采煤机牵引部箱体数控加工工艺介绍模板.doc

第一章 绪 论

一、中国关键煤机装备现实状况和水平，改革开放二十多年来，尤其最近，在原煤炭部、国家煤炭工业局领导和大力扶持下，中国煤矿机械制造企业经过改革、改组、改造、强化管理和技术创新，煤机产品有了较快发展，在产品品种、技术水平和质量等方面全部有了长足进步。伴随一批含有国际技术水平采煤机械产品相继开发成功，中国综采工作面平均年产为87.24万吨，比1990年54.77万吨，提升了约60%。综采装备能力已经达成日产万吨水平。另外，国产煤机装备还出口印度、俄罗斯、土耳其等国家，取得了很好经济效益。现在国产煤机装备基础满足了中国煤矿生产建设需要，部分产品达成了国际九十年代末期水平。关键表现： 电牵引采煤机：已成功开发出直流调速型、交流变频调速型、开关磁阻调速型、电磁调速型四种形式约30余种不一样型号电牵引采煤机，并全部实现机载，装机功率最高可达1250Kw，电压3.3Kv。液压支架：能基础满足不一样地质条件煤矿需求。最大支护高度达成5米，最大缸径为380毫米，最大工作阻力为11000KN，部分支架寿命试验超出35000次，快速移架液压系统已使支架完成降移升循环时间缩短至12--15秒，并和外商合作制造出电液控制系统。尽管"九五"期间煤机产品在技术质量性能等方面取得了长足进步，但和国际优异水平相比还存在着差距，关键反应在拥有自主知识产权产品少，质量不稳定，可靠性不高等问题。
二、"九五"煤机企业技术创新基础经验 自从1992年煤炭工业开展高产高效矿井建设以来，尤其是1994年原煤炭部作出《相关加紧高产高效矿井建设决定》以来，中国煤炭工业机械化、现代化建设有了较快发展。煤炭工业技术进步有力促进了煤机产品发展。"九五"以来，中国关键煤机企业面对严峻市场形势，努力克服重重困难，大力抓好技术创新，瞄准国际煤机制造优异水平，研制开发了一批大型国相关键煤矿企业急需含有自主知识产权和关键技术、达成国际优异水平创新产品，为煤炭工业生产建设提供了大量技术装备，为促进中国煤炭工业结构调整、技术升级做出了新贡献。
三、"十五"中国煤机企业发展 中国加入世界贸易组织后将为中国煤机企业发展注入新活力，同时也使中国煤机企业面临着新机遇和挑战，面临着愈加猛烈竞争。现在煤机企业正处于改革攻坚，机制转换，结构调整和建立现代企业制度关键时期，相当一部分煤机企业正在为生存而拼搏,因以前景相当严峻。 对煤机企业本身来说，要在日趋猛烈国际竞争中立于不败之地，关键在于立即提升企业综合素质和竞争能力
新世纪中国煤炭工业健康、连续发展将为煤机制造业发展提供坚实基础和宽广市场。我们将深入深化改革，强化管理，大力抓好技术创新，提升企业关键竞争力，不停满足煤炭工业发展对装备需求，为新世纪煤炭工业愈加快发展作出新贡献。
四、以后中国电牵引采煤机研究目标
和现在国外最优异电牵引采煤机相比，中国电牵引采煤机在总体参数性能方面还有较大差距，一些关键部件性能、功效、适应范围还亟待完善和提升，尤其是线监测，故障诊疗及预报、信号传输和采煤机自动控制、传感器等智能化技术和机械部件可靠性、寿命和国外相比差距甚远。依据中国煤炭生产要求和采煤机技术发展趋势。和针对中国电牵引采煤机存在差距，以后关键研究内容以下：
⑴深入完善和提升交流变频调速系统可靠性。关键完善和提升系统装置抗震、散热和防潮性能；
⑵研究可靠微机电气控制系统，关键提升猜枚机电控制系统抗干扰、抗热效应能力；
⑶开发或增强电控制系统监控功效，关键研究故障诊疗和教授系统、工况监测、显示和信息传输系统、工作面采煤机自动运行控制系统、自适应变频电路漏电检测和保护技术、摇臂自动调高系统等；
⑷开发四象限运行矿用交流变频调速装置，使采煤机能适应较大倾角煤层开发需求；
⑸开发单机功率600KW，总装机功率1500KW大功率电牵引采煤机；
⑹电牵引采煤机可利用率、可靠性和寿命研究。
提升交流电牵引采煤机可靠性、安全性、可维护性、自动化程度及设备可利用率，为实现顺槽和地面控制奠定良好技术基础，使中国电牵引采煤机研究技术达成国际20世纪90年代末期优异水平，为中国双高综采工作面和双高矿井建设，提供了技术优异、性能可靠滚筒采煤机。
我设计是MG132/320—W型采煤机牵引部箱体加工工艺和数控加工。工艺创新之处是采取了数控机床替换传统机床加工，加工中包含到数控机床选择、工艺分析、数控编程和绿色生产等技术，期望能对采煤机发展起到一定作用。

第二章 采煤机介绍及结构组成
2.1 MG132/320—W系列采煤机介绍
MG132/320—W采取一个电机横向部署、无底托架结构；牵引采取液压牵引；摇臂调高采取液压传动；滚筒落煤、装煤采取齿轮传动。该机生产率达669t/h，牵引速度可达7.34m/min。该机在很薄机身上采取1140V直接供电开关磁阻调速方法，省去了一个变压器增加了采煤机对工作面条件适应性；控制方法采取了计算机控制；行走轮支承采取自润滑轴承结构，使维修工作量大大降低。该机可开采煤、盐岩、页岩、钾盐等卜氏系数≤3有用矿层。适应采高1.4～3.2m。它完全符合井下爆炸性环境要求。

2.2采煤机关键特点
1. 本采煤机采取多部电机横向部署结构方法，各部件纵向之间没有直接动力传动，各部件机 械传动分别独立，改善了受力条件，提升了传动件运动精度，而且简单可靠，大大提升了机械传 动效率，降低了机体发烧程度，从根本上克服了电机纵向部署传动形式存在漏油、噪声大等诸 
多不足。 
2. 为了增强机身整体刚性及部件强度，液压传动部和电控箱合二为一设计，采取轧制钢板焊接结 构，组焊后箱体整体回火处理，从而有效地增强了机身整体刚性和部件强度。  
3. 整机无底托架，机身三大部件之间采取大直径双定位销和四个楔形亚铃销和螺钉联接紧固，该结构连接牢靠可靠，同时降低了采煤机高度，增加了过煤空间。 
4. 液压系统和MG150/375—W型采煤机完全相同，工作原理简单，液压元件可靠性高，系统工作裕度 大，故障率低。 
5. 摇臂内传动件全部借用MG150/375—W型采煤机，裕度大，可靠性高。 
6. 调高油缸和液压锁采取分体式设计，方便故障处理及零部件更换。 
7. 操纵灵活方便，机身中间设有牵引，调高操作手把，机身两端设有液控调高按钮和急停按钮。 
8. 拖缆架采取可翻转式设计，有效地处理了较薄煤层工作面出现电缆弯转和拖缆架干涉问题。 缆架干涉问题。 
9. 行走箱内行走轮采取了可实现自润滑轴承替换原钢套或铜套结构，可不用注油润滑，减 少了维护工作量，且提升了可靠性。 
10. 牵引电机，截割电机冷却水冷却电机后自由流出，提升了电机冷却可靠性，使电机工作愈加 可靠。 
11. 将管路尽可能部署在机壳内部，使胶管防护可靠，整机无护罩。 
12. 机面高度低，对开采较薄煤层有良好适应性。 13.经过更换中间箱和液压马达，本采煤机即可改装为电牵引形式采煤机。
2.3采煤机组成部分及其作用
采煤机由截割部、牵引部、电器设备和辅助装置四大部分组成：
1、 截割部
关键包含螺旋滚筒，弧形挡煤板，固定减速箱（大摇臂）和滚筒跳高装置。
螺旋滚筒是一个带有螺旋叶片圆形滚筒，叶片上装有截齿，滚筒旋转时截齿就将煤破落。
弧形滚筒是一个半圆形挡煤板，位在滚筒后面。滚筒旋转时，破落煤炭在滚筒螺旋叶片和弧形挡煤板共同作用下装入运输机溜槽。
固定减速箱体内装有四级减速齿轮和液压传动装置，电动机经四级齿轮减速后带动螺旋滚筒旋转。
液压传动装置包含柱塞泵、安全阀、分配阀、液压锁、油缸、活塞杆、小摇臂和油管接头。当活塞杆推进小摇臂时，大摇臂就以固定减速箱为点上、下摆动，从而实现滚筒跳高。
2、 牵引部
关键包含减速箱、牵引卷筒、导绳轮和操作手把。
减速箱内装有液压传动装置和减速齿轮装置。
液压传动装置是采煤机牵引动力动力起源，它包含叶片油泵、叶片马达、单向阀组、安全阀、分配阀和液压管路和接头等。采煤机牵引速度调整就是借液压传动系统油泵流量改变来实现。
齿轮减速装置由四级减速齿轮组成，其高速端和液压马达输出轴相连，低速端和牵引卷筒相连。牵引卷筒关键作用是实现钢丝绳摩擦牵引。钢丝绳在卷筒上缠绕3-4圈摩擦后，引出两个头，并分别经截割部和牵引部导向滑轮，沿整个工作面长度在运输机两段固定。
操作手把和一组按钮。
3 、辅助装置
关键包含电缆架、喷雾装置和绳索装置。
电缆架胶接在牵引部底托架后面，采煤机采煤时，电缆盘绕在架上。
喷雾装置用于灭尘，保障生产安全和矿工健康。
紧绳装置包含两个弹簧筒，两根拉杆和一台紧绳铰车或专用紧绳卡具。
4 、电器设备
包含电动机和操作保护电器设备。
2.4 关键技术参数及配套设备
最大生产能力（t/h）：550； 
采高（m）：1.2～2.7  
滚筒直径（m）：￠1.25 ￠1.4 ； 
截深（m）：0.6 
滚筒转速（r/min）：46 52 ； 
机面高度（m）：0.97 
牵引速度（m/min）：0～5.5； 
卧底量（mm）：134～209 
过煤高度（mm）：330； 
最大牵引力（KN）：300 
液压系统最大工作压力（MPa）： 12.5； 
电压（V）：1140 
灭尘方法 ：内外喷雾； 
外型尺寸 （mm）：5894×975×735 
重量（T）：17.717（不含滚筒和挡煤板） 
最大不可拆卸部件为中间箱，其尺寸及重量以下：长×宽×高（mm）：2530×940×650 
重量（T）：4.5; 

配套运输机型号：SGD630/220W SGZ630/220； 
配套供水管型号：KJR25 
配套电缆型号：UCPQ3×70+1×16+3×6； 
配套电气开关型号：DQZBH—300/1140 
截割电机型号：YBRB—132； 
牵引电机型号：YBRB—55 
主泵型号：ZB125； 
调高泵型号：A2F10R4P1； 
马达型号：A2F107  

第三章MG132/320-W型采煤机牵引部
箱体工艺分析

3.1 采煤机箱体功用和结构特点
箱体是部件和组件基础零件，它把很多零件连接成一体，使各个零件之间含有确定相对位置和相对运动关系，这就组成了含有一定功效箱体部件，如机床主轴箱部件，各类减速器部件等。箱体零件结构形式和加工质量对于整个机器使用性能，如振动、噪声、发烧、寿命、效率、工作精度等全部要很大影响，所以对于箱体零件设计和制造，大家总是给很高重视。
箱体结构形式通常有两种：一个是整体式，如机床主轴箱箱体，另一个是剖分式，如各类减速箱箱体。
箱体零件结构通常全部比较复杂。壳臂较薄，内部成腔形。箱体上外臂和内腔常常设置加强筋和隔板，方便增强刚度和改善散热条件。箱体零件通常含有精度要求较高平行孔等加工表面。
矿井用箱体零件特点：
因为井下空间小，箱体工作载荷大，工作条件差，并常有煤块，岩石撞击等，所以要求箱体尺寸小，结构紧凑，并含有足够强度。所以通常全部采取铸钢件或球墨铸铁件作为井下箱体零件材料。同铸铁相比，铸钢铸造性能和加工性能较差。
因为井下煤尘和瓦斯存在，井下工作机械防爆面必需含有很高防爆性能，以预防火花逸出而引发爆炸。具体要求为：不动防爆面表面粗糙度Ra值应小于5um，活动防爆面表面粗糙度Ra值应小于2.5 um；防爆面要有足够接触长度和较小配合间隙；防爆腔必需做水压试验，确保在8个大气压条件下连续一分钟不致发生渗漏。防爆面上气孔和砂眼要进行焊接和填补。

3.2 箱体加工工艺过程分析

3.2.1 MG132/320-W牵引部箱体工艺分析及工艺规程
一、零件图样分析
因为牵引部箱体技术要求较高，故加工时应分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。但因为该零件刚性好，不易变形，所以划分加工阶段不宜过细。确定加工过程时应遵照以下标准：
1、先面后孔加工标准。
因为箱体孔比平面难加工，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，不仅为孔加工提供了稳定可靠精基准，使孔加工余量均匀；而且因为箱体上孔大部分全部分布在箱体平面上，先加工平面，去除了铸件表面凹凸不平和夹砂等缺点，对孔加工比较有利（尤其是钻孔时不易使轴线偏斜），便于切削、避免刀具破损和调整刀具等。
2、粗精加工分开标准。
因为箱体结构复杂，关键加工表面精度高，粗精加工分开进行，能够消除由粗加工所造成内应力、切削力、夹紧力和切削液对加工精度影响，有利于确保箱体加工精度。依据粗、精加工不一样要求合理选择设备，有利于提升生产率。精度高和表面粗糙度要求高关键表面精加工工序放在最终，也能够使其表面避免因加工其它次要表面或搬运安装时被破坏。
3、妥善安排热处理工序。
通常情况下，铸造后进行时效处理，方便降低铸造内应力，改变金相组织、软化表层金属，改善材料加工性能，降低变形，确保加工精度稳定性。对于精度要求较高或壁薄而结构复杂箱体，在粗加工后进行一次人工时效处理，以消除粗加工所造成内应力，以确保箱体加工精度稳定性。

二、牵引部箱体机械加工工艺过程卡片（见附录3）
卡片上具体写出牵引部箱体加工工艺规程，加工时根据卡片上工序加工，严格确保加工精度。
三、牵引部箱体工艺分析
1）铸件必需进行时效处理，以消除应力。有条件时应在露天放十二个月以上再加工。
2）为了确保加工精度应使定位基准统一，该零件关键定位基准集中在底面上。
3）镗孔时，在可能条件下尽可能采取“支撑镗削”方法，以增加镗杆刚性，提升加工精度。对直径较小孔，应采取钻、扩、铰加工方法。
为确保在同一轴上各孔同轴度，可采取在已加工孔上，安装导向套再加工其它孔方法。
4）为了提升孔加工精度，应将粗镗、半精镗和精镗分开进行。
5）铸造时通常Φ50mm以下孔不铸出。
6）孔尺寸精度检验，使用内径千分尺或内径百分表进行测量。轴内孔之间距离测量能够经过孔和孔之间壁厚进行间接测量。
7）同一轴线上孔同轴度，可采取检验心轴进行检验。
8）各轴孔轴线之间平行度，和轴孔轴线和基准面平行度，均应经过检验心轴进行测量。
9）数控加工时各孔正确位置是靠手动控制坐标来完成，为愈加好地确保加工质量，单件小批量生产时也可采取组合夹具镗模进行加工；批量较大时，应采取专用镗模进行加工。
10）非加工表面进行喷丸处理。
11）齿轮腔涂磷化底漆，其它表面涂防锈漆。
四、定位基准选择
因为牵引部箱体加工关键属于孔系加工，所以对精度要求比较高，一定要选择好定位基准。我选择是以底面焊好工艺块为基准来进行定位和装夹。
1、精基准选择
精基准选择关键和加工表面精度要求有亲密关系。选择精基按时，应首先考虑“基准统一”标准，所选精基准最好是装配基准（或设计基准），以避免基准不重合而产生基准不重合误差。另外，精基准还应确保关键加工表面加工余量均匀，含有较大支撑面，使定位和夹紧可靠。
2、粗基准选择
选择粗基准关键考虑加工表面和不加工表面之间相互位置关系和加工表面余量均匀性问题。通常选择箱体上较为关键毛坯作为粗基准。
在单件小批量生产中加工粗基按时，可采取划线找正方法。划线时，要查对箱体内各零件和箱壁见尺寸，确保有足够间隙，以免零件之间相互干涉。采取划线找正法，可降低专用夹具，缩短生产准备时间，但加工精度较低，对刀调整时间长，生产率低。在大批量生产中，通常采取专用夹具加工。以确保关键孔加工余量均匀和降低辅助工时，提升生产率。

3.2.2 箱体加工误差分析
1、平面加工中误差分析
箱体零件结合面，定位面等是含有较高平面度要求加工面，常常出现平面度误差。以端面铣削为例，归纳起来有下列多个原因。
1）、端铣时铣床主轴线同走刀方向垂直度误差。
2）、夹紧力位置和大小影响。
3）、切削力造成变形。
4）、内应力影响。
5）、切削热影响。
6）、机床本身静误差。
2、孔系加工中误差分析
1）、杆、导套静误差
若镗杆和导向套间存在间隙，在切削力和镗杆重力共同作用下，镗杆和回转轴线将是不固定。
2）、轴线位置静误差
若镗床主轴回转轴线同工作台进给方向有平行度误差，则加工孔在垂直于主轴回转轴线截面内真圆，在垂直于工作台进给方向截面内椭圆，不过椭圆度甚小。
3）、杆弹性变形
在悬臂镗削时，作用于镗杆上力有轴向切削力
4）、主轴弹性变形
机床主轴受力变形由重力、切削力和传动引发。传动力方向是不变，而切削力方向在时时改变所以它们协力大小和方向也在时时改变，加之轴承各点刚度不等会引发回转轴线改变，从而造成内孔表面圆度误差。
5）、受力点位置改变影响
进给方法不一样会影响镗杆受力点位置。因镗杆悬伸长度不变，所以工件孔中心线直线度很好，孔径降低到较少。镗杆送进悬臂镗削，因镗杆悬伸长度不停改变，在可加工长孔时会产生圆度误差，加工多段同轴孔时会产生同轴度误差。
所以在对形状精度要求较高场所，总是优先考虑工作台面进给方法。
6）、工件夹紧变形
因为夹紧力过大或过于集中，夹紧位置不妥等全部可能造成夹紧变形而影响孔几何形状精度。夹紧力过大，加工后内孔成为椭圆。将集中载荷改为分布载荷，或减小精加工夹紧力等，上述变形能够避免。
3、毛坯材料硬度不均和余量不均影响
1）、力影响
相临孔因为收缩不一样时切削处理后内应力重新分布，便造成孔圆度误差。为此，毛坯需要很好时效处理。
2）、工艺系统热变形影响
热变形会造成机床上主轴轴线倾斜，这时如采取工件进给就会出现孔圆度误差。因为孔壁厚度不均在切削力作用下，薄处温度高，变形大，厚处温度低，变形小，若粗精加工连续进行，将会使薄处少切，厚处多切，冷却后便造成圆度误差。采取粗精加工分开和充足冷却能够有效消除这项误差。

第四章MG132/320-W牵引部箱体数控加工
工艺分析及程序编制
4.1 数控加工工艺分析
4.1.1 牵引部箱体数控加工内容
我关键选择了牵引部箱体上部分关键行孔进行数控加工：
1）、用367mm镗刀粗镗375孔
2）、用375mm镗刀精镗375孔
3）、用422mm镗刀粗镗430孔
4）、用430mm镗刀精镗430孔
5）、用20mm铣刀铣120X100槽
6）、用10mm麻花钻钻12-M12底孔
7）、用16mm麻花钻钻4-16孔
8）、用20mm麻花钻钻10-M24底孔
9）、用68mm镗刀粗镗5-68孔
10）、用38mm麻花钻钻5- 32透孔
11）、用30mm麻花钻钻M36底孔
12）、用60mm镗刀粗镗60孔
13）、用62mm镗刀粗镗65孔
14）、用65mm镗刀精镗65孔
15）、用62mm镗刀粗镗70孔
16）、用70mm镗刀精镗70孔
17）、用82mm镗刀粗镗90孔
18）、用90mm镗刀精镗90孔

4.1.2 数控机床选择
此次设计所加工零件是采煤机左牵引部箱体，加工工位较多，需工作台数次旋转才能完成加工零件，初步选择为卧式镗铣类加工中心。
1. 类型选择
考虑加工工艺、设备最好加工对象、范围和价格等原因，依据所选零件进行选择。如，加工两面以上工件或在四面呈径向辐射状排列孔系、面加工，如多种箱体，应选卧式加工中心；单面加工工件，如多种板类零件等，宜选立式加工中心；加工复杂曲面时，如导风轮、发动机上整体叶轮等，可选五轴加工中心；工件位置精度要求较高，采取卧式加工中心。在一次装夹中需完成多面加工时，可选择五面加工中心；当工件尺寸较大时，如机床床身、立柱等，可选龙门式加工中心。当然上述各点不是绝正确，尤其是数控机床正朝着复合化方向发展，最终还是要在工艺要求和资金平衡条件下做出决定。
2.参数选择
加工中心最关键参数为工作台尺寸等，依据确定零件族经典零件进行选择。
1）工作台尺寸
这是加工中心主参数，关键取决于经典零件外廓尺寸、装夹方法等。应选比经典零件稍大部分工作台，方便留出安装夹具所需空间，还应考虑工作台承载能力，承载能力不足时应考虑加大工作台尺寸，以提升承载能力。
2）坐标轴行程
最基础坐标轴是X、Y、Z，其行程和工作台尺寸有对应百分比关系。工作台尺寸基础上决定了加工空间大小。如部分工件尺寸大于机床坐标行程，则必需要求工件加工区处于机床行程范围之内。
3）主轴电动机功率和转矩
它反应了数控机床切削效率，也从一个侧面反应了机床刚性。同一规格不一样机床，电动机功率能够相差很大。应依据工件毛坯余量、所要求切削力、加工精度和刀具等进行综合考虑。
4）主轴转速和进给速度
需要高速切削或超低速切削时，应关注主轴转速范围。尤其是高速切削时，既要有高主轴转速，还要含有和主轴转速相匹配进给速度
精度选择
3.精度选择
机床精度等级关键依据经典零件关键部位精度来确定。关键是定位精度、反复定位精度、铣圆精度。数控精度通常见定位精度和反复定位精度来衡量，尤其是反复定位精度，它反应了坐标轴定位稳定性，是衡量该轴是否稳定可靠工作基础指标。
铣圆精度是综合评价数控机床相关数控轴伺服跟随运动特征和数控系统插补功效关键指标之一。部分大孔和大圆弧能够采取圆弧插补用立铣刀铣削，不管经典工件是否有此需要，为了未来可能需要及愈加好地控制精度，必需重视这一指标。
数控精度对加工质量有举足轻重影响，同时要注意加工精度和机床精度是两个不一样概念。将生产厂样本上或产品合格证上位置精度看成机床加工精度是错误。样本或合格证上标明位置精度是机床本身精度，而加工精度是包含机床本身所许可误差在内整个工艺系统多种原因所产生误差总和。整个工艺系统误差，原因是很复杂，极难用线性关系定量表示。在选型时，可参考工序能力kp评定方法作为精度选型依据。通常说来，计算结果应大于1.33。
4.机床刚度选择
刚度直接影响到生产率和加工精度。加工中心加工速度大大高于一般机床，电动机功率也高于同规格一般机床，所以其结构设计刚度也远高于一般机床。刚性是机床质量一个关键特征，但对选型而言，由用户对所选机床进行刚性评价尚无可借鉴标准。实际上用户在选型时，综合自己使用要求，对机床主参数和精度选择全部包含了对机床刚性要求含义。订货时可按工艺要求、许可扭矩、功率、轴力和进给力最大值，依据制造商提供数值进行验算。用于难切削材料加工机床，应对刚性给予特殊关注。这时为了取得机床高刚性，往往不局限于零件尺寸，而选择相对零件尺寸大1至2个规格机床。
5.数控系统选择
数控功效分为基础功效和选择功效，能够从控制方法、驱动形式、反馈形式、检测和测量、用户功效、操作方法、接口形式和诊疗等方面去衡量。基础功效是肯定提供，而选择功效只有当用户选择了这些功效后，厂家才会提供，需另行加价，且定价通常较高。对数控系统功效一定要依据机床性能需要来选择，订购时既要把需要功效订全，不能遗漏，同时避免使用率不高造成浪费，还需注意各功效之间关联性。在可供选择数控系统中，性能高低差异很大，价格也可相差数倍。应依据需要选择，不能片面追求高指标，以免造成浪费。多台机床选型时，尽可能选择同一厂家数控系统，这么操作、编程、维修全部比较方便。同时要注意，再好系统，必需要有机床可靠零件质量和装配质量支持，才能发挥效能。
6.工作台功效选择
卧式加工中心有回转工作台。回转工作台有两种，用于分度回转工作台和数控回转工作台。用于分度回转工作台分度定位间距有一定限制，而且工作台只起分度和定位作用，在回转过程中不能参与切削。分度角有：0.5°times;720、5°times;72、3°times;120和1°times;360等，须依据具体工件加工要求选择。数控转台能够实现任意分度，作为B轴和其它轴联动控制。但必需依据实际需要确定，以经济、实用为目标。
7.自动换刀装置(ATC)和刀库容量选择
ATC工作质量和刀库容量直接影响机床使用性能、质量及价格。
刀库容量以满足一个复杂加工零件对刀具需要为标准。应依据经典工件工艺分析算出加工零件所需全部刀具数，由此来选择刀库容量。当要求数量太大时，可合适分解工序，将一个工件分解为两个、三个工序加工，以减小刀库容量。同时要关注最大刀具尺寸、最大刀具重量。
ATC选择关键考虑换刀时间和可靠性。换刀时间短可提升生产率，但换刀时间短，通常换刀装置结构复杂、故障率高、成本高，过分强调换刀时间会使价格大幅度提升并使故障率上升。据统计加工中心故障中约有50%和ATC相关，所以在满足使用要求前提下，尽可能选择可靠性高ATC，以降低故障率和整机成本。
8.冷却装置选择
冷却装置形式较多，部分带有全防护罩加工中心配有大流量淋浴式冷却装置，有配有刀具内冷装置(经过主轴刀具内冷方法或外接刀具内冷方法)，部分加工中心上述多个冷却方法均配置。精度较高、特殊材料或加工余量较大零件，在加工过程中，必需充足冷却。不然，加工引发烧变形，将影响精度和生产效率。通常应依据工件、刀具及切削参数等实际情况进行选择。
综合以上原因，机床选择型号MC-800H卧式加工中心，数控加工系统采取日本FANUC-OMC系统，机床关键技术参数以下：
工作台面积mm 800×800
行程mm 1250/1000/850
主轴转速rpm 标准5000／特殊10000
主轴直径mm Ø110
主轴孔锥度 NT.50
进给速度m/min 20、20、18/10
主轴电机kw 22
刀库容量 40
刀具选择方法 固定
刀柄型式 BT50
刀具长度mm 550
刀具重量kg 25
定位精度mm ±0.004
反复定位精度mm ±0.002
机床尺寸mm 4165×6510×3530
机器重量T 23

4.1.3 加工刀具选择
加工中心使用刀具为刀具组件，由刀具和刀柄两部分组成。刀具部分和通用刀具一样，如铣刀、钻头、铰刀、镗刀等。正确地选择和使用刀具对确保零件加工质量有着极其关键作用。加工中心成本昂贵，应注意选择高性能刀具，充足发挥机床效率，降低加工成本，提升加工精度。
加工中心主轴转速较一般机床高1-2倍，且主轴输出功率较大。所以数控机床用刀具应含有较高耐用度和刚度，刀具材料抗脆性要好，且有良好断屑性能和可调易更换等特点。选择刀具材料时，通常尽可能选择硬质合金刀具，涂层刀具和立方氮化硼等刀具也广泛应用于加工中心，陶瓷刀具和金刚石刀具也开始在加工中心上利用。

4.1.4 走刀路线选择
走刀路线又称加工路线，是指数控机床、加工中心在加工过程中刀具相对于工件运动轨迹。走刀路线确实定很关键，它和工件加工精度和粗糙度直接相关。走刀路线一确定，零件加工程序中各程序段前后次序也就确定了。
1、点位控制及孔系加工走刀路线
对于点位控制机床，只要求定位精度高，定位过程快，刀具相对于零件运动路线无关紧要。为了充足发挥加工中心工作效率，走刀路线应努力争取最短。对于位置精度要求较高孔系零件，精镗孔系时，尤其要注意镗孔路线应和各孔定位方向要一致。
2、铣削平面走刀路线
对于凹形槽封闭轮廓类零件，为了确保铣削凹形侧面时能达成图样要求表面粗糙度，应一次走刀连续加工而成。
铣削外轮廓表面时铣刀切入和切出点应沿零件轮廓曲线延长线切向切入和切出零件表面，而不应沿法向直接切入零件，以免加工表面留下刀痕。
4.1.5 工件装夹和定位
加工中心是现代自动化加工单元。正确装夹工件，对充足发挥加工中心高精度、高效率起着关键作用。加工中心加工采取工序集中标准，工件一次装夹，可连续、自动完成铣削、钻削、扩孔、铰孔、镗孔及攻螺纹等粗、精加工，所以，工件装夹需满足多刀、多面加工要求。
1、夹具选择
在加工中心上，夹具任务除了和一般机床夹具一样定位、夹紧外，还要以各个方向定位面为参考基准，确定工件编程原点。
1）、夹具应含有高刚度和高定位精度。
2）、为切削刀具运动留下足够空间。
3）、装卸方便快捷，辅助时间段。
4）、确保工件最小夹紧变形。
5）、确保工件定位精度。
6）、注意机床主轴和工作台面之间最小距离和刀具装夹长度。
7）、优先使用组合夹具或柔性夹具。
2、夹紧和安装
工件夹紧对加工精度有很大影响。在考虑夹紧方案时，夹紧力应努力争取靠近关键支撑点上，或在支撑点所在三角内，并努力争取靠近切削部位及刚好地方，避免夹紧力落在工件中空区域，尽可能不要在被加工孔上方。同时，必需确保最小夹紧力变形。加工中心上现有粗加工，又有精加工。零件在粗加工时，切削力大，需要大夹紧力，精加工时为了确保加工精度，降低压紧力变形，需要小夹紧力。另外还要考虑到各个夹紧部件不要和加工部位和所用刀具发生干涉。
3、确定工件在机床工作台上最好位置
卧式加工中心加工工件时，因为要进行多工位加工，工作台需带着工件旋转，要考虑工件（包含夹具）在机床工作台上最好位置，该位置是在技术装备过程中依据机床，考虑多种干涉情况，优化匹配各部位刀具长度而确定。所以，在进行多工位零件加工时，应综累计算各工位各加工表面到机床主轴端面距离，一选择最好刀具长度，提升工艺系统刚性，从而确保加工精度。
4.2 数控加工程序编制

数控程序编制我采取计算机辅助编程软件Master CAM，版本号为V9.0，在左牵引部箱体主视图上选择了部分关键行孔和槽进行数控镗削、钻削和铣削加工。
4.2.1 编程坐标图（以下：）

以左侧耳环中心为坐标原点进行数控程序编制，底面焊工艺块为定位基准。

4.2.2 刀具卡片

刀具卡片
刀具号
刀具类型
赔偿量
备注说明
T1
镗刀
H1
367
T2
镗刀
H2
375
T3
镗刀
H3
422
T4
镗刀
H4
430
T5
铣刀
H5
20
T6
麻花钻
H6
10
T7
麻花钻
H7
16
T8
麻花钻
H8
20
T9
镗刀
H9
68
T10
麻花钻
H10
38
T11
麻花钻
H11
30
T12
镗刀
H12
60
T13
镗刀
H13
62
T14
镗刀
H14
65
T15
镗刀
H15
70
T16
镗刀
H16
82
T17
镗刀
H17
90

4.2.3 加工程序及说明（程序单见附表2）

4.2.4 铣槽走刀路线图

铣（120×100）槽

第五章 工艺过程技术经济分析

1.项目标研究意义
依靠科技进步，发展高产高效综采工作面关键技术和装备，走生产集约化，大幅度提升工作面单产，是当今世界各关键产煤国家发展煤炭工业，增产提效关键路径。自八十年代以来，各关键采煤国家全部在主动开发和应用新型高效、大功率、高可靠性采煤机，并全部取得了良好效果。建设一批高产，高效现代化矿区采煤机在中国综合机械化采煤技术中起主导作用，对中国煤炭产业经济发展含相关键现实意义，从而促进国民经济发展和社会稳定。
2.中国外科技现实状况
国外现实状况：为了提升工作面单产，世界关键产煤国家工作面关键设备之一-----采煤机，大多采取多电机驱动，截割电机横轴部署大功率电牵引采煤机，集机电一体化，性能完善，可靠性高，装机功率大。世界上含有代表性几家采煤机生产企业如美国久益；日本三井三池；德国艾柯夫；英国安德森等前后全部推出了多种型号适合中厚和厚煤层采煤机，且性能日趋完善，装机功率越来越大，生产能力越来越强。但对于较薄煤层大功率采煤机开发却极少。
中国现实状况：中国薄煤层资源丰富，分布面广，而且煤质好。据统计全国薄煤层储量占全部可采储量21％。很多煤区有大量解放层也急待开发。所以，搞好薄煤层采煤机械化，提升薄煤层生产效率，已成为中国能源工业关键任务。依据现实状况，中国采煤机生产中，中厚和厚煤层采煤机发展突飞猛进，日新月异，基础上达成了九十年代国际优异水平。依据现在中国外采煤机发展趋势和用户强烈要求，针对上述情况，需开发一个功率大、性能优异可靠性高用于高级普采工作面，并兼顾综采多电机横向部署，多点驱动机内载电牵引采煤机，采高范围1.9～3.8米,机面高度在0.85米左右,最小过机间隙0.15米,最小过煤高度0.28米,煤质硬度在4左右，煤层倾角小于40°。
3.经济效益和社会效益预算
该型采煤机用于较薄煤层高级普采或综采工作面，而该种工作面大多为解放层。依据中国煤炭资源战略，节省煤炭资源，提升煤炭回采率和煤炭质量，其社会效益是显而易见。所以开发此采煤机市场前景很宽广，不管对煤炭企业还是采煤机生产企业全部含有很好社会效益和经济效益。
单位：万元
年份
项目

累计
生产台数
3
5
10
15
15
48
产值
单 价
280
280
280
280
280

总 值
840
1400
2800
4200
4200
13440
利税
利润（14%）
117.6
196
392
588
588
1881.6
税金（10%）
84
140
280
420
420
1344
总 值
201.6
336
672
1008
1008
3225.6

4、项目资金
1）、总资金包含以下内容 单位： 万元
（1）调研、咨询、协作费用 10
（2）攻关费用 70
（3）电机开发费用 60
（4）样机试制费用 2×200=400
（5）设备改造费用 20
（6）试验费用 40
（7）不可预见费用 10
总计 610
2）、年度资金使用预算
160
450
5、项目负担
本项目由鸡西煤矿机械和平煤集团共同负担，由鸡西煤矿机械采煤机研究所设计，鸡西煤矿机械试制，平煤集团做井下工业性试验。
6、国产化程度
MG132/320-W型采煤机加工件均由鸡西煤机厂自行生产，液压件、电气件（除变频器关键电气元件外）、其它标准件均由中国定点专业生产厂配套。
综上，现在伴随煤炭工业发展和煤炭开采技术进步，尤其是新采煤方法出现，煤矿对采煤工作面技术性能、质量和使用可靠性要求也越来越高，该型采煤机用于较薄煤层高级普采或综采工作面，而该种工作面大多为解放层。依据中国煤炭资源战略，节省煤炭资源，提升煤炭回采率和煤炭质量，其社会效益是显而易见。而作为采煤机关键工作机构牵引部，其机壳加工工艺改善及其数控程序编制不仅能大大降低生产成本，更能极大提升采煤机使用性能，这些全部必将为企业带来可观经济效益和社会效