煤机企业提升数控加工效率的措施

鸡西煤矿机械有限公司（黑龙江 158100）何燕成 陈长忠 蒋 理

哈尔滨中能自动化有限公司（黑龙江 150090）何岩松 孙丽华

近年来，随着采煤机向着大功率和薄煤层两极分化、新型新品的增加，以及零件复杂程度的加大，数控加工以其强大的优势已经越来越受到各个煤机企业的关注，并成为煤机制造企业赢得市场的决定因素之一。然而仍存在数控加工效率偏低，制造能力不足的现象，提高数控机床的利用率和加工效率已是势在必行。

1.提升数控加工的意义

数控机床具有生产效率和加工自动化程度高，零件的加工精度和产品的质量稳定性好，能完成许多普通机床难以加工或根本无法加工的复杂型面加工，几乎不要专用的工装夹具，提高经济效益和大大减轻工人的劳动强度等优点。因此研究探讨通过数控加工技术的综合竞争力，提高可持续发展能力具有现实意义。

2.数控加工效率低下的原因及解决措施

在生产实践中，数控机床的加工效率在很大程度上取决于切削时间占数控机床工作时间的比例，这个比值越大，生产效率越高。煤机企业须因地制宜，在自身条件的基础上，制定出切实可行的机械加工工艺，以便更快、更好地提升企业的市场竞争力，推动企业快速发展。

3.具体应用

（1）美国加工中心TC30：之前，美国加工中心主要负责加工行星架镗孔工序，由于数控立式中心逐步承接了所有行星架镗孔加工，此后，美国加工中心不再加工行星架。为了充分发挥美国加工中心机床的功能，提高机床利用率，工艺部门从人、机、料、法、环五个方面对其进行了分析：

机床操作者：技师，从事多年数控机床加工，能熟练的操作机床，具备独立编制复杂数控程序的能力，对数控刀具具有很深的研究，具备完成镗序、铣序、钻序的能力。

机器：机床为美国制造，数控机床，服役多年，机床精度完好，主轴直径100mm，主轴不能自由伸缩，具有扭矩保护功能，分度平台尺寸为1800mm×1350mm，工作行程X轴2500mm，Y轴1000mm，Z轴1000mm，机床无花盘。

物料：物料太小时，由于机床的小时开机费用高，在此机床加工，经济效益不合算；物料太大时，由于此机床的工作行程受限，且主轴不能伸缩，工件需串活加工或靠刀具的长度代替主轴的伸长，加工的孔同轴度不好，考虑到以上因素，结合采煤机工件特点，认为此机床加工行走壳（或行走盖）比较合适。

方法：此机床的圆弧插铣能力较为突出，适于用圆弧插补的加工方法代替半精镗加工。

环境：圆弧插补时要用到长刃铣刀（或玉米铣刀），如用厂内自制铣刀由于刃长较短，加工效率大大折扣，另外用长刃铣刀圆补铣，可减少半精镗刀数量（半精镗刀是直线插补，一个尺寸的孔要对一次刀，最好一个尺寸 的孔准备一把刀），所以要让机床圆弧插补加工，刀具要配备充足。

（2）工艺部门会同数控车间就实际问题的制订工艺改进措施：①将部分行走壳体、行走盖调至美国加工中心，在具体加工中出现的问题：主轴不能伸出，仅能加工厚度小于300mm工件；机床无花盘，无法精加工除外圆以外的部位；圆弧插补铣效率高，要用到长刃刀具，但长刃刀具不全、精镗孔刀具不全；拉钉少，换刀时还要用上一把刀的拉钉，影响效率；机床上有冷却液，将部分顶窝工序变为钻底孔加工。②根据出现的问题为机床配置刀具表（见附表）。③修改工艺。④机床加工工件切换。

机床配置刀具表

（3）数控铣床：如何发挥数 控铣床的功能，提高机床利用率和加工效率，仍从人、机、料、法、环五个方面对其进行分析。

人：数控机床，系统为FUNUC、SI MENTS，机床操作者都具备多年铣床工作经验，具备独立编制数控程序的能力，对数控刀具具有很深的研究，具备完成铣序、钻序的能力。

机器：机床分别为华东数控、济南二机床制造，机床精度好，机床宽度1400mm×1600mm，主轴不能自由伸缩，滑忱可伸缩，机床刚度比普通铣床弱，机床安装φ100mm刀具后，吃刀深度2.5～3.5mm；安装φ60mm刀具时，吃刀深度3～4mm，在同样的切削条件，是普通铣床吃刀深度的1/2～1/3。

物料：考虑机床刚性及数控特点，不适合铸件毛料的粗加工，比较适宜板料加工以及复杂工件的加工，故而比较适合电控箱的铣面、箱口的加工以及螺纹孔顶窝、钻底孔加工、水道底板的水槽加工，以及牵引壳体箱口加工。

方法：面铣加工、方肩铣、槽铣为其主要加工型式。

环境：电控箱大面以及箱口的加工现主要由两台北京龙门铣床加工，且北京龙门铣加工效率高，操作者水平高，大批量的改为数控铣床加工，意义不大。可将批量较大、壳体较小的电控箱或者牵引壳体的箱口切换成数控加工。

（4）工艺部门会同数控车间就实际问题的制订工艺改进措施：①将部分电控箱调至数控铣床，加工大面、箱口、螺纹底孔，在具体加工中出现的问题，包括电控箱铣大面时不划线，则在铣削时很难照顾到各个表面的变形，有时加工量不够。铣箱口时亦如此，所以保留划线工序；在数控铣床套M12扣，效果很差，不适合套扣，仅适合钻底孔；机床刚性较普通铣床弱，故而不适合大切深，仅适合小切深3.5～4mm。②修改工艺。③机床加工工件切换。

4.结语

现如今，已将圆弧插补铣止口、数控编程螺纹孔顶窝、数控铣斜面、复杂型面及型槽、数控加工铣方窗、数控镗孔等应用于壳体加工中，数控加工能力得到极大提升。