煤機企業(yè)提升數(shù)控加工效率的措施

雞西煤礦機械有限公司（黑龍江 158100）何燕成 陳長忠 蔣 理

哈爾濱中能自動化有限公司（黑龍江 150090）何巖松 孫麗華

近年來，隨著采煤機向著大功率和薄煤層兩極分化、新型新品的增加，以及零件復雜程度的加大，數(shù)控加工以其強大的優(yōu)勢已經(jīng)越來越受到各個煤機企業(yè)的關注，并成為煤機制造企業(yè)贏得市場的決定因素之一。然而仍存在數(shù)控加工效率偏低，制造能力不足的現(xiàn)象，提高數(shù)控機床的利用率和加工效率已是勢在必行。

1.提升數(shù)控加工的意義

數(shù)控機床具有生產(chǎn)效率和加工自動化程度高，零件的加工精度和產(chǎn)品的質量穩(wěn)定性好，能完成許多普通機床難以加工或根本無法加工的復雜型面加工，幾乎不要專用的工裝夾具，提高經(jīng)濟效益和大大減輕工人的勞動強度等優(yōu)點。因此研究探討通過數(shù)控加工技術的綜合競爭力，提高可持續(xù)發(fā)展能力具有現(xiàn)實意義。

2.數(shù)控加工效率低下的原因及解決措施

在生產(chǎn)實踐中，數(shù)控機床的加工效率在很大程度上取決于切削時間占數(shù)控機床工作時間的比例，這個比值越大，生產(chǎn)效率越高。煤機企業(yè)須因地制宜，在自身條件的基礎上，制定出切實可行的機械加工工藝，以便更快、更好地提升企業(yè)的市場競爭力，推動企業(yè)快速發(fā)展。

3.具體應用

（1）美國加工中心TC30：之前，美國加工中心主要負責加工行星架鏜孔工序，由于數(shù)控立式中心逐步承接了所有行星架鏜孔加工，此后，美國加工中心不再加工行星架。為了充分發(fā)揮美國加工中心機床的功能，提高機床利用率，工藝部門從人、機、料、法、環(huán)五個方面對其進行了分析：

機床操作者：技師，從事多年數(shù)控機床加工，能熟練的操作機床，具備獨立編制復雜數(shù)控程序的能力，對數(shù)控刀具具有很深的研究，具備完成鏜序、銑序、鉆序的能力。

機器：機床為美國制造，數(shù)控機床，服役多年，機床精度完好，主軸直徑100mm，主軸不能自由伸縮，具有扭矩保護功能，分度平臺尺寸為1800mm×1350mm，工作行程X軸2500mm，Y軸1000mm，Z軸1000mm，機床無花盤。

物料：物料太小時，由于機床的小時開機費用高，在此機床加工，經(jīng)濟效益不合算；物料太大時，由于此機床的工作行程受限，且主軸不能伸縮，工件需串活加工或靠刀具的長度代替主軸的伸長，加工的孔同軸度不好，考慮到以上因素，結合采煤機工件特點，認為此機床加工行走殼（或行走蓋）比較合適。

方法：此機床的圓弧插銑能力較為突出，適于用圓弧插補的加工方法代替半精鏜加工。

環(huán)境：圓弧插補時要用到長刃銑刀（或玉米銑刀），如用廠內自制銑刀由于刃長較短，加工效率大大折扣，另外用長刃銑刀圓補銑，可減少半精鏜刀數(shù)量（半精鏜刀是直線插補，一個尺寸的孔要對一次刀，最好一個尺寸 的孔準備一把刀），所以要讓機床圓弧插補加工，刀具要配備充足。

（2）工藝部門會同數(shù)控車間就實際問題的制訂工藝改進措施：①將部分行走殼體、行走蓋調至美國加工中心，在具體加工中出現(xiàn)的問題：主軸不能伸出，僅能加工厚度小于300mm工件；機床無花盤，無法精加工除外圓以外的部位；圓弧插補銑效率高，要用到長刃刀具，但長刃刀具不全、精鏜孔刀具不全；拉釘少，換刀時還要用上一把刀的拉釘，影響效率；機床上有冷卻液，將部分頂窩工序變?yōu)殂@底孔加工。②根據(jù)出現(xiàn)的問題為機床配置刀具表（見附表）。③修改工藝。④機床加工工件切換。

機床配置刀具表

（3）數(shù)控銑床：如何發(fā)揮數(shù) 控銑床的功能，提高機床利用率和加工效率，仍從人、機、料、法、環(huán)五個方面對其進行分析。

人：數(shù)控機床，系統(tǒng)為FUNUC、SI MENTS，機床操作者都具備多年銑床工作經(jīng)驗，具備獨立編制數(shù)控程序的能力，對數(shù)控刀具具有很深的研究，具備完成銑序、鉆序的能力。

機器：機床分別為華東數(shù)控、濟南二機床制造，機床精度好，機床寬度1400mm×1600mm，主軸不能自由伸縮，滑忱可伸縮，機床剛度比普通銑床弱，機床安裝φ100mm刀具后，吃刀深度2.5～3.5mm；安裝φ60mm刀具時，吃刀深度3～4mm，在同樣的切削條件，是普通銑床吃刀深度的1/2～1/3。

物料：考慮機床剛性及數(shù)控特點，不適合鑄件毛料的粗加工，比較適宜板料加工以及復雜工件的加工，故而比較適合電控箱的銑面、箱口的加工以及螺紋孔頂窩、鉆底孔加工、水道底板的水槽加工，以及牽引殼體箱口加工。

方法：面銑加工、方肩銑、槽銑為其主要加工型式。

環(huán)境：電控箱大面以及箱口的加工現(xiàn)主要由兩臺北京龍門銑床加工，且北京龍門銑加工效率高，操作者水平高，大批量的改為數(shù)控銑床加工，意義不大?？蓪⑴枯^大、殼體較小的電控箱或者牽引殼體的箱口切換成數(shù)控加工。

（4）工藝部門會同數(shù)控車間就實際問題的制訂工藝改進措施：①將部分電控箱調至數(shù)控銑床，加工大面、箱口、螺紋底孔，在具體加工中出現(xiàn)的問題，包括電控箱銑大面時不劃線，則在銑削時很難照顧到各個表面的變形，有時加工量不夠。銑箱口時亦如此，所以保留劃線工序；在數(shù)控銑床套M12扣，效果很差，不適合套扣，僅適合鉆底孔；機床剛性較普通銑床弱，故而不適合大切深，僅適合小切深3.5～4mm。②修改工藝。③機床加工工件切換。

4.結語

現(xiàn)如今，已將圓弧插補銑止口、數(shù)控編程螺紋孔頂窩、數(shù)控銑斜面、復雜型面及型槽、數(shù)控加工銑方窗、數(shù)控鏜孔等應用于殼體加工中，數(shù)控加工能力得到極大提升。