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數控機床是將加工零件的幾何信息和工藝信息進行數字化處理,在加工前由編程人員按規定的代碼將零件的圖紙編制成程序,然后通過程序載體(如穿孔帶、磁帶、磁盤、光盤和半導體存儲器等)或手工直接輸入(MDI)方式將數字信息送入數控系統的計算機中進行處理,最后通過驅動電路由伺服裝置控制機床實現自動加工。數控機床的最大特點是當改變加工零件時,一般只需要向數控系統輸入新的加工程序,而不需要對機床進行人工的調整和直接參與操作,就可以自動地完成整個加工過程。
數控技術在采煤機制造方面的應用隨著采煤機的不斷研制和創新,新的產品上市快、品種多,各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件,傳統機械加工難以實現單件的下料問題。而使用數控氣割,代替了過去流行的仿形法,使用龍骨板程序對采煤機葉片、滾筒等下料,從而優化套料的選用方案,使其發揮了切割速度快、質量可靠的優勢,一些零件的焊接坡口可直接割出,這樣大大提高了生產效率。在切削加工方面的應用,可實現形狀復雜、精度要求高的零件加工。在采煤機浮動油封的結構中,使用時要求內環的凸曲面與外環的凹曲面的密封圈各處壓縮量相等,壓縮接觸面積均勻,才能滿足密封的功能,因此內外環凸凹曲面的加工精度直接影響密封的可靠性。用數控機床編程加工,較容易的保證其曲面精度,滿足了浮動油封的使用要求。此外,在采煤機減速機構中,其行星架等分孔的等分精度及每行孔的同軸度精度都直接影響整機的傳動精度和使用壽命,在加工中心上加工行星架,不僅保證了圖樣的精度要求,同時加工效率也很高,是用坐標鏜床加工的5~8倍。目前,所有采煤機中大模數少齒數的齒輪一般都是用數控鏜銑床編程加工的,編出加工一個齒形的子程序,利用角度偏置或坐標旋轉編程功能,加工其余齒形。精度滿足使用要求,加工效率比較高。
數控技術在洗選設備制造方面的應用洗選設備配套設備及種類多,制造材料多半采用各種材質的鋼板焊件,鋼板厚度有近20種,形狀大小不一且數量多;采用傳統手工切割下料和半自動切割下料將導致浪費板材、勞動強度大、工作效率低,嚴重影響焊接質量和焊接速度,使設備制造質量和制造工期難以得到保證。采用數控切割機,可以用計算機輔助設計cad進行排料優化套料方案,節省了鋼板,節約了成本,而且切割速度加倍、切割質量得以保證,確保設備的制造質量。在選煤設備制造機加工方面的應用中,利用數控加工裝備,可以對精度要求高的零件進行加工。在振動篩振動器制造中,使用時要求軸承壓盤與偏心塊既要有1mm間隙保證它們相對高速轉動,又要滿足封油的作用,因此要求對曲面的加工精度高,用數控機床編程加工,較容易的保證其曲面精度,滿足了油封的使用要求。在洗煤機的數控氣動風閥加工中,要求閥套和閥芯接觸面精度高,能相對滑動又不漏風;運用數控車床編程加工,保證了數控氣動風閥的正常使用。
數控技術在刮板運輸機制造方面的應用刮板運輸機要求組隊后上下錯口量不大于2mm,左右錯口量不大于3mm。采用數控切割機排版下料,保證了下料精度,嚴格控制了中部槽兩端的寬度尺寸問題和中板距槽幫上面的距離,控制了槽幫兩側的連接問題。既保證了互換性,又保證了安裝后尺寸符合要求。同時提高了零件外觀質量,為確保后道工序的組對質量打下了基礎。為了保證機頭鏈輪的強度和精度,將以前常用的鏈輪焊接結構改為整體結構,避免了焊接缺陷,提高了鏈輪的可靠性。鏈窩由數控裝備加工而成,保證了鏈窩、齒形和齒距的精度,與鏈條的嚙合性也得到了極大改善,同時避免了齒面脫炭現象。
數控技術在其他制造方面的應用在壓力加工技術方面,在熱壓力加工范圍內,數控系統在熱態成型方面起著越來越大的作用。在液壓鍛造壓力機上裝上數控系統,能夠達到較高的工作速度,提高了生產率,縮短了每件加工時間,降低了能耗,鍛造精度高壓力機的經濟性得到明顯提高。
將數控技術廣泛應用于煤礦機械制造業,將會逐步滿足煤礦機械產品多樣化的發展和日新月異的換代速度,增強煤礦機械制造業對外界因素的適應能力和產品適應市場的變化能力。
作者:張雁峰單位:同煤集團煤峪口礦機電科