摘 要:近年來,礦山機(jī)械在礦山開發(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;開采勘探
礦山開采過程中會對機(jī)械設(shè)備造成一定的損傷,且開采中的機(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題,此時礦山機(jī)械精度會降低,且在運(yùn)作時將產(chǎn)生問題。因此,應(yīng)提升礦山機(jī)械加工維修的工作質(zhì)量,對其精度加以控制,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)問題便可能影響整個環(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)時代的發(fā)展,礦山機(jī)械加工要與時代接軌,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),本身不會存在規(guī)格的偏差,但在實(shí)際操作過程中將極有可能影響精度。加之在長時間的使用情況下,會對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。
軌道對加工精度的影響。在加工過程中,需要軌道引導(dǎo)刀具來完成生產(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,兩平行臺導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)在采礦機(jī)械加工前會出現(xiàn)問題,導(dǎo)致開采過程中出現(xiàn)晃動現(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。在檢驗(yàn)過程中,利用超聲波的傳播特征,發(fā)現(xiàn)工件中所隱藏的、肉眼無法預(yù)見的裂紋或孔洞等缺陷。大型礦山機(jī)械在長時間的高強(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)備不得存在過多的裂縫與空隙或焊接缺陷,此時超聲波維修檢測便具有重要的意義。當(dāng)前檢測效果相對較為精確且方便,較比其他檢測方法,超聲波檢測具有無傷檢測、精確等優(yōu)點(diǎn)。在使用過程中主要表現(xiàn)為:在介質(zhì)傳播過程中遇到界面會發(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采用智能修復(fù)技術(shù),在設(shè)備運(yùn)行過程中自動對表面存在損傷的地方進(jìn)行修復(fù)。也就是說,設(shè)備在不停機(jī)的狀態(tài)下可進(jìn)行自我故障的診斷,并對表面損傷進(jìn)行修復(fù)。該工藝在使用過程中可對周圍的環(huán)境進(jìn)行感知,并對設(shè)備自身失效問題或故障加以優(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)人員在加工過程中會按照圖紙盡可能滿足焊接的理論精度,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,在焊接特殊材料時,應(yīng)配以相匹配的熔點(diǎn),通常會低于常用的合金鋼,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,焊接過程中的裂紋、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,在焊接過程中應(yīng)多加注意,并制定合理的焊接工藝來降低缺陷的存在。
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)行過程中,計(jì)算機(jī)通過對參數(shù)的分析與計(jì)算,并對實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理,對于不能滿足設(shè)計(jì)需求的生產(chǎn)過程加以調(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。為滿足礦山機(jī)械加工自動化生產(chǎn)的基本要求,在礦山機(jī)械生產(chǎn)過程中投入了位置調(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。以及編碼器來實(shí)現(xiàn),對加工位置進(jìn)行調(diào)整、定位等工作。而系統(tǒng)則通過編碼器來與PLC的有效對接,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3D設(shè)備制造工具。計(jì)算機(jī)會為其傳輸指令,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3D打印設(shè)備來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)過程,代替復(fù)雜的生產(chǎn)路線??捎行嵘庸ぞ?,滿足要求。以及,3D打印技術(shù)滿足生態(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,與我國工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際狀況相匹配,滿足生產(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,繼而具有針對性的提出解決對策。
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、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。
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[3]林娜.基于Web的礦山機(jī)械加工車床遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)服務(wù)系統(tǒng)研究[J].硅谷,2014,7(13):50-51.
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作者簡介: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。