【基于ProE軟件的機(jī)箱殼體數(shù)控加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)13000字（論文）】

基于Pro/E軟件的機(jī)箱殼體數(shù)控加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u23718第一章引言 13885第二章系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具及總體架構(gòu) 370942.1Pro/E三維設(shè)計(jì)軟件及二次開(kāi)發(fā)介紹 3198822.2軟件開(kāi)發(fā)工具C++Builder 495532.3虛擬數(shù)控加工工藝系統(tǒng)架構(gòu) 514663第三章箱體的工藝分析 7169833.1采煤機(jī)箱體的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 7223343.2箱體加工工藝過(guò)程分析 8193173.2.1MG132/320-W牽引部箱體的工藝分析及工藝規(guī)程 8195833.2.2箱體加工誤差分析 103329第四章箱體數(shù)控加工工藝分析及程序的編制 13108874.1數(shù)控加工工藝分析 13304704.1.1牽引部箱體數(shù)控加工內(nèi)容 1371134.1.2數(shù)控機(jī)床的選擇 14251964.1.3加工刀具的選擇 18134844.1.4走刀路線的選擇 18155174.1.5工件的裝夾與定位 1954184.2數(shù)控加工程序的編制 20135914.2.1編程坐標(biāo)圖 20103724.2.2刀具卡片 2194194.2.3銑槽走刀路線圖 2231679第五章工藝過(guò)程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 23259155.1項(xiàng)目的研究意義 23104205.2國(guó)內(nèi)外的科技現(xiàn)狀 23157905.3經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益預(yù)算 247685.4項(xiàng)目資金 24325095.5項(xiàng)目承擔(dān) 25238325.6國(guó)產(chǎn)化程度 2527329第六章結(jié)論 2612102參考文獻(xiàn) 27第一章引言數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。隨著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展和企業(yè)生產(chǎn)模式的深刻變化，制造業(yè)正逐漸向先進(jìn)的智能化、信息化、集成化技術(shù)發(fā)展，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。我國(guó)的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)也得到了重大發(fā)展，并且相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也取得了比較大的進(jìn)步。尤其是在計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控領(lǐng)域，我國(guó)自己研制的數(shù)控工藝系統(tǒng)已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平[1]。不過(guò)，現(xiàn)在仍然有許多問(wèn)題存在于我國(guó)的虛擬數(shù)控加工技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，這些問(wèn)題尤其是在前沿技術(shù)研究，技術(shù)轉(zhuǎn)型，技術(shù)市場(chǎng)化等方面更加顯著。在當(dāng)今技術(shù)快速發(fā)展的背景下，如何快速有效的應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題并迅速加快數(shù)控加工相關(guān)方面的技術(shù)發(fā)展，使得數(shù)控加工技術(shù)等各方面在世界上處于領(lǐng)先地位是當(dāng)前我們制造行業(yè)和數(shù)控加工技術(shù)研發(fā)部門(mén)迫在眉睫解決的問(wèn)題。數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展使得加工制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了極大變化，并且隨著數(shù)控加工技術(shù)的快速發(fā)展越來(lái)越多的行業(yè)需要數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)是指利用現(xiàn)代化數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控裝備的操作和生產(chǎn)加工控制的一種先進(jìn)技術(shù)。數(shù)控設(shè)備是一種新型的區(qū)別于傳統(tǒng)加工設(shè)備的機(jī)電一體化裝備，這些新型的數(shù)控裝備包含了許多領(lǐng)域內(nèi)的最新技術(shù)，比如信息化處理，數(shù)字化制造，先進(jìn)技術(shù)集成，工藝軟件系統(tǒng)等。對(duì)于生產(chǎn)制造部門(mén)越來(lái)越高的制造技術(shù)精度和制造質(zhì)量要求，過(guò)去的生產(chǎn)制造技術(shù)已經(jīng)顯現(xiàn)出不足，特別是產(chǎn)品制造與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的紐帶：制造工藝設(shè)計(jì)，制造工藝設(shè)計(jì)決定了制造產(chǎn)業(yè)中生產(chǎn)制造資源的優(yōu)化配置，生產(chǎn)成本，質(zhì)量，效率等方面。因此，怎樣利用計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)出一套高度智能化，自動(dòng)化，信息化，集成化并且能夠最大限度提高工藝設(shè)計(jì)效率的虛擬數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)成為了當(dāng)前制造工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展需求。在當(dāng)前制造工業(yè)中，Pro/ENGINEER軟件得到了普遍使用，Pro/ENGINEER軟件強(qiáng)大的功能為企業(yè)從設(shè)計(jì)分析到加工制造成功的提供了一套完整的解決方案。一個(gè)能夠以Pro/ENGINEER為基礎(chǔ)、高度集成Pro/ENGINEER且充分利用Pro/ENGINEER模型中的特征信息進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的虛擬數(shù)控加工工藝系統(tǒng)，必將加速企業(yè)工藝設(shè)計(jì)的信息化、集成化的進(jìn)程，提高制造效率，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量。我設(shè)計(jì)的是MG132/320—W型采煤機(jī)的牽引部箱體的加工工藝以及數(shù)控加工。工藝的創(chuàng)新之處是采用了數(shù)控機(jī)床替代傳統(tǒng)機(jī)床加工，加工中涉及到數(shù)控機(jī)床的選用、工藝分析、數(shù)控編程以及綠色生產(chǎn)等技術(shù)，希望能對(duì)采煤機(jī)的發(fā)展起到一定的作用。第二章系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具及總體架構(gòu)2.1Pro/E三維設(shè)計(jì)軟件及二次開(kāi)發(fā)介紹本虛擬數(shù)控加工工藝系統(tǒng)是以C++Builder為開(kāi)發(fā)環(huán)境，利用Pro/E軟件提供的Pro/TOOLKIT二次開(kāi)發(fā)函數(shù)包，通過(guò)調(diào)用Pro/TOOLKIT中的底層開(kāi)發(fā)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能，如系統(tǒng)中工藝特征數(shù)的建立、工藝模型的生成、數(shù)控加工走刀路徑的仿真播放等。Pro/Engineer操作軟件是一款由美國(guó)PTC公司研究開(kāi)發(fā)的三維設(shè)計(jì)軟件。Pro/Engineer軟件最早使用了參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)從而使得本軟件在整個(gè)三維設(shè)計(jì)軟件領(lǐng)域中有著非常重要的地位。Pro/Engineer設(shè)計(jì)軟件在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)中樹(shù)立了新的標(biāo)準(zhǔn)并且被廣泛應(yīng)用推廣，其是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。Pro/E軟件提供了強(qiáng)大的分析設(shè)計(jì)和制造功能，同時(shí)Pro/E軟件提供了多種二次開(kāi)發(fā)工具以便用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)工作。Pro/E軟件主要有以下幾個(gè)二次開(kāi)發(fā)工具包:用戶自定義特征(UDF)、J—Link、族表(FamilyTable)、Pro/PROGRAM和Pro/TOOLKIT等。具體介紹如下：1.用戶自定義特征(UDF)用戶自定義特征是指把多個(gè)系統(tǒng)特征集成融為一個(gè)整體特征從而便于調(diào)用和定義。用戶自定義特征(UDF)一般用于特定的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使用本二次開(kāi)發(fā)工具可以非常方便的基于結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行快速建模工作。2.J—Link是一個(gè)和Pro/TOOLKIT功能相像并能夠封裝Pro/E設(shè)計(jì)軟件的二次開(kāi)發(fā)工具，本二次開(kāi)發(fā)工具可以進(jìn)行比較復(fù)雜的程序開(kāi)發(fā)工作但是還是要比Pro/TOOLKIT二次開(kāi)發(fā)工具落后一些，有待進(jìn)一步的完善。3.族表(FamilyTable)族表是通過(guò)表格來(lái)進(jìn)行模型驅(qū)動(dòng)的，族表能夠?qū)Y(jié)構(gòu)相類似的產(chǎn)品零件尤其是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品零件進(jìn)行方便的管理。在族表中輸入模型的各類參數(shù)如特征參數(shù)、尺寸參數(shù)和模型參數(shù)等的參數(shù)值便可以創(chuàng)建出新的產(chǎn)品模型。4.Pro/PROGRAM本二次開(kāi)發(fā)工具操作簡(jiǎn)單容易，其重點(diǎn)用于簡(jiǎn)單程序的開(kāi)發(fā)，由于本二次開(kāi)發(fā)工具不能夠集成到Pro/E中并且也無(wú)法和外部數(shù)據(jù)庫(kù)直接相互連接，因此本二次開(kāi)發(fā)工具只能用于簡(jiǎn)單程序的開(kāi)發(fā)而不能夠進(jìn)行大型程序的開(kāi)發(fā)。5.Pro/TOOLKIT二次開(kāi)發(fā)工具包是Pro/E軟件的二次開(kāi)發(fā)工具包，此二次開(kāi)發(fā)函數(shù)包是基于C語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，該二次開(kāi)發(fā)函數(shù)包具有大量的Pro/E軟件底層開(kāi)發(fā)資源函數(shù)，通過(guò)調(diào)用Pro/E二次開(kāi)發(fā)函數(shù)包的這些底層函數(shù)可以開(kāi)發(fā)出基于Pro/E軟件的各類應(yīng)用程序以滿足不同的用途，并且Pro/TOOLKIT二次開(kāi)發(fā)工具有豐富的庫(kù)函數(shù)和強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)所有的二次開(kāi)發(fā)功能要求。由上可知，Pro/TOOLKIT二次開(kāi)發(fā)工具是最為理想的二次開(kāi)發(fā)工具，所以本系統(tǒng)選擇Pro/TOOLKIT作為Pro/E的二次開(kāi)發(fā)工具來(lái)開(kāi)發(fā)本虛擬數(shù)控加工工藝系統(tǒng)。2.2軟件開(kāi)發(fā)工具C++BuilderC++Builder開(kāi)發(fā)工具是由Borland公司研究開(kāi)發(fā)的一款具有高性能、高集成性的可視化開(kāi)發(fā)工具。C++Builder開(kāi)發(fā)工具具有專業(yè)的C++開(kāi)發(fā)功能比如：CPU透視、逐步連接、命令行工具以及靈活、高效、快速的編譯器優(yōu)化等。C++Builder開(kāi)發(fā)工具能夠?qū)?qiáng)大功能的C++編程語(yǔ)言和可視化的編程環(huán)境進(jìn)行完美融合。C++Builder充分利用已經(jīng)發(fā)展成熟的Delphi可視化組件庫(kù)(visualcomponentlibrary,VCL)吸收BorlandC++優(yōu)秀編譯器的諸多優(yōu)點(diǎn)，并吸收當(dāng)前先進(jìn)的組件化程序設(shè)計(jì)技術(shù)使C++Builder開(kāi)發(fā)工具成為了當(dāng)前比較成熟優(yōu)秀的可視化程序開(kāi)發(fā)環(huán)境。其可以高效快速的進(jìn)行應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)并且C++Builder開(kāi)發(fā)工具在網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)和數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用等方面也是非常理想優(yōu)秀的開(kāi)發(fā)工具。C++Builder優(yōu)化的32位原碼（NativeCode）編譯器建立在Borland公司久經(jīng)考驗(yàn)的編譯技術(shù)基礎(chǔ)之上，提供了高度安全性、可靠性、快速性的編譯優(yōu)化方法，完全編譯出原始機(jī)器碼而非中間碼，軟件執(zhí)行速度大大提高。在編譯和連接過(guò)程中，C++Builder自動(dòng)忽略未被修改的原代碼和沒(méi)有使用的函數(shù)，從而大大提高了編譯和連接速度。C++Builder的CPU透視工具包括五個(gè)獨(dú)立的小面板，可以對(duì)正在運(yùn)行程序從內(nèi)部進(jìn)行深層次的了解。另外C++Builder還提供了一個(gè)專業(yè)開(kāi)發(fā)環(huán)境所必需的命令行工具，以幫助建立C++程序或者準(zhǔn)備編譯和連接的程序進(jìn)行更精細(xì)的控制。C++Builder可以編譯所有符合ANSI/ISO標(biāo)準(zhǔn)的原代碼，支持最新ANSIC++/C語(yǔ)言特征：模板（Templates）、例外（Exceptions）、運(yùn)行類型信息（RuntimeTypeInformation）、Namespaces等，另外它還可以使用標(biāo)準(zhǔn)C++庫(kù)且支持標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)（STL），以前的所有C++/C原代碼可以不經(jīng)過(guò)修改，直接移植到C++Builder環(huán)境下來(lái)。C++Builder完全支持32位長(zhǎng)文件名、多線程程序設(shè)計(jì)，且允許程序員直接調(diào)用任何Win95和NTAPI函數(shù)。C++Builder的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）提供了可視化窗體設(shè)計(jì)器、對(duì)象觀察器、控件板、工程管理器、集成編輯器和調(diào)試器等一系列可視化快速應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)（RAD）工具，讓程序員可以很輕松地建立和管理自己的程序和資源?；谝陨螩++Builder開(kāi)發(fā)工具的各種優(yōu)點(diǎn)，本系統(tǒng)選用了C++Builder開(kāi)發(fā)工具來(lái)進(jìn)行本虛擬數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作。2.3虛擬數(shù)控加工工藝系統(tǒng)架構(gòu)本虛擬數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)層、平臺(tái)層、支持層和應(yīng)用層共四層結(jié)構(gòu)組成：1.應(yīng)用層模塊應(yīng)用層模塊是虛擬數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的主要模塊，該模塊主要包含：讀取NC特征、建立NC工藝樹(shù)、NC工藝規(guī)程管理、數(shù)控工序編寫(xiě)、數(shù)控工步編寫(xiě)、NC加工演示播放、NC文件存儲(chǔ)、NC工藝輸出、NC工藝與普通工藝關(guān)聯(lián)。本虛擬數(shù)控加工工藝系統(tǒng)通過(guò)應(yīng)用層來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)，同時(shí)將最終的數(shù)控工藝關(guān)聯(lián)到三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)普通加工工藝和數(shù)控加工工藝的有效結(jié)合。2.支持層模塊支持層模塊與平臺(tái)層模塊之間相對(duì)應(yīng)，本模塊包括與平臺(tái)層模塊中三維工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)和二維工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的工藝樹(shù)參數(shù)配置、三維模型信息管理、NC文件管理、NC工藝模板定義及與平臺(tái)層模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件Pro/E相對(duì)應(yīng)的NC特征管理、三維工藝資源、NC加工仿真、工藝資源管理等。3.平臺(tái)層模塊平臺(tái)層模塊包括三維工藝設(shè)計(jì)軟件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件Pro/E和二維工藝設(shè)計(jì)軟件。由于本系統(tǒng)是基于Pro/E軟件的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)工具，其必須有一定的三維平臺(tái)作為基礎(chǔ)，且本設(shè)計(jì)系統(tǒng)以Pro/E軟件作為三維設(shè)計(jì)平臺(tái)。本系統(tǒng)是對(duì)三維工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的繼承和完善，其需要實(shí)現(xiàn)與平臺(tái)層三維工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件相結(jié)合。4.數(shù)據(jù)層模塊數(shù)據(jù)層模塊是數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)層，本模塊主要包括Pro/E三維制造模型數(shù)據(jù)信息、三維工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)、二維工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)等。本系統(tǒng)的四層結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用層模塊和數(shù)據(jù)層模塊是本虛擬數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的核心部分，同時(shí)這兩個(gè)模塊也是本虛擬數(shù)控加工工藝系統(tǒng)重點(diǎn)的研究對(duì)象。第三章箱體的工藝分析3.1采煤機(jī)箱體的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)箱體是部件和組件的基礎(chǔ)零件，它把許多的零件連接成一體，使各個(gè)零件之間具有確定的相對(duì)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，這就組成了具有一定功能的箱體部件，如機(jī)床主軸箱部件，各類減速器部件等。箱體零件的結(jié)構(gòu)形式和加工質(zhì)量對(duì)于整個(gè)機(jī)器的使用性能，如振動(dòng)、噪聲、發(fā)熱、壽命、效率、工作精度等都要很大的影響，所以對(duì)于箱體零件的設(shè)計(jì)和制造，人們總是給予很高的重視。箱體的結(jié)構(gòu)形式一般有兩種：一種是整體式的，如機(jī)床主軸箱箱體，另一種是剖分式的，如各類減速箱箱體。箱體零件的結(jié)構(gòu)一般都比較復(fù)雜。殼臂較薄，內(nèi)部成腔形。箱體上的外臂和內(nèi)腔常常設(shè)置加強(qiáng)筋和隔板，以便增強(qiáng)剛度和改善散熱條件。箱體零件一般具有精度要求較高的平行孔等加工表面。礦井用箱體零件的特點(diǎn)：由于井下空間小，箱體工作載荷大，工作條件差，并常有煤塊，巖石撞擊等，因而要求箱體的尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，并具有足夠的強(qiáng)度。所以一般都采用鑄鋼件或球墨鑄鐵件作為井下箱體零件材料。同鑄鐵相比，鑄鋼的鑄造性能和加工性能較差。由于井下煤塵和瓦斯的存在，井下工作機(jī)械的防爆面必須具有很高的防爆性能，以防止火花逸出而引起爆炸。具體要求為：不動(dòng)防爆面的表面粗糙度Ra值應(yīng)小于5um，活動(dòng)防爆面的表面粗糙度Ra值應(yīng)小于2.5um；防爆面要有足夠的接觸長(zhǎng)度和較小的配合間隙；防爆腔必須做水壓實(shí)驗(yàn)，確保在8個(gè)大氣壓的條件下持續(xù)一分鐘不致發(fā)生滲漏。防爆面上的氣孔和砂眼要進(jìn)行焊接和填補(bǔ)。3.2箱體加工工藝過(guò)程分析3.2.1MG132/320-W牽引部箱體的工藝分析及工藝規(guī)程一、零件圖樣分析由于牽引部箱體的技術(shù)要求較高，故加工時(shí)應(yīng)分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段。但因?yàn)樵摿慵傂院茫灰鬃冃?，所以劃分加工階段不宜過(guò)細(xì)。擬定加工過(guò)程時(shí)應(yīng)遵循以下原則：1、先面后孔的加工原則。因?yàn)橄潴w的孔比平面難加工，先以孔為粗基準(zhǔn)加工平面，再以平面為精基準(zhǔn)加工孔，不僅為孔的加工提供了穩(wěn)定可靠的精基準(zhǔn)，使孔的加工余量均勻；而且由于箱體上的孔大部分都分布在箱體平面上，先加工平面，去除了鑄件表面的凹凸不平和夾砂等缺陷，對(duì)孔的加工比較有利（特別是鉆孔時(shí)不易使軸線偏斜），便于切削、避免刀具破損和調(diào)整刀具等。2、粗精加工分開(kāi)原則。由于箱體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要加工表面的精度高，粗精加工分開(kāi)進(jìn)行，可以消除由粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力、切削力、夾緊力和切削液對(duì)加工精度的影響，有利于保證箱體的加工精度。根據(jù)粗、精加工的不同要求合理的選用設(shè)備，有利于提高生產(chǎn)率。精度高和表面粗糙度要求高的主要表面精加工工序放在最后，也可以使其表面避免因加工其他次要表面或搬運(yùn)安裝時(shí)被破壞。3、妥善安排熱處理工序。一般情況下，鑄造后進(jìn)行時(shí)效處理，以便減少鑄造內(nèi)應(yīng)力，改變金相組織、軟化表層金屬，改善材料的加工性能，減少變形，保證加工精度的穩(wěn)定性。對(duì)于精度要求較高或壁薄而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的箱體，在粗加工后進(jìn)行一次人工時(shí)效處理，以消除粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力，以確保箱體加工精度的穩(wěn)定性。二、牽引部箱體機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片（見(jiàn)附錄3）卡片上詳細(xì)寫(xiě)出牽引部箱體的加工工藝規(guī)程，加工時(shí)按照卡片上的工序加工，嚴(yán)格保證加工精度。三、牽引部箱體的工藝分析1）鑄件必須進(jìn)行時(shí)效處理，以消除應(yīng)力。有條件時(shí)應(yīng)在露天放一年以上再加工。2）為了保證加工精度應(yīng)使定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，該零件的主要定位基準(zhǔn)集中在底面上。3）鏜孔時(shí)，在可能的條件下盡量采用“支撐鏜削”方法，以增加鏜桿的剛性，提高加工精度。對(duì)直徑較小的孔，應(yīng)采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法。為保證在同一軸上各孔的同軸度，可采用在已加工孔上，安裝導(dǎo)向套再加工其他孔的方法。4）為了提高孔的加工精度，應(yīng)將粗鏜、半精鏜和精鏜分開(kāi)進(jìn)行。5）鑄造時(shí)一般Φ50mm以下的孔不鑄出。6）孔的尺寸精度檢驗(yàn)，使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑百分表進(jìn)行測(cè)量。軸內(nèi)孔之間距離的測(cè)量可以通過(guò)孔與孔之間壁厚進(jìn)行間接測(cè)量。7）同一軸線上的孔的同軸度，可采用檢驗(yàn)心軸進(jìn)行檢驗(yàn)。8）各軸孔的軸線之間的平行度，以及軸孔的軸線與基準(zhǔn)面的平行度，均應(yīng)通過(guò)檢驗(yàn)心軸進(jìn)行測(cè)量。9）數(shù)控加工時(shí)各孔的正確位置是靠手動(dòng)控制坐標(biāo)來(lái)完成的，為更好地保證加工質(zhì)量，單件小批量生產(chǎn)時(shí)也可采用組合夾具鏜模進(jìn)行加工；批量較大時(shí)，應(yīng)采用專用鏜模進(jìn)行加工。10）非加工表面進(jìn)行噴丸處理。11）齒輪腔涂磷化底漆，其他表面涂防銹漆。四、定位基準(zhǔn)的選擇由于牽引部箱體的加工主要屬于孔系加工，所以對(duì)精度要求比較高，一定要選擇好定位基準(zhǔn)。我選擇的是以底面焊好工藝塊為基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行定位與裝夾。1、精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要與加工表面的精度要求有密切關(guān)系。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)首先考慮“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，所選的精基準(zhǔn)最好是裝配基準(zhǔn)（或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)），以避免基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。此外，精基準(zhǔn)還應(yīng)保證主要加工表面的加工余量均勻，具有較大的支撐面，使定位和夾緊可靠。2、粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)主要考慮加工表面與不加工表面之間的相互位置關(guān)系以及加工表面的余量均勻性問(wèn)題。一般選擇箱體上較為重要的毛坯作為粗基準(zhǔn)。在單件小批量生產(chǎn)中加工粗基準(zhǔn)時(shí)，可采用劃線找正的方法。劃線時(shí)，要核對(duì)箱體內(nèi)各零件與箱壁見(jiàn)的尺寸，保證有足夠的間隙，以免零件之間相互干涉。采用劃線找正法，可減少專用夾具，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，但加工精度較低，對(duì)刀調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)率低。在大批量生產(chǎn)中，一般采用專用夾具加工。以保證主要孔加工余量均勻和減少輔助工時(shí)，提高生產(chǎn)率。3.2.2箱體加工誤差分析一、平面加工中的誤差分析箱體零件的結(jié)合面，定位面等是具有較高平面度要求的加工面，經(jīng)常出現(xiàn)平面度誤差。以端面銑削為例，歸納起來(lái)有下列幾種原因。1）、端銑時(shí)銑床主軸線同走刀方向的垂直度誤差。2）、夾緊力的位置和大小的影響。3）、切削力造成的變形。4）、內(nèi)應(yīng)力的影響。5）、切削熱的影響。6）、機(jī)床本身的靜誤差。二、孔系加工中的誤差分析1）、桿、導(dǎo)套的靜誤差若鏜桿和導(dǎo)向套間存在間隙，在切削力和鏜桿重力的共同作用下，鏜桿和回轉(zhuǎn)軸線將是不固定的。2）、軸線位置的靜誤差若鏜床主軸回轉(zhuǎn)軸線同工作臺(tái)進(jìn)給方向有平行度誤差，則加工孔在垂直于主軸回轉(zhuǎn)軸線的截面內(nèi)真圓，在垂直于工作臺(tái)進(jìn)給方向截面內(nèi)橢圓，不過(guò)橢圓度甚小。3）、桿的彈性變形在懸臂鏜削時(shí)，作用于鏜桿上的力有軸向切削力4）、主軸彈性變形機(jī)床主軸的受力變形由重力、切削力和傳動(dòng)引起的。傳動(dòng)力的方向是不變的，而切削力的方向在時(shí)時(shí)改變因而它們合力的大小和方向也在時(shí)時(shí)變化，加之軸承各點(diǎn)剛度不等會(huì)引起回轉(zhuǎn)軸線變化，從而造成內(nèi)孔表面的圓度誤差。5）、受力點(diǎn)位置變化影響進(jìn)給方式不同會(huì)影響鏜桿的受力點(diǎn)位置。因鏜桿懸伸長(zhǎng)度不變，所以工件孔中心線直線度很好，孔徑減少到較少。鏜桿送進(jìn)的懸臂鏜削，因鏜桿懸伸長(zhǎng)度不斷變化，在可加工長(zhǎng)孔時(shí)會(huì)產(chǎn)生圓度誤差，加工多段同軸孔時(shí)會(huì)產(chǎn)生同軸度誤差。所以在對(duì)形狀精度要求較高的場(chǎng)合，總是優(yōu)先考慮工作臺(tái)面進(jìn)給方式。6）、工件的夾緊變形由于夾緊力過(guò)大或過(guò)于集中，夾緊位置不當(dāng)?shù)榷伎赡茉斐蓨A緊變形而影響孔的幾何形狀精度。夾緊力過(guò)大，加工后內(nèi)孔成為橢圓。將集中載荷改為分布載荷，或減小精加工夾緊力等，上述變形可以避免。三、毛坯材料硬度不均和余量不均的影響1）、力的影響相臨的孔由于收縮不同步切削處理后的內(nèi)應(yīng)力重新分布，便造成孔的圓度誤差。為此，毛坯需要很好的時(shí)效處理。2）、工藝系統(tǒng)熱變形的影響熱變形會(huì)造成機(jī)床上主軸軸線傾斜，這時(shí)如采用工件進(jìn)給就會(huì)出現(xiàn)孔的圓度誤差。由于孔壁厚度不均在切削力作用下，薄處溫度高，變形大，厚處溫度低，變形小，若粗精加工連續(xù)進(jìn)行，將會(huì)使薄處少切，厚處多切，冷卻后便造成圓度誤差。采用粗精加工分開(kāi)和充分冷卻可以有效的消除這項(xiàng)誤差。第四章箱體數(shù)控加工工藝分析及程序的編制4.1數(shù)控加工工藝分析4.1.1牽引部箱體數(shù)控加工內(nèi)容我主要選擇了牽引部箱體上的一些主要行孔進(jìn)行數(shù)控加工：1）、用367mm的鏜刀粗鏜375孔2）、用375mm的鏜刀精鏜375孔3）、用422mm的鏜刀粗鏜430孔4）、用430mm的鏜刀精鏜430孔5）、用20mm的銑刀銑120X100的槽6）、用10mm的麻花鉆鉆12-M12底孔7）、用16mm的麻花鉆鉆4-16孔8）、用20mm的麻花鉆鉆10-M24底孔9）、用68mm的鏜刀粗鏜5-68孔10）、用38mm的麻花鉆鉆5-32透孔11）、用30mm的麻花鉆鉆M36底孔12）、用60mm的鏜刀粗鏜60孔13）、用62mm的鏜刀粗鏜65孔14）、用65mm的鏜刀精鏜65孔15）、用62mm的鏜刀粗鏜70孔16）、用70mm的鏜刀精鏜70孔17）、用82mm的鏜刀粗鏜90孔18）、用90mm的鏜刀精鏜90孔4.1.2數(shù)控機(jī)床的選擇本次設(shè)計(jì)所加工的零件是采煤機(jī)左牽引部箱體，加工工位較多，需工作臺(tái)多次旋轉(zhuǎn)才能完成加工零件，初步選擇為臥式鏜銑類加工中心。一、類型選擇考慮加工工藝、設(shè)備的最佳加工對(duì)象、范圍和價(jià)格等因素，根據(jù)所選零件進(jìn)行選擇。如，加工兩面以上的工件或在四周呈徑向輻射狀排列的孔系、面的加工，如各種箱體，應(yīng)選臥式加工中心；單面加工的工件，如各種板類零件等，宜選立式加工中心；加工復(fù)雜曲面時(shí)，如導(dǎo)風(fēng)輪、發(fā)動(dòng)機(jī)上的整體葉輪等，可選五軸加工中心；工件的位置精度要求較高，采用臥式加工中心。在一次裝夾中需完成多面加工時(shí)，可選擇五面加工中心；當(dāng)工件尺寸較大時(shí)，如機(jī)床床身、立柱等，可選龍門(mén)式加工中心。當(dāng)然上述各點(diǎn)不是絕對(duì)的，特別是數(shù)控機(jī)床正朝著復(fù)合化方向發(fā)展，最終還是要在工藝要求和資金平衡的條件下做出決定。二、參數(shù)選擇加工中心最主要的參數(shù)為工作臺(tái)尺寸等，根據(jù)確定的零件族的典型零件進(jìn)行選擇。1）工作臺(tái)尺寸這是加工中心的主參數(shù)，主要取決于典型零件的外廓尺寸、裝夾方式等。應(yīng)選比典型零件稍大一些的工作臺(tái)，以便留出安裝夾具所需的空間，還應(yīng)考慮工作臺(tái)的承載能力，承載能力不足時(shí)應(yīng)考慮加大工作臺(tái)尺寸，以提高承載能力。2）坐標(biāo)軸的行程最基本的坐標(biāo)軸是X、Y、Z，其行程和工作臺(tái)尺寸有相應(yīng)的比例關(guān)系。工作臺(tái)的尺寸基本上決定了加工空間的大小。如個(gè)別工件的尺寸大于機(jī)床坐標(biāo)行程，則必須要求工件的加工區(qū)處在機(jī)床的行程范圍之內(nèi)。3）主軸電動(dòng)機(jī)功率與轉(zhuǎn)矩它反映了數(shù)控機(jī)床的切削效率，也從一個(gè)側(cè)面反映了機(jī)床的剛性。同一規(guī)格的不同機(jī)床，電動(dòng)機(jī)功率可以相差很大。應(yīng)根據(jù)工件毛坯余量、所要求的切削力、加工精度和刀具等進(jìn)行綜合考慮。4）主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度需要高速切削或超低速切削時(shí)，應(yīng)關(guān)注主軸的轉(zhuǎn)速范圍。特別是高速切削時(shí)，既要有高的主軸轉(zhuǎn)速，還要具備與主軸轉(zhuǎn)速相匹配的進(jìn)給速度精度選擇三、精度選擇機(jī)床的精度等級(jí)主要根據(jù)典型零件關(guān)鍵部位精度來(lái)確定。主要是定位精度、重復(fù)定位精度、銑圓精度。數(shù)控精度通常用定位精度和重復(fù)定位精度來(lái)衡量，特別是重復(fù)定位精度，它反映了坐標(biāo)軸的定位穩(wěn)定性，是衡量該軸是否穩(wěn)定可靠工作的基本指標(biāo)。銑圓精度是綜合評(píng)價(jià)數(shù)控機(jī)床有關(guān)數(shù)控軸的伺服跟隨運(yùn)動(dòng)特性和數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)功能的主要指標(biāo)之一。一些大孔和大圓弧可以采用圓弧插補(bǔ)用立銑刀銑削，不論典型工件是否有此需要，為了將來(lái)可能的需要及更好地控制精度，必須重視這一指標(biāo)。數(shù)控精度對(duì)加工質(zhì)量有舉足輕重的影響，同時(shí)要注意加工精度與機(jī)床精度是兩個(gè)不同的概念。將生產(chǎn)廠樣本上或產(chǎn)品合格證上的位置精度當(dāng)作機(jī)床的加工精度是錯(cuò)誤的。樣本或合格證上標(biāo)明的位置精度是機(jī)床本身的精度，而加工精度是包括機(jī)床本身所允許誤差在內(nèi)的整個(gè)工藝系統(tǒng)各種因素所產(chǎn)生的誤差總和。整個(gè)工藝系統(tǒng)的誤差，原因是很復(fù)雜的，很難用線性關(guān)系定量表達(dá)。在選型時(shí)，可參考工序能力kp的評(píng)定方法作為精度的選型依據(jù)。一般說(shuō)來(lái)，計(jì)算結(jié)果應(yīng)大于1.33。四、機(jī)床的剛度選擇剛度直接影響到生產(chǎn)率和加工精度。加工中心的加工速度大大高于普通機(jī)床，電動(dòng)機(jī)功率也高于同規(guī)格的普通機(jī)床，因此其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛度也遠(yuǎn)高于普通機(jī)床。剛性是機(jī)床質(zhì)量的一個(gè)重要特征，但對(duì)選型而言，由用戶對(duì)所選機(jī)床進(jìn)行剛性評(píng)價(jià)尚無(wú)可借鑒的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上用戶在選型時(shí)，綜合自己的使用要求，對(duì)機(jī)床主參數(shù)和精度的選擇都包含了對(duì)機(jī)床剛性要求的含義。訂貨時(shí)可按工藝要求、允許的扭矩、功率、軸力和進(jìn)給力最大值，根據(jù)制造商提供的數(shù)值進(jìn)行驗(yàn)算。用于難切削材料加工的機(jī)床，應(yīng)對(duì)剛性予以特殊關(guān)注。這時(shí)為了獲得機(jī)床的高剛性，往往不局限于零件尺寸，而選用相對(duì)零件尺寸大1至2個(gè)規(guī)格的機(jī)床。五、數(shù)控系統(tǒng)選擇數(shù)控功能分為基本功能與選擇功能，可以從控制方式、驅(qū)動(dòng)形式、反饋形式、檢測(cè)與測(cè)量、用戶功能、操作方式、接口形式和診斷等方面去衡量?；竟δ苁潜厝惶峁┑?，而選擇功能只有當(dāng)用戶選擇了這些功能后，廠家才會(huì)提供，需另行加價(jià)，且定價(jià)一般較高。對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的功能一定要根據(jù)機(jī)床的性能需要來(lái)選擇，訂購(gòu)時(shí)既要把需要的功能訂全，不能遺漏，同時(shí)避免使用率不高造成浪費(fèi)，還需注意各功能之間的關(guān)聯(lián)性。在可供選擇的數(shù)控系統(tǒng)中，性能高低差別很大，價(jià)格也可相差數(shù)倍。應(yīng)根據(jù)需要選擇，不能片面追求高指標(biāo)，以免造成浪費(fèi)。多臺(tái)機(jī)床選型時(shí)，盡可能選用同一廠家的數(shù)控系統(tǒng)，這樣操作、編程、維修都比較方便。同時(shí)要注意，再好的系統(tǒng)，必須要有機(jī)床可靠的零件質(zhì)量和裝配質(zhì)量支持，才能發(fā)揮效能。六、工作臺(tái)功能選擇臥式加工中心有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。回轉(zhuǎn)工作臺(tái)有兩種，用于分度的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。用于分度的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的分度定位間距有一定的限制，而且工作臺(tái)只起分度與定位作用，在回轉(zhuǎn)過(guò)程中不能參與切削。分度角有：0.5°times;720、5°times;72、3°times;120和1°times;360等，須根據(jù)具體工件的加工要求選擇。數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)任意分度，作為B軸與其它軸聯(lián)動(dòng)控制。但必須根據(jù)實(shí)際需要確定，以經(jīng)濟(jì)、實(shí)用為目的。七、自動(dòng)換刀裝置(ATC)和刀庫(kù)容量選擇ATC的工作質(zhì)量和刀庫(kù)容量直接影響機(jī)床的使用性能、質(zhì)量及價(jià)格。刀庫(kù)容量以滿足一個(gè)復(fù)雜加工零件對(duì)刀具的需要為原則。應(yīng)根據(jù)典型工件的工藝分析算出加工零件所需的全部刀具數(shù)，由此來(lái)選擇刀庫(kù)容量。當(dāng)要求的數(shù)量太大時(shí)，可適當(dāng)分解工序，將一個(gè)工件分解為兩個(gè)、三個(gè)工序加工，以減小刀庫(kù)容量。同時(shí)要關(guān)注最大刀具尺寸、最大刀具重量。ATC的選擇主要考慮換刀時(shí)間與可靠性。換刀時(shí)間短可提高生產(chǎn)率，但換刀時(shí)間短，一般換刀裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、成本高，過(guò)分強(qiáng)調(diào)換刀時(shí)間會(huì)使價(jià)格大幅度提高并使故障率上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)加工中心的故障中約有50%與ATC有關(guān)，因此在滿足使用要求的前提下，盡量選用可靠性高的ATC，以降低故障率和整機(jī)成本。八、冷卻裝置選擇冷卻裝置形式較多，部分帶有全防護(hù)罩的加工中心配有大流量的淋浴式冷卻裝置，有的配有刀具內(nèi)冷裝置(通過(guò)主軸的刀具內(nèi)冷方式或外接刀具內(nèi)冷方式)，部分加工中心上述多種冷卻方式均配置。精度較高、特殊材料或加工余量較大的零件，在加工過(guò)程中，必須充分冷卻。否則，加工引起的熱變形，將影響精度和生產(chǎn)效率。一般應(yīng)根據(jù)工件、刀具及切削參數(shù)等實(shí)際情況進(jìn)行選擇。綜合以上因素，機(jī)床選用型號(hào)MC-800H臥式加工中心，數(shù)控加工系統(tǒng)采用日本FANUC-OMC系統(tǒng)，機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)如下：工作臺(tái)面積mm800×800行程mm1250/1000/850主軸轉(zhuǎn)速rpm標(biāo)準(zhǔn)5000／特殊10000主軸直徑mm?110主軸孔錐度NT.50進(jìn)給速度m/min20、20、18/10主軸電機(jī)kw22刀庫(kù)容量40刀具選擇方式固定刀柄型式BT50刀具長(zhǎng)度mm550刀具重量kg25定位精度mm±0.004重復(fù)定位精度mm±0.002機(jī)床尺寸mm4165×6510×3530機(jī)器重量T234.1.3加工刀具的選擇加工中心使用的刀具為刀具組件，由刀具和刀柄兩部分組成。刀具部分和通用刀具一樣，如銑刀、鉆頭、鉸刀、鏜刀等。正確地選擇和使用刀具對(duì)保證零件加工質(zhì)量有著極其重要的作用。加工中心成本昂貴，應(yīng)注意選用高性能刀具，充分發(fā)揮機(jī)床的效率，降低加工成本，提高加工精度。加工中心主軸轉(zhuǎn)速較普通機(jī)床高1-2倍，且主軸輸出功率較大。因此數(shù)控機(jī)床用刀具應(yīng)具有較高的耐用度和剛度，刀具材料抗脆性要好，且有良好的斷屑性能和可調(diào)易更換等特點(diǎn)。選擇刀具材料時(shí)，一般盡可能選擇硬質(zhì)合金刀具，涂層刀具與立方氮化硼等刀具也廣泛應(yīng)用于加工中心，陶瓷刀具與金剛石刀具也開(kāi)始在加工中心上運(yùn)用。4.1.4走刀路線的選擇走刀路線又稱加工路線，是指數(shù)控機(jī)床、加工中心在加工過(guò)程中刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡。走刀路線的確定非常重要，它與工件的加工精度和粗糙度直接相關(guān)。走刀路線一確定，零件加工程序中各程序段的先后順序也就確定了。一、點(diǎn)位控制及孔系加工走刀路線對(duì)于點(diǎn)位控制機(jī)床，只要求定位精度高，定位過(guò)程快，刀具相對(duì)于零件的運(yùn)動(dòng)路線無(wú)關(guān)緊要。為了充分發(fā)揮加工中心的工作效率，走刀路線應(yīng)力求最短。對(duì)于位置精度要求較高的孔系零件，精鏜孔系時(shí)，特別要注意鏜孔路線應(yīng)與各孔的定位方向要一致。二、銑削平面的走刀路線對(duì)于凹形槽封閉輪廓類零件，為了保證銑削凹形側(cè)面時(shí)能達(dá)到圖樣要求的表面粗糙度，應(yīng)一次走刀連續(xù)加工而成。銑削外輪廓表面時(shí)銑刀的切入和切出點(diǎn)應(yīng)沿零件輪廓曲線的延長(zhǎng)線切向切入和切出零件表面，而不應(yīng)沿法向直接切入零件，以免加工表面留下刀痕。4.1.5工件的裝夾與定位加工中心是現(xiàn)代自動(dòng)化加工單元。正確的裝夾工件，對(duì)充分發(fā)揮加工中心的高精度、高效率起著重要的作用。加工中心加工采取工序集中原則，工件一次裝夾，可連續(xù)、自動(dòng)的完成銑削、鉆削、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔及攻螺紋等粗、精加工，因此，工件的裝夾需滿足多刀、多面加工的要求。一、夾具的選擇在加工中心上，夾具的任務(wù)除了與普通機(jī)床夾具一樣的定位、夾緊外，還要以各個(gè)方向的定位面為參考基準(zhǔn)，確定工件編程的原點(diǎn)。1）、夾具應(yīng)具有高的剛度和高的定位精度。2）、為切削刀具運(yùn)動(dòng)留下足夠的空間。3）、裝卸方便快捷，輔助時(shí)間段。4）、保證工件的最小夾緊變形。5）、保證工件的定位精度。6）、注意機(jī)床主軸與工作臺(tái)面之間的最小距離和刀具的裝夾長(zhǎng)度。7）、優(yōu)先使用組合夾具或柔性?shī)A具。二、夾緊與安裝工件的夾緊對(duì)加工精度有很大的影響。在考慮夾緊方案時(shí)，夾緊力應(yīng)力求靠近主要支撐點(diǎn)上，或在支撐點(diǎn)所在的三角內(nèi)，并力求靠近切削部位及剛好的地方，避免夾緊力落在工件的中空區(qū)域，盡量不要在被加工孔的上方。同時(shí)，必須保證最小的夾緊力變形。加工中心上既有粗加工，又有精加工。零件在粗加工時(shí)，切削力大，需要大的夾緊力，精加工時(shí)為了保證加工精度，減少壓緊力變形，需要小的夾緊力。另外還要考慮到各個(gè)夾緊部件不要與加工部位和所用的刀具發(fā)生干涉。三、確定工件在機(jī)床工作臺(tái)上的最佳位置臥式加工中心加工工件時(shí)，由于要進(jìn)行多工位加工，工作臺(tái)需帶著工件旋轉(zhuǎn)，要考慮工件（包括夾具）在機(jī)床工作臺(tái)上的最佳位置，該位置是在技術(shù)裝備過(guò)程中根據(jù)機(jī)床，考慮各種干涉情況，優(yōu)化匹配各部位刀具長(zhǎng)度而確定的。因此，在進(jìn)行多工位零件的加工時(shí)，應(yīng)綜合計(jì)算各工位的各加工表面到機(jī)床主軸端面的距離，一選擇最佳的刀具長(zhǎng)度，提高工藝系統(tǒng)的剛性，從而保證加工精度。4.2數(shù)控加工程序的編制數(shù)控程序的編制我采用計(jì)算機(jī)輔助編程軟件MasterCAM，版本號(hào)為V9.0，在左牽引部箱體的主視圖上選取了一些主要的行孔與槽進(jìn)行數(shù)控鏜削、鉆削以及銑削加工。4.2.1編程坐標(biāo)圖圖4-1編程坐標(biāo)圖以左側(cè)耳環(huán)的中心為坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)行數(shù)控程序的編制，底面焊工藝塊為定位基準(zhǔn)。4.2.2刀具卡片刀具卡片刀具號(hào)刀具類型補(bǔ)償量備注說(shuō)明T1鏜刀H1367T2鏜刀H2375T3鏜刀H3422T4鏜刀H4430T5銑刀H520T6麻花鉆H610T7麻花鉆H716T8麻花鉆H820T9鏜刀H968T10麻花鉆H1038T11麻花鉆H1130T12鏜刀H1260T13鏜刀H1362T14鏜刀H1465T15鏜刀H1570T16鏜刀H1682T17鏜刀H17904.2.3銑槽走刀路線圖圖4-2銑槽走刀路線圖第五章工藝過(guò)程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析5.1項(xiàng)目的研究意義依靠科技進(jìn)步，發(fā)展高產(chǎn)高效綜采工作面關(guān)鍵技術(shù)與裝備，走生產(chǎn)集約化，大幅度提高工作面單產(chǎn)，是當(dāng)今世界各主要產(chǎn)煤國(guó)家發(fā)展煤炭工業(yè)，增產(chǎn)提效的主要途徑。自八十年代以來(lái)，各主要采煤國(guó)家都在積極開(kāi)發(fā)和應(yīng)用新型高效、大功率、高可靠性的采煤機(jī)，并都取得了良好的效果。建設(shè)一批高產(chǎn)，高效的現(xiàn)代化礦區(qū)采煤機(jī)在我國(guó)綜合機(jī)械化采煤技術(shù)中起主導(dǎo)作用，對(duì)我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，從而促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的穩(wěn)定。5.2國(guó)內(nèi)外的科技現(xiàn)狀國(guó)外現(xiàn)狀：為了提高工作面的單產(chǎn)，世界主要產(chǎn)煤國(guó)家的工作面主要設(shè)備之一采煤機(jī)，大多采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)，截割電機(jī)橫軸布置的大功率電牽引采煤機(jī)，集機(jī)電一體化，性能完善，可靠性高，裝機(jī)功率大。世界上具有代表性的幾家采煤機(jī)生產(chǎn)公司如美國(guó)的久益；日本的三井三池；德國(guó)的艾柯夫；英國(guó)的安德森等先后都推出了各種型號(hào)的適合中厚和厚煤層的采煤機(jī)，且性能日趨完善，裝機(jī)功率越來(lái)越大，生產(chǎn)能力越來(lái)越強(qiáng)。但對(duì)于較薄煤層大功率采煤機(jī)的開(kāi)發(fā)卻很少。國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀：我國(guó)薄煤層資源豐富，分布面廣，而且煤質(zhì)好。據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)薄煤層的儲(chǔ)量占全部可采儲(chǔ)量的21％。許多煤區(qū)有大量的解放層也急待開(kāi)發(fā)。因此，搞好薄煤層采煤機(jī)械化，提高薄煤層的生產(chǎn)效率，已成為我國(guó)能源工業(yè)的重要任務(wù)。根據(jù)現(xiàn)狀，我國(guó)的采煤機(jī)生產(chǎn)中，中厚和厚煤層采煤機(jī)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，日新月異，基本上達(dá)到了九十年代的國(guó)際先進(jìn)水平。根據(jù)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)發(fā)展趨勢(shì)和用戶的強(qiáng)烈要求，針對(duì)上述情況，需開(kāi)發(fā)一種功率大、性能先進(jìn)可靠性高的用于高檔普采工作面，并兼顧綜采的多電機(jī)橫向布置，多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的機(jī)內(nèi)載電牽引采煤機(jī)，采高范圍1.9～3.8米,機(jī)面高度在0.85米左右,最小過(guò)機(jī)間隙0.15米,最小過(guò)煤高度0.28米,煤質(zhì)硬度在4左右，煤層傾角不大于40°。5.3經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益預(yù)算該型采煤機(jī)用于較薄煤層高檔普采或綜采工作面，而該種工作面大多為解放層。根據(jù)我國(guó)煤炭資源戰(zhàn)略，節(jié)約煤炭資源，提高煤炭的回采率和煤炭質(zhì)量，其社會(huì)效益是顯而易見(jiàn)的。因此開(kāi)發(fā)此采煤機(jī)市場(chǎng)前景非常廣闊，無(wú)論對(duì)煤炭企業(yè)還是采煤機(jī)生產(chǎn)企業(yè)都具有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。單位：萬(wàn)元年份項(xiàng)目20052006200720082009合計(jì)生產(chǎn)臺(tái)數(shù)3510151548產(chǎn)值單價(jià)280280280280280總值840140028004200420013440利稅利潤(rùn)（14%）117.61963925885881881.6稅金（10%）841402804204201344總值201.6336672100810083225.65.4項(xiàng)目資金1）、總資金包括以下內(nèi)容單位：萬(wàn)元（1）調(diào)研、咨詢、協(xié)作費(fèi)用10（2）攻關(guān)費(fèi)用70（3）電機(jī)開(kāi)發(fā)費(fèi)用60（4）樣機(jī)試制費(fèi)用2×200=400（5）設(shè)備改造費(fèi)用20（6）試驗(yàn)費(fèi)用40（7）不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)用10總計(jì)6102）、年度資金使用預(yù)算2004年1602006年4505