MG250591-WD型采煤机右摇臂壳体的加工工艺规程及数控编程设计
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MG250591-WD型采煤机右摇臂壳体的加工工艺规程及数控编程设计论文.doc
任务书.doc
冷加工工艺过程卡片.doc
外文翻译--宽槽圆柱凸轮数控加工技术的研究.doc
摘要.doc
采煤机右摇臂壳体A0第一张.dwg
采煤机右摇臂壳体A0第三张.dwg
采煤机右摇臂壳体A0第二张.dwg
摘 要
采煤机直接用于煤炭的地下开采，是煤炭生产中最主要的机械设备之一。改革开放以来，我国的采煤机研发有了长足的发展，但在性能和可靠性上与世界先进国家的采煤机相比，还存在一定的差距。为此，开发高产高效矿井综合配套技术是我国煤炭科技发展的主攻方向。为提升产品设计质量，完善快速设计和个性设计手段，采煤机的创新设计尚需要加大研究力度。
MG250/591-WD型电牵引采煤机是在鸡西煤机有限公司多年研制电牵引采煤机成功技术的基础上开发制造成功的。我这次设计的主要任务是对MG250/591-WD型采煤机右截割部摇臂壳体进行加工工艺规程设计。创新之处在于在设计过程中根据具体情况应用了数控编程。
关键字： 采煤机 加工工艺规程 数控编程
Abstract
Coal mining machine uses in the coal directly underground mining, is in the coal production one of most main mechanical devices. Since the reform and open policy, the coal mining machine research and development had the considerable development, But compares in the performance and in the reliability with the world advanced countries coal mining machine, also has certain disparity. Therefore, the development high production highly effective mine pit synthesis necessary technology is our country coal science and technology development main attack direction. In order to promote the product design quality, the consummation fast design and the individuality design method, the coal mining machine innovation design still needed to increase the research dynamics.
The MG250/591-WD electricity hauling coal mining machine is develops in the JiXi coal machine limited company many year development electricity hauling coal mining machine success technology foundation makes successfully. The author this design primary mission is carries on the processing technological process design to the MG250/591-WD coal mining machine right cutting department rocking shaft shell. Place of the innovation lay in the design process acts according to the special details to apply the numerical control programming.
Key words: Coal mining machine Processing technological process Numerical control programming
目录
摘要 ……………………………………………………………………Ⅰ
Abstract ………………………………………………………………Ⅱ
第 1 章绪论 ………………………………………………………… 1
第 2 章MG250/591-WD型采煤机概述……………………………… 4
2.1 MG250/591-WD型采煤机简介………………………………… 4
2.2 工作原理……………………………………………………… 4
2.3 采煤机结构组成及其各部分的功用………………………… 5
2.3.1 截割部………………………………………………… 5
2.3.2 牵引部………………………………………………… 6
2.3.3 行走部………………………………………………… 6
2.3.4 液压传动部…………………………………………… 6
2.3.5 冷却喷雾系统………………………………………… 6
2.3.6 电气系统……………………………………………… 6
2.4 主要技术特点………………………………………………… 7
2.5 主要技术参数及配套设备…………………………………… 8
2.5.1 主要技术参数………………………………………… 8
2.5.2 主要配套设备………………………………………… 9
第 3 章 MG250/591-WD型采煤机右摇臂壳体工艺规程设计…… 11
3.1 壳体零件的功用和结构特点………………………………… 11
3.1.1 壳体零件的功用……………………………………… 11
3.1.2 壳体零件的结构特点………………………………… 11
3.1.3 矿井用壳体零件的特点……………………………… 11
3.2壳体零件的主要技术要求…………………………………… 12
3.3零件图样分析………………………………………………… 13
3.4 工艺分析……………………………………………………… 14
3.5 加工工艺规程………………………………………………… 14
第 4 章 右摇臂壳体数控加工工艺………………………………… 15
4.1 数控加工工艺的内容………………………………………… 15
4.2 数控加工工艺的特点………………………………………… 15
4.3 加工中心的选择……………………………………………… 15
4.4 数控加工工艺分析与设计…………………………………… 19
4.4.1 零件加工的可行性分析……………………………… 19
4.4.2 零件的工艺性分析…………………………………… 19
4.4.3 走刀路线的选择……………………………………… 20
4.4.4 对刀点与换刀点的确定……………………………… 20
4.4.5 加工余量的确定……………………………………… 21
4.4.6 切削用量的选择……………………………………… 21
4.5 加工中心的工艺及工艺装备………………………………… 22
4.5.1 工艺性分析…………………………………………… 22
4.5.2 工艺过程设计………………………………………… 22
4.5.3 零件的装夹…………………………………………… 23
4.6 加工中心编程的特点………………………………………… 24
4.7 零件主要工序数控程序编制………………………………… 24
第 5 章 工艺过程的技术经济分析………………………………… 28
第 6 章 绿色制造…………………………………………………… 30
第 7 章 专题论文…………………………………………………… 32
结论……………………………………………………………………… 38
致谢……………………………………………………………………… 39
第2章 MG250/591-WD型采煤机概述
采煤机是机械化采煤作业的主要机械设备，其功能是落煤和装煤。采煤机械分为采煤机和刨煤机两大类。目前应用最广泛的采煤机械是滚筒采煤机。滚筒采煤机有单滚筒和双滚筒之分。双滚筒采煤机的类型很多，但基本组成部分大体相同。双滚筒采煤机由电动机、截割部、牵引部以及附属装置等部分组成。截割部包括机头减速箱、摇臂齿轮箱、截煤滚筒和挡煤板等部件。附属装置包括底托架、牵引链固定和张紧、拖缆、喷雾降尘和水冷、防滑以及大块煤破碎等装置。此外，为了实现滚筒调高，机身调斜，以及反转挡煤板，机器还装设有辅助液压装置。
2.1 MG250/591-WD型采煤机简介
MG250/591-WD型电牵引采煤机是在鸡西煤机有限公司多年研制电牵引采煤机成功技术的基础上开发制造成功的，该机在广泛吸收国内外现有电牵引采煤机先进技术的基础上，针对我国目前煤机市场最新变化和需求而开发研制的，它具有电机横摆、结构先进、运行可靠、可实现电液互换、大功率能力强等特点。本机可通过更换电控部及液压传动部而成为交流变频调速电牵引或液压牵引采煤机，并且其他部件通用。该机主要用于含有夹矸等中厚偏薄硬质煤质的综合机械化采煤工作面，又在有瓦斯或煤尘爆炸危险的矿井中使用。由于该机采用了先进的控制技术，可靠性高、性能先进，爬坡能力强，是目前高产高效综合机械化采煤的理想机型。
采煤机截割电机容量的调整范围为150～300KW，通过调整截割电机容量，可实现一机多型。即MG150/391-WD，MG200/491-WD，MG250/591-WD三种采煤机型，从而能够更好地适应不同工作面煤质变化要求。三种容量截割电机的联接尺寸完全相同，可采较薄煤层中的硬煤，是较薄煤层采煤机更新换代的理想机型。
MG250/591-WD型采煤机主要适用于采高1.5～3.2m，煤层倾角≤15°，煤质硬度f≤4的综采工作面。设计生产能力为1436吨/小时。
2.2工作原理
整机无底托架，左右牵引部分别与电控部的两端面干式对接。左、右行走部分别固定在牵引部上，构成了该机的机身部分。牵引部和电控部的单侧对接面，主要用高强度的T形螺栓和4个锲形哑铃销以及两个Φ150定位销联接和紧固，提高了大部件之间联接的可靠性。截割部为整体摇臂结构：即截割部减速器，截割电机均设在摇臂上。其上的两组铰接副，一个与机身端头的牵引部铰接，形成主支撑；另一个与调高油缸铰接，实现截割部的调高。这种布置方式使的该机总体强度高；结构紧凑，合理；外形美观，对称。
采煤机由煤壁侧的两只滑靴和老塘侧的两只导向滑靴分别支撑在工作面刮板输送机的铲煤板和销轨上。采煤机上的销轨轮（摆线齿轮）与销轨啮合。当销轨轮转动时，采煤机便沿工作面刮板输送机运动，实现左右牵引。同时截割电机通过机械传动带动滚筒旋转，完成落煤和装煤作业。2.4主要技术特点
MG250/591-WD型电牵引采煤机具有如下特点：
1）机身薄，装机功率大。截割电机容量调整范围宽。为了加宽截割电机的功率调整范围，采煤机截割部设计强度为300Kw，电机容量调整范围为150～300Kw，通过调整截割电机容量，可实现一机多型 。即MG150/391-WD、MG200/491-WD、MG250/591-WD三种采煤机型，从而能够更好地适应不同工作面 煤质变化要求。三种容量截割电机的联接尺寸完全相同。可采中厚偏薄煤层中的硬煤，是采高范围 1.5～3.2m硬煤层采煤机更新换代的理想机型。
2）整机为无底托架积木式组合结构。各部件之间为干式对接，对接面之间无任何机械或液压传动关系。机身三大部件之间使用高强度 T形螺栓和四个楔形哑铃销以及两个Φ150定位销连接和紧固，提高了大部件之间联接的可靠性。
3） 截割电机、牵引电机的启动、停止等操作采用旋转开关控制外，其余控制如牵引速度调整、方向设定、左右摇臂的升降，急停等操作均由设在机身两端操作站的按钮进行控制，操作简单、方便。
4） 所有电机横向布置。机械传动都是直齿传动。电机、行走箱驱动轮组件等均可从老塘侧抽出。故传动效率高，容易安装和维护。
5） 液压系统设计合理，采用集成阀块结构，管路少，连接可靠；经常调整的阀设在液压箱体外，便于检修和更换；液压元件全部选用专业厂家的各牌产品，如调高泵选用A2F12R4P1，性能稳定，技术可靠。
6） 截割机械传动链设有扭矩轴过载保护装置，并设有强制润滑冷却系统，提高了传动件，支承件的使用寿命。
7） 截割部采用四行星单浮动结构，承载能力大，减小了结构尺寸。采用大角度弯摇臂设计，加大过煤空间，提高装煤效果，卧底量大。
8） 保证可靠性及使用寿命，传动系统中的轴承和高速端的油封采用进口件，齿轮材料选用国内最好的钢种18Cr2Ni4WA（军工材料）。
9） 采用强力耐磨滚筒，提高割煤效果和滚筒寿命，降低截齿消耗量和用户成本。
10） 可通过更换电控部或液压传动部而成为交流变频调速电牵引或液压牵引采煤机以实现电液互换，而其它部件通用。两动力输入部位可安装液压马达，也可安装40Kw牵引电机。两种形式联接尺寸相同。
11）调高油缸与调高液压锁采用分离布置，液压锁置于壳体空腔内，打开盖板即可取出液压锁，方便井下查找故障和更换调高油缸、液压锁等维修工作。
12） 行走箱与牵引部为干式对接，拆行走箱后，牵引部不漏油。行走箱内为干油润滑，行走轮轴承寿命高。
2.5主要技术参数及配套设备
2.5.1主要技术参数
采高（mm）： 1500～3200
煤质硬度 ： f≤4
适应倾角 （°）： ≤40
1.总体
装机功率（KW）： 591
机面高度（mm）： 1100；1200
机面宽度（mm）： 1200
摇臂回转中心距（mm）： 6300
滚筒水平中心距（mm）： 10517
过煤高度（mm）： 366；466
卧底量（滚筒1600）（mm）：437；337
最大生产力（t/h）: 1436
整机重量（t）： 36
2．牵引
牵引形式： 电动无链牵引
啮合方式： 摆线轮销轨式
牵引速度（m/min）： 0～7.5； 0～9
牵引力（KN）： 524； 437
3．截割
摇臂形式： 整体弯摇臂
冷却方式： 外套水冷
摇臂摆角（°）： +35.1； -18.5
截深（mm）： 630；660
滚筒直径 （mm）： 1.6 1.8 2.0
滚筒转速（r/min）： 49.6；46.3；40.2
4．电动机
截割电机（两台）
型号 YBCS3-250C
功率（KW）： 250
转速（r/min）： 1476
电压（V）： 1140
额定电流（A）： 162
牵引电机
型号 YBQYS3-40
功率（KW）： 40
转速（r/min）： 1470
最大转速（r/min）： 2000
电压（V）： 380
额定电流（A）： 75
工作频率（HZ）： 0-65
泵站电机
型号： YBRB-11
功率（KW）： 11
转速（r/min）： 1437
电压（V）： 1140
额定电流（A）： 7.5
2.5.2主要配套设备
1.常规配套运输机
SGZ—830/600
SGZ—764/500
SGZ—730/32；
2.配套喷雾泵站
供水泵型号： PB-320/6.3
额定流量（l/min）： 320
最高压力（MPa）： 6.3
4.配套电缆
主电缆型号： UCP370+116+36 UCP350+110+36
致谢
两个多月的毕业设计要结束了，此刻真有点感慨万千。大学四年所学的东西浓缩成这一份精华！在这里我心怀感激：感谢毕业实习时给我指导的林瑞华、王微老师；感谢毕业设计过程中时刻监督、指正我的李文双、刘荣滨。没有他们的热心帮助，我的毕业设计就不会这么顺利的完成。尤其是指导教师刘荣滨老师，经常给我耐心的指导和详细的解答，让我让我在很短时间内能把原先不太理解的专业知识消化吸收并加以运用。在这段繁忙而又充实的日子里，我感觉到自己所学到知识肤浅，并意识到机械方面专业知识的博大精深，在以后工作和学习中，我会进一步完善自己，为不辜负这些给予我帮助和热切期望的老师同学而努力，为我的母校——黑龙江科技学院增光。
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