露天煤矿配件机械加工误差分析与工艺要求

吴秀光

（扎鲁特旗扎哈淖尔煤业有限公司，内蒙古 霍林郭勒029200）

露天煤矿配件机械加工需要经过多道工艺，而且对产品质量要求较高，保证具有耐用性、可靠性。配件类型较多，决定了加工方式的不同，要坚持具体问题具体分析原则，选择合理加工方式，保证达到规定要求。对于加工误差要进行分析，找到其中原因，在此基础上优化加工工艺，保证露天煤矿配件的质量。

1.露天煤矿生产特点

我国有一些露天煤矿，可以生产出大量煤炭资源，但是露天煤矿生产环境比较复杂，现场有大量机械设备、人员等。首先露天煤矿涉及的生产工序比较多，在煤矿生产的整个生产过程中，因此不仅要加强管理，确保生产活动顺利开展，还要实现预期生产目标。其次管理难度大。煤矿生产现场环境复杂，导致管理难度较大，如果工作不到位，很有可能会出现问题，严重影响到生产效率和质量。最后存在一定风险性。煤矿生产的自身特点，决定了存在的风险性，如果操作失误，很有可能会引发安全事故，造成不可挽回的损失。为了提升生产水平，目前煤矿生产已经基本实现了机械化，应用了大量机械设备。这就需要加强对露天煤矿生产特点的分析，并采取有效管理措施，保证生产活动正常开展[1]。

2.露天煤矿配件机械加工中的误差形成分类

配件机械加工涉及到多道工序，任何一个环节出现问题都会产生误差，下面进行简单的分类。

2.1 定位和机床制造中形成的误差

通过对定位形成误差进行分析，发现有两种原因，一是数据不准，二是基准无法重合。机床制造中形成误差有三种原因，一是传动链误差，简单来说就是传动链两端的传动元件进行相对运动产生的，在传动链运行过程中会产生磨损，当情况比较严重时，误差也就越大。二是导轨误差，导轨在运动中，磨损不平衡会造成误差。三是主轴误差，主轴会发生瞬间回转，在这个过程中会产生平均变动量，这种误差对零件加工的精确度会产生不利影响[2]。

2.2 刀具几何误差和受力变形误差

刀具在长期使用中会产生磨损或变形，这是不可避免的，由于刀具性能下降，对配件的精确度会产生影响。刀具尺寸和形状变化产生的误差被称之为刀具几何误差。根据加工需求，切削过程中的力度会不断发生变化，刀具受力变形就产生了误差。例如在加工91T自卸车轮毂配件时，如果刀具在切削时无法保证足够的刚度，就容易出现变形问题，这对加工出的自卸车轮毂的质量影响是非常大的。

2.3 定位误差

实际操作中有两类定位误差较常见。第一类基准不重合误差。这里涉及到两个概念，设计标准和工序标准，设计标准主要指在设计出来要加工零件的图上被用来确定某一表面尺寸、位置的依据。工序标准是指在工序图上被确定本工序被加工表面加工后尺寸、位置的依据。使用车床加工零件之前，应该选择要加工配件上若干几何要素作为加工时的定位标准，若所选用的定位标准与设计标准不匹配，就会产生这种误差。第二类定位副制造不准确误差。加工出来的配件不可能按要求的标准加工的绝对准确，加工出来配件实际尺寸允许在规定的公差范围内增加或减少。加工配件定位面与固定配件共同配合去加工零件，由于配合过程中，配合间隙引起配件的变动，这种配合称为定位副，这种误差就是制造不准确误差。

2.4 工艺不同引起误差

配件加工时，力的作用下，会产生惯性，使工件受到影响。在配件加工时，若是操作不当，可能会使配件变形,工件与刀具之间的位置可能会出现改变,使工件加工过程误差。影响工件的精度的另外一个直接因素是刀具的硬度及强度，过高的刀具强度，会因为无法承受强大的刀削力，从而导致加工出配件变形,所以刀具的硬度和刀具种类直接关联着所加工工件的误差值。如硬度度较大的里孔车刀，在切削过程中可以承担较高的力,而且不易变形，因此应用起来加工配件的误差较小,精度相对来说比较高,工艺误差基本上是由相关力学公式推导运算得到。

3.加工中减少误差的方法

3.1 人为控制减少误差

为了减少加工误差的影响，加工过程中要进行误差补偿，这是一种减少误差的有效方式，制造出一种和之前误差不同的新误差，有效弥补加工中出现的问题。例如，用预加载荷法精加工磨床床身导轨，借以补偿装配后受部件自重而引起的变形。磨床床身是一个狭长的结构，刚度较差，在加工时，导轨三项精度虽然都能达到，但在装上进给机构、操纵机构等以后，便会使导轨产生变形而破坏了原来的精度，采用预加载荷法可补偿这一误差。又如用校正机构提高丝杠车床传动链的精度。在精密螺纹加工中，机床传动链误差将直接反映到工件的螺距上，使精密丝杠加工精度受到一定的影响。为了满足精密丝杠加工的要求，采用螺纹加工校正装置以消除传动链造成的误差。

3.2 直接减少误差

工作人员在实际操作中，如果发现有误差，采用直接改进的方法。以切削长轴为例，在温度的影响下，工件会发生形变，为了解决形变问题，工作人员可以采用反向切削的方法，形变程度会减小，达到减少误差的目的。又如在加工薄壁套筒内孔时，采用过度圆环以使夹紧力均匀分布，避免夹紧变形所引起的加工误差。磨削薄片工件的两个端片时，要有效运用环氧树脂粘强剂，将工件粘连起来，放在同一个平板上，再固定在吸盘上，将上端磨平后取下，以上端面磨削程度为参考标准，磨平其他平面，这样做可以有效减少薄片形变，保证达到质量标准[3]。

3.3 有效误差分组

在机械加工中，每个工序都有特定的技术标准，这是保证工件质量的重要条件。但对于半成品而言，由于具有特殊性，所以精度控制难度比较大。为了解决这样的问题，根据误差大小的不同，将半成品的尺寸分成不同小组，可以有效减少误差问题的出现。操作人员对工件和刀具之间位置进行调整，这样做主要目的是最大程度缩小要加工配件的误差范围，降低误差的大小。实际操作过程中，误差分组法是被用来提高测量精度的手段，他能补充加工精度的亏折 ,使加工出配件的精度更高。因为测量、分组花费时间较多，所以一般在加工配合好，而加工精度不容易提高时选用用。

3.4 误差转移法

所谓的误差转移法是指将原始误差从易产生误差方向转移到不易产生误差方向上去。不同原始误差反响到零件加工误差大小与其是否在易产生误差方向上有直接联系。在车床加工配件时想办法把它转移到不易产生误差方向上,也就是把原始误差转移到对加工精度无影响的其他方面上,就有可能大大提高加工出配件的精确度。例如：在加工边检基座孔过程中，在镗床上用镗模镗孔系时，孔系的位置、孔距间的尺寸精度都依靠夹具、镗杆的精度来保证，机床的精度与加工无关，这样就可以利用普通精度的机床来精镗边检基座孔系。由此可见，一般在机床精度达不到零件的加工要求时，通过误差转移的方法，能够用普通精度的机床加工高精度的零件。

4.加工工艺原则及要求

配件机械加工原则。配件加工工艺直接关系设备的运行，从而影响到煤矿的生产效率。在这个过程中，为了保证煤矿生产效率和安全性，必须要加强加工工艺的控制。在设计煤矿设备机械零件的时候，要根据零件的大小、尺寸等进行全面检查，确保符合标准。在符合工艺原则的前提下，积极创新零件加工工艺，提高零件加工水平，有助于提升精准度，实现加工材料优化配置，创造出更大经济效益。为了保证机械加工的质量，加工过程中要进行严格控制，主要包括以下几点。

一是明确目标。在机械加工之前，要确立清晰的目标，包括规格、质量等，只有零件符合使用标准，才能正常投入使用。

二是保证原材料质量。在机械加工之前，要控制好原材料质量，对材料进行全面检测，保证符合加工要求，直接关系到配件质量。

三是确定毛坯。在加工机械零件过程中，对毛坯质量要求较高，要确保毛坯的科学合理性，可以提高生产配件的质量，对于煤矿生产活动开展具有促进作用。

四是确定加工工艺流程。对零件特性进行分析，根据零件的规格进行分类，并制定科学加工方案[4]。争取达到既可以节省时间，又可以节省原材料的目的。

五是合理选择机床和工夹具。如果加工大批量零件，通常选择通用机床和专用工夹具，不同加工工艺使用技术是不一样的，要根据实际情况来决定。如果是小批量生产零件，操作人员要控制好切削用量，特别是比较重要的零件，要注意，规格不能随便变化，有效保证零件加工的质量[5]。

煤矿机械加工的基本原则是高质量、高品质、低成本，在确保质量的前提下，最大程度降低成本投入，提升生产经济效益。科学技术是第一生产力，说明技术是煤矿生产效益的保障，从目前情况来看，煤矿机械加工工艺技术水平还不够先进，因此要增强创新意识，学习先进经验、技术，不断提升自身水平，从而优化加工工艺。在一个新零件加工之前，要设计出可行的方案，集思广益，对完成的几个方案进行研究，设计出误差最小，实用性最强的方案。

由于煤矿生产具有一定风险性，为了保证人员生命财产安全，煤矿机械设备正朝着自动化、智能化方向发展，这样不仅可以降低人员操作量、提升生产效率，还能够创建出相对安全的环境。这就要求机械加工工艺必须严谨，这和加工出的配件在生产中的运用效果有着直接关系。还要求工艺规程目标要精确统一，而且尽可能简化。使用的符号、单位等都要结合煤矿实际情况来进行设计，如果发现机械零件的规格不符合要求，要及时提出来并上报给相关部门，由专业技术人员来处理，绝对不能随意修改设计图，避免造成更加严重的问题。

5.其他方面

对于煤矿机械生产技术发展时间长，较为成熟的地方，要积极学习并引用，提升自身生产水平，为煤矿开采事业提供可靠的保障。我国露天煤矿机械生产很多方面都存在问题，因此还要加强研究，实现技术突破，提高生产水平。机械设备主要用于露天煤矿生产，因此要从实地情况出发，体现出较强针对性，确保发挥出有效作用，将具体效果落实下去，实现预期生产目标。技术处于不断发展之中，因此要树立起创新意识，有效优化技术应用效果。对目前存在的问题进行分析，在此基础上进行改进、创新，并不断提升生产技术应用水平。

通过上文分析得知，露天煤矿配件机械加工误差原因较多，因此每一次加工配件之前都要进行全面分析，有一个深入了解，对于存在问题及时改进并及时记录，以便下一次更好的应用。不同矿场实际情况有所差异，因此要坚持具体问题具体分析原则，及时减少误差，保证机械应用的有效性，发挥出有效作用。煤矿生产所需机械设备类型较多，要明确用途、工要求等，科学制定方案，从而提升生产效率和质量。煤矿企业要增强自主创新意识，技术人员要提高技术能力，加大对配件机械加工的投入力度，在不断改进中促进技术成熟，为露天煤矿生产提供有力支持。随着煤矿开采事业的深入，未来会面临更大难度，对生产技术提出了更高要求，所以要加强研究，促进技术创新，有效适应发展需求[6]。

对于露天煤矿生产而言，要在解决问题中进步，不断增强技术适用性，将具体效果落实下去。同时在实际生产中要善于总结经验，不足地方要及时完善，进一步改善技术，有良好的应用效果。技术是露天煤矿生产的重要保障，要保持先进性，不断提升技术的稳定性、有效性，在煤矿生产中发挥出有效作用。在引入新技术时，要和煤矿实际情况结合起来，避免脱离实际情况。优化配件机械加工流程，提升加工效率，保证配件的质量，为机械的良好性能提供可靠保障。加强自主研发力度，不断创新生产技术水平，保证满足实际所需，有效推动露天煤矿事业的发展。

6.结语

综上所述，露天煤矿对设备运用质量要求较高，因此要控制好配件机械加工，保证达到质量要求。受到多种因素影响，导致配件机械加工中会出现误差，为了解决面临问题，要进行分析，加强对误差的有效控制。积极创新加工工艺，保证具有先进性，不断提升配件质量，保障机械设备的运行，提升煤矿生产效率。