精度的另外一個直接因素是刀具的硬度及強度，過高的刀具強度，會因為無法承受強大的刀削力，從而導致加工出配件變形,所以刀具的硬度和刀具種類直接關聯著所加工工件的誤差值。如硬度度較大的里孔車刀，在切削過程中可以承擔較高的力,而且不易變形，因此應用起來加工配件的誤差較小,精度相對來說比較高,工藝誤差基本上是由相關力學公式推導運算得到。

3.加工中減少誤差的方法

3.1 人為控制減少誤差

為了減少加工誤差的影響，加工過程中要進行誤差補償，這是一種減少誤差的有效方式，制造出一種和之前誤差不同的新誤差，有效彌補加工中出現的問題。例如，用預加載荷法精加工磨床床身導軌，借以補償裝配后受部件自重而引起的變形。磨床床身是一個狹長的結構，剛度較差，在加工時，導軌三項精度雖然都能達到，但在裝上進給機構、操縱機構等以后，便會使導軌產生變形而破壞了原來的精度，采用預加載荷法可補償這一誤差。又如用校正機構提高絲杠車床傳動鏈的精度。在精密螺紋加工中，機床傳動鏈誤差將直接反映到工件的螺距上，使精密絲杠加工精度受到一定的影響。為了滿足精密絲杠加工的要求，采用螺紋加工校正裝置以消除傳動鏈造成的誤差。

3.2 直接減少誤差

工作人員在實際操作中，如果發現有誤差，采用直接改進的方法。以切削長軸為例，在溫度的影響下，工件會發生形變，為了解決形變問題，工作人員可以采用反向切削的方法，形變程度會減小，達到減少誤差的目的。又如在加工薄壁套筒內孔時，采用過度圓環以使夾緊力均勻分布，避免夾緊變形所引起的加工誤差。磨削薄片工件的兩個端片時，要有效運用環氧樹脂粘強劑，將工件粘連起來，放在同一個平板上，再固定在吸盤上，將上端磨平后取下，以上端面磨削程度為參考標準，磨平其他平面，這樣做可以有效減少薄片形變，保證達到質量標準[3]。

3.3 有效誤差分組

在機械加工中，每個工序都有特定的技術標準，這是保證工件質量的重要條件。但對于半成品而言，由于具有特殊性，所以精度控制難度比較大。為了解決這樣的問題，根據誤差大小的不同，將半成品的尺寸分成不同小組，可以有效減少誤差問題的出現。操作人員對工件和刀具之間位置進行調整，這樣做主要目的是最大程度縮小要加工配件的誤差范圍，降低誤差的大小。實際操作過程中，誤差分組法是被用來提高測量精度的手段，他能補充加工精度的虧折 ,使加工出配件的精度更高。因為測量、分組花費時間較多，所以一般在加工配合好，而加工精度不容易提高時選用用。

3.4 誤差轉移法

所謂的誤差轉移法是指將原始誤差從易產生誤差方向轉移到不易產生誤差方向上去。不同原始誤差反響到零件加工誤差大小與其是否在易產生誤差方向上有直接聯系。在車床加工配件時想辦法把它轉移到不易產生誤差方向上,也就是把原始誤差轉移到對加工精度無影響的其他方面上,就有可能大大提高加工出配件的精確度。例如：在加工邊檢基座孔過程中，在鏜床上用鏜模鏜孔系時，孔系的位置、孔距間的尺寸精度都依靠夾具、鏜桿的精度來保證，機床的精度與加工無關，這樣就可以利用普通精度的機床來精鏜邊檢基座孔系。由此可見，一般在機床精度達不到零件的加工要求時，通過誤差轉移的方法，能夠用普通精度的機床加工高精度的零件。

4.加工工藝原則及要求

配件機械加工原則。配件加工工藝直接關系設備的運行，從而影響到煤礦的生產效率。在這個過程中，為了保證煤礦生產效率和安全性，必須要加強加工工藝的控制。在設計煤礦設備機械零件的時候，要根據零件的大小、尺寸等進行全面檢查，確保符合標準。在符合工藝原則的前提下，積極創新零件加工工藝，提高零件加工水平，有助于提升精準度，實現加工材料優化配置，創造出更大經濟效益。為了保證機械加工的質量，加工過程中要進行嚴格控制，主要包括以下幾點。

一是明確目標。在機械加工之前，要確立清晰的目標，包括規格、質量等，只有零件符合使用標準，才能正常投入使用。

二是保證原材料質量。在機械加工之前，要控制好原材料質量，對材料進行全面檢測，保證符合加工要求，直接關系到配件質量。

三是確定毛坯。在加工機械零件過程中，對毛坯質量要求較高，要確保毛坯的科學合理性，可以提高生產配件的質量，對于煤礦生產活動開展具有促進作用。

四是確定加工工藝流程。對零件特性進行分析，根據零件的規格進行分類，并制定科學加工方案[4]。爭取達到既可以節省時間，又可以節省原材料的目的。

五是合理選擇機床和工夾具。如果加工大批量零件，通常選擇通用機床和專用工夾具，不同加工工藝使用技術是不一樣的，要根據實際情況來決定。如果是小批量生產零件，操作人員要控制好切削用量，特別是比較重要的零件，要注意，規格不能隨便變化，有效保證零件加工的質量[5]。

煤礦機械加工的基本原則是高質量、高品質、低成本，在確保質量的前提下，最大程度降低成本投入，提升生產經濟效益。科學技術是第一生產力，說明技術是煤礦生產效益的保障，從目前情況來看，煤礦機械加工工藝技術水平還不夠先進，因此要增強創新意識，學習先進經驗、技術，不斷提升自身水平，從而優化加工工藝。在一個新零件加工之前，要設計出可行的方案，集思廣益，對完成的幾個方案進行研究，設計出誤差最小，實用性最強的方案。

由于煤礦生產具有一定風險性，為了保證人員生命財產安全，煤礦機械設備正朝著自動化、智能化方向發展，這樣不僅可以降低人員操作量、提升生產效率，還能夠創建出相對安全的環境。這就要求機械加工工藝必須嚴謹，這和加工出的配件在生產中的運用效果有著直接關系。還要求工藝規程目標要精確統一，而且盡可能簡化。使用的符號、單位等都要結合煤礦實際情況來進行設計，如果發現機械零件的規格不符合要求，要及時提出來并上報給相關部門，由專業技術人員來處理，絕對不能隨意修改設計圖，避免造成更加嚴重的問題。

5.其他方面

對于煤礦機械生產技術發展時間長，較為成熟的地方，要積極學習并引用，提升自身生產水平，為煤礦開采事業提供可靠的保障。我國露天煤礦機械生產很多方面都存在問題，因此還要加強研究，實現技術突破，提高生產水平。機械設備主要用于露天煤礦生產，因此要從實地情況出發，體現出較強針對性，確保發揮出有效作用，將具體效果落實下去，實現預期生產目標。技術處于不斷發展之中，因此要樹立起創新意識，有效優化技術應用效果。對目前存在的問題進行分析，在此基礎上進行改進、創新，并不斷提升生產技術應用水平。

通過上文分析得知，露天煤礦配件機械加工誤差原因較多，因此每一次加工配件之前都要進行全面分析，有一個深入了解，對于存在問題及時改進并及時記錄，以便下一次更好的應用。不同礦場實際情況有所差異，因此要堅持具體問題具體分析原則，及時減少誤差，保證機械應用的有效性，發揮出有效作用。煤礦生產所需機械設備類型較多，要明確用途、工要求等，科學制定方案，從而提升生產效率和質量。煤礦企業要增強自主創新意識，技術人員要提高技術能力，加大對配件機械加工的投入力度，在不斷改進中促進技術成熟，為露天煤礦生產提供有力支持。隨著煤礦開采事業的深入，未來會面臨更大難度，對生產技術提出了更高要求，所以要加強研究，促進技術創新，有效適應發展需求[6]。

對于露天煤礦生產而言，要在解決問題中進步，不斷增強技術適用性，將具體效果落實下去。同時在實際生產中要善于總結經驗，不足地方要及時完善，進一步改善技術，有良好的應用效果。技術是露天煤礦生產的重要保障，要保持先進性，不斷提升技術的穩定性、有效性，在煤礦生產中發揮出有效作用。在引入新技術時，要和煤礦實際情況結合起來，避免脫離實際情況。優化配件機械加工流程，提升加工效率，保證配件的質量，為機械的良好性能提供可靠保障。加強自主研發力度，不斷創新生產技術水平，保證滿足實際所需，有效推動露天煤礦事業的發展。

6.結語

綜上所述，露天煤礦對設備運用質量要求較高，因此要控制好配件機械加工，保證達到質量要求。受到多種因素影響，導致配件機械加工中會出現誤差，為了解決面臨問題，要進行分析，加強對誤差的有效控制。積極創新加工工藝，保證具有先進性，不斷提升配件質量，保障機械設備的運行，提升煤礦生產效率。