采煤機搖臂加工設備的柔性選擇

常熟天地煤機裝備有限公司技術工藝部主管 李 超

采煤機是實現煤礦生產機械化和現代化的重要設備之一。采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復雜系統。隨著煤炭工業的發展，采煤機的功能越來越多，其自身的結構、組成愈加復雜，因而制造過程隨之復雜，對機床工具的需求也越來越高。特別是采煤機的機械傳動部分，在制造過程中對機床工具的需求占到整機80%以上。

機械傳動部分主要由殼體和傳動齒輪組成。殼體的加工質量對于整個機器的使用性能，如振動、噪聲、發熱、壽命、效率和工作精度等都有很大的影響，所以對于殼體的制造，人們歷來都給予很高的重視。以下筆者針對搖臂殼體的制造談談對機床工具的需求。

搖臂殼體加工多個面和呈輻射狀排列的孔隙，考慮加工工藝、范圍及價格等，通常選用臥式加工中心。加工中心的最主要參數為工作臺尺寸、坐標軸行程、主軸轉矩主軸轉速等。

工作臺的尺寸，主要取決于搖臂殼體的外廓尺寸、裝夾方式等。應選比外廓稍大一些的工作臺，以便留出安裝夾具所需的空間，還應考慮工作臺的承載能力。搖臂殼體總體屬于狹長形、質量大的殼體，因此對工作臺的需求應是主要考慮長度方向尺寸和承載能力。

最基本的坐標軸是X、Y、Z，其行程和工作臺尺寸有相應的比例關系。工作臺的尺寸基本上決定了加工空間的大小。因此機床在孔系排列方向的坐標軸加工范圍越寬越好，這樣在一次裝夾中盡可能完成多個孔的加工，保證孔系的精度。

主軸電動機功率與轉矩反映了數控機床的切削效率，也從一個側面反映了機床的剛性。搖臂殼體毛坯采用大型鑄件，不確定因素相對較多的情況，要求加工中心要具有較大轉矩和較強剛性。

主軸轉速與進給速度也是必不可少的主要參數。在搖臂殼體的精加工中，主軸轉速與進給速度需要高速切削時，既要有高的主軸轉速，還要具備與主軸轉速相匹配的進給速度。

搖臂殼體的加工，多采用中捷的TPX6113臥式鏜床、TK6816A數控落地銑鏜床以及昆明機床廠的TJK6916數控落地鏜床等機床設備。從普通到數控機床設備的使用，使得采煤機搖臂的質量、效率都不斷提高，但在生產中仍有一定的局限性。

搖臂殼體的規格多種多樣，又沒有大批量生產條件，柔性制造技術應該發揮重要作用。采用柔性制造技術的企業，能滿足品種多變而批量很小的生產需求，而且產品質優價廉。可在無需大量追加投資的條件下提供連續采用新技術、新工藝的能力，也不需要專門的設施。

柔性制造離不開柔性的機床工具。柔性機床工具的零件、部件可根據所加工產品的需要變換；對加工產品的批量可根據需要迅速調整；對加工產品的性能參數可迅速改變并及時投入生產；可迅速而有效地綜合應用新技術；對用戶需求變化及特殊要求能迅速做出反應。這將是我們采煤機制造企業轉型升級過程中機床工具能力增強的主要方向。

從采煤機搖臂生產的需求看，我們期盼機床工具發展方向：

（1）高速：采用直線電動機、直線重載導軌、高速電主軸等，充分發揮現代刀具材料的性能，實現高速加工。

（2）復合：通常用于工序轉換待工準備輔助時間約占整個生產過程的50%，采用復合機床可大大縮短輔助準備時間。搖臂殼體一次裝夾完成多個工序、多面加工，其經濟、技術效果更顯突出。譬如在昆明機床廠的TJK6916數控落地鏜床上加工搖臂殼體，我們已經看到了初步的成效。

（3）智能：計算機技術及應用軟件在機床工具中應用，如采用軟件補償技術提高精度，遠程控制，遠程故障排除及維護。

（4）環保：對機床工具提出無冷卻、無潤滑、無氣味等要求。干切削、硬切削等技術發展，應該可以防止和避免冷卻液、潤滑油對環境的危害。

根據我國煤炭資源戰略，節約煤炭資源，提高煤炭的回采率和煤炭質量，其社會效益是顯而易見的。作為采煤機重要工作部件，其搖臂殼體加工改進不僅能大大降低生產成本，更能極大地提高采煤機的使用性能，這些都必將為企業帶來可觀的經濟效益和社會效益。我們相信中國機床工具的發展肯定會給采煤機制造行業，乃至整個國家制造行業，帶來陽光明媚的春天。