煤機企業提升數控加工效率的措施

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，數控加工以其強大的優勢已經越來越受到各個煤機企業的關注，并成為煤機制造企業贏得市場的決定因素之一。然而仍存在數控加工效率偏低，制造能力不足的現象，提高數控機床的利用率和加工效率已是勢在必行。

1.提升數控加工的意義

數控機床具有生產效率和加工自動化程度高，零件的加工精度和產品的質量穩定性好，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，提高經濟效益和大大減輕工人的勞動強度等優點。因此研究探討通過數控加工技術的綜合競爭力，提高可持續發展能力具有現實意義。

2.數控加工效率低下的原因及解決措施

在生產實踐中，數控機床的加工效率在很大程度上取決于切削時間占數控機床工作時間的比例，這個比值越大，生產效率越高。煤機企業須因地制宜，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、更好地提升企業的市場競爭力，推動企業快速發展。

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、環五個方面對其進行了分析：

機床操作者：技師，從事多年數控機床加工，能熟練的操作機床，具備獨立編制復雜數控程序的能力，對數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，將部分頂窩工序變為鉆底孔加工。②根據出現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）數控銑床：如何發揮數 控銑床的功能，提高機床利用率和加工效率，仍從人、機、料、法、環五個方面對其進行分析。

人：數控機床，系統為FUNUC、SI MENTS，機床操作者都具備多年銑床工作經驗，具備獨立編制數控程序的能力，對數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。

環境：電控箱大面以及箱口的加工現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，大批量的改為數控銑床加工，意義不大。可將批量較大、殼體較小的電控箱或者牽引殼體的箱口切換成數控加工。

（4）工藝部門會同數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控銑床，加工大面、箱口、螺紋底孔，在具體加工中出現的問題，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

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