礦山機(jī)械加工維修與精度控制探討

摘 要：近年來(lái)，礦山機(jī)械在礦山開(kāi)發(fā)中顯現(xiàn)了重要的地位，在高安全性要求下，礦山機(jī)械加工維修與精度控制工作異常重要。在礦山掘進(jìn)、礦物勘探、礦山開(kāi)采等工作中，都要格外重視精度，發(fā)揮礦山機(jī)械的作用。本文針對(duì)礦山機(jī)械加工維修與精度控制的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，闡述其中存在的有關(guān)問(wèn)題，提出提高其精度控制能力的有效舉措，旨在提升礦山機(jī)械性能，提高礦山機(jī)械開(kāi)采工作的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：礦山機(jī)械；加工維修；精度控制；開(kāi)采勘探

礦山開(kāi)采過(guò)程中會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備造成一定的損傷，且開(kāi)采中的機(jī)械設(shè)備多在高負(fù)荷的狀態(tài)下，在承受隨機(jī)性荷載后造成機(jī)械表面存在受損或磨損的問(wèn)題，此時(shí)礦山機(jī)械精度會(huì)降低，且在運(yùn)作時(shí)將產(chǎn)生問(wèn)題。因此，應(yīng)提升礦山機(jī)械加工維修的工作質(zhì)量，對(duì)其精度加以控制，不斷提升維修技術(shù)，讓礦山機(jī)械加工工藝更加完善，效率更高，精度控制能力更強(qiáng)。

一、礦山機(jī)械加工工藝的特點(diǎn)

現(xiàn)代礦山機(jī)械加工工業(yè)逐漸呈現(xiàn)出系統(tǒng)性的特點(diǎn)，在礦山機(jī)械加工精度控制技術(shù)應(yīng)用方面主要體現(xiàn)在：傳感器的使用、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的使用、自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的使用、可編程軟件的投入等，并將技術(shù)應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)、以及銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代礦山機(jī)械加工與精密加工技術(shù)的系統(tǒng)性。

礦山機(jī)械加工技術(shù)中具有關(guān)聯(lián)性的特點(diǎn)，在精密加工中具有較強(qiáng)的親和力，甚至在其他方面也有所表現(xiàn)。如產(chǎn)品研發(fā)、規(guī)劃、維修、生產(chǎn)等，都體現(xiàn)了精度控制與加工技術(shù)的關(guān)聯(lián)性，一旦出現(xiàn)問(wèn)題便可能影響整個(gè)環(huán)節(jié)。[1]

在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，礦山機(jī)械加工工藝更加體現(xiàn)出全球化的特點(diǎn)。為適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，礦山機(jī)械加工要與時(shí)代接軌，結(jié)合先進(jìn)的礦山加工技術(shù)以提升機(jī)械設(shè)備的精密度，增強(qiáng)加工技術(shù)的水平，促使礦山產(chǎn)業(yè)順利發(fā)展。

二、礦山機(jī)械加工精度的影響因素

機(jī)床設(shè)備對(duì)精度的影響。刀具與夾具是零部件加工的主要設(shè)備，直接影響設(shè)備的加工精度。其中，刀具承擔(dān)著主要的加工任務(wù)，本身不會(huì)存在規(guī)格的偏差，但在實(shí)際操作過(guò)程中將極有可能影響精度。加之在長(zhǎng)時(shí)間的使用情況下，會(huì)對(duì)刀具造成一定的磨損，導(dǎo)致刀具存在損傷或缺口，進(jìn)而影響加工的精度。其次，在加工過(guò)程中受到外界因素的影響，使得工具本身發(fā)生變化，進(jìn)而影響加工精度。

軌道對(duì)加工精度的影響。在加工過(guò)程中，需要軌道引導(dǎo)刀具來(lái)完成生產(chǎn)工作，并確保按照預(yù)先設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行。但在實(shí)際工作中，兩平行臺(tái)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)在采礦機(jī)械加工前會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象，偏離原有路徑，難以保證加工的精度。

三、礦山機(jī)械加工維修與精度控制的有效舉措

（一）礦山機(jī)械加工維修

一是，超聲波維修檢測(cè)。在檢驗(yàn)過(guò)程中，利用超聲波的傳播特征，發(fā)現(xiàn)工件中所隱藏的、肉眼無(wú)法預(yù)見(jiàn)的裂紋或孔洞等缺陷。大型礦山機(jī)械在長(zhǎng)時(shí)間的高強(qiáng)度工作狀態(tài)下，極易發(fā)生疲勞現(xiàn)象。這便要求礦山機(jī)械設(shè)備不得存在過(guò)多的裂縫與空隙或焊接缺陷，此時(shí)超聲波維修檢測(cè)便具有重要的意義。當(dāng)前檢測(cè)效果相對(duì)較為精確且方便，較比其他檢測(cè)方法，超聲波檢測(cè)具有無(wú)傷檢測(cè)、精確等優(yōu)點(diǎn)。在使用過(guò)程中主要表現(xiàn)為：在介質(zhì)傳播過(guò)程中遇到界面會(huì)發(fā)生反射；頻率高指向性較強(qiáng)；超聲波傳播能量較大，穿透力較強(qiáng)，且無(wú)損傷探索的能力較強(qiáng)。

二是，智能修復(fù)技術(shù)。礦山機(jī)械加工維修中可常識(shí)采用智能修復(fù)技術(shù)，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中自動(dòng)對(duì)表面存在損傷的地方進(jìn)行修復(fù)。也就是說(shuō)，設(shè)備在不停機(jī)的狀態(tài)下可進(jìn)行自我故障的診斷，并對(duì)表面損傷進(jìn)行修復(fù)。該工藝在使用過(guò)程中可對(duì)周?chē)沫h(huán)境進(jìn)行感知，并對(duì)設(shè)備自身失效問(wèn)題或故障加以?xún)?yōu)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自身結(jié)構(gòu)的調(diào)整。智能修復(fù)技術(shù)能夠?qū)ΦV山機(jī)械設(shè)備故障加以預(yù)防，并提升礦山機(jī)械使用的壽命與效率。目前，智能修復(fù)技術(shù)主要包括微納米摩擦損傷自修復(fù)技術(shù)、埋伏型自修復(fù)技術(shù)等。[2]

（二）礦山機(jī)械加工精度控制

1.強(qiáng)化焊接工藝

設(shè)計(jì)人員在加工過(guò)程中會(huì)按照?qǐng)D紙盡可能滿(mǎn)足焊接的理論精度，但為達(dá)到更高的精度要求，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)盡可能減小焊接變形的出現(xiàn)。在焊接工作前，應(yīng)對(duì)焊件進(jìn)行清潔，包括表面的鐵銹、油污、水分以及氧化部位，焊絲則應(yīng)進(jìn)行除銹、除油、以及除水的處理，并進(jìn)行打磨工作。為減少焊接工作中的飛濺程度，應(yīng)在焊縫兩側(cè)以及焊槍的噴嘴上涂抹防飛濺劑。同時(shí)，在焊接特殊材料時(shí)，應(yīng)配以相匹配的熔點(diǎn)，通常會(huì)低于常用的合金鋼，避免出現(xiàn)裂紋或弧坑。主要預(yù)防舉措為：利用穿透法打底焊，并盡量把弧坑留在后面，這樣可以將與裂紋、弧坑缺陷一同清除掉。由于在焊接中無(wú)法避免熱量交換，因此在焊接中的精度偏差也在所難免。

可見(jiàn)，焊接過(guò)程中的裂紋、低溫韌性降低以及電弧偏吹成為焊接中影響精度的主要因素，在焊接過(guò)程中應(yīng)多加注意，并制定合理的焊接工藝來(lái)降低缺陷的存在。

2.充分利用先進(jìn)技術(shù)

計(jì)算機(jī)的發(fā)展為現(xiàn)代社會(huì)提供了便捷的工作條件，并改變著當(dāng)前工作方式，為人們提供了技術(shù)基礎(chǔ)。利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)械加工精度的嚴(yán)格控制，推動(dòng)礦山機(jī)械加工的精細(xì)化與高速化發(fā)展。在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)參數(shù)的分析與計(jì)算，并對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理，對(duì)于不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求的生產(chǎn)過(guò)程加以調(diào)控，盡最大程度提升加工精度。

當(dāng)然，高精度的位置控制系統(tǒng)的應(yīng)用也更加普及。為滿(mǎn)足礦山機(jī)械加工自動(dòng)化生產(chǎn)的基本要求，在礦山機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中投入了位置調(diào)整與定位系統(tǒng)，利用可編程軟件與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的結(jié)合，有效控制加工精度。這種位置定位系統(tǒng)大多采用液壓缸、調(diào)整絲杠、點(diǎn)擊。以及編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)加工位置進(jìn)行調(diào)整、定位等工作。而系統(tǒng)則通過(guò)編碼器來(lái)與PLC的有效對(duì)接，降低空間比例，提升控制精度。[3]

除此以外，3D打印技術(shù)在礦山機(jī)械加工精度中的應(yīng)用也具有重要意義。其利用數(shù)字文件作為模具，以新型的粉末為材料，通過(guò)3D設(shè)備制造工具。計(jì)算機(jī)會(huì)為其傳輸指令，繼而加工各種產(chǎn)品。當(dāng)前，3D打印技術(shù)是最具代表性的制造技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中的智能化控制，取代人體的腦力操作。其次，3D打印技術(shù)可實(shí)現(xiàn)定制化，利用一臺(tái)3D打印設(shè)備來(lái)代替大部分的零件生產(chǎn)設(shè)備，進(jìn)而完成所有制造工序的生產(chǎn)過(guò)程，代替復(fù)雜的生產(chǎn)路線?？捎行嵘庸ぞ?，滿(mǎn)足要求。以及，3D打印技術(shù)滿(mǎn)足生態(tài)化的基本需求，不再采用技術(shù)材料，也可避免廢水、廢氣、廢渣等污染環(huán)境的三廢垃圾的出現(xiàn)。[4]

在未來(lái)的發(fā)展中，礦山機(jī)械加工維修與精度控制應(yīng)進(jìn)一步深入研究技術(shù)體系，與我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際狀況相匹配，滿(mǎn)足生產(chǎn)中的實(shí)際所需。并利用函數(shù)關(guān)系將生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算，以系統(tǒng)化的方式呈現(xiàn)在工作者面前，繼而具有針對(duì)性的提出解決對(duì)策。

四、結(jié)論

綜上所述，本文主要分析了：礦山機(jī)械加工工藝的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)為系統(tǒng)化、關(guān)聯(lián)性、全球化三個(gè)特點(diǎn)；礦山機(jī)械加工精度的影響因素，主要表現(xiàn)為機(jī)床設(shè)備、軌道加工兩方面對(duì)其的影響；礦山機(jī)械加工維修的有效舉措，得出超聲波維修檢測(cè)、以及智能修復(fù)技術(shù)等；礦山機(jī)械加工精度控制人的有效舉措，得出要強(qiáng)化焊接工藝、充分利用先進(jìn)的技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、高精度位置控制系統(tǒng)、以及3D打印技術(shù)等。

參考文獻(xiàn)：

[1]寇鵬德.基于CATIA的數(shù)控礦山機(jī)械加工處理技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用[J].世界有色金屬，2018（11）：31-32.

[2]李薇.3D打印技術(shù)在礦山機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2018（06）：64+66.

[3]林娜.基于Web的礦山機(jī)械加工車(chē)床遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)服務(wù)系統(tǒng)研究[J].硅谷，2014，7（13）：50-51.

[4]蔣洪.超磁致伸縮致動(dòng)器抑制礦山機(jī)械車(chē)削加工顫振的研究[J].煤礦機(jī)械，2014，35（05）：122-124.

作者簡(jiǎn)介：顧焱（1987-），男，漢族，河南周口人，工學(xué)學(xué)位，助理工程師，技術(shù)主管，研究方向：機(jī)械加工。