机械工程卓越工程师实习报告

机械工程专业卓越工程师****级生产实习报告姓名：*****学号：**********************大学****年**月**日目录TOC\o"1-2"\h\u27911.序1293222.实习企业2107332.1郑州煤矿机械集团股份2128142.2西安煤矿机械9254032.3陕西建设机械股份10137473.工艺比拟1210923.1切割下料1278953.2机加工13296243.3焊接1484374.零件生产1621914.1结构件1684224.2齿轮17107854.3行星架20160055.产品纵览2356205.1液压支架23240685.2采煤机25121405.3刮板输送机27144055.4沥青混凝土摊铺机30155886.机床撷珍31167406.1SHW五轴联动万能数控立柱移动式铣镗加工中心31235777.总结感悟34序专业生产实习是本科教学方案中非常重要实践性教学环节，是理论教学的完善和补充。为了使我们大学生更清晰的了解自己专业所学和自身专业的开展现状，为了响应教育部“卓越工程师方案”关于提高当代大学生动手能力和现场实践能力的号召，为成为未来的卓越工程师打下必要的根底，****年*月**日至**日，我作为机电工程学院卓越工程师方案班的一员，参与了属于我们的暑期生产实习。两周的行程，我们走访了郑州、西安，参观了郑煤机、西安煤机和陕西建机三大企业内的六大厂区，分别对其企业文化、企业管理、零部件生产加工和产品结构性能等各个方面进行了深入了解和学习。在实习过程中，我向带队老师和现场师傅对现场工作和专业机械知识做了积极询问，并对企业生产各个方面都拥有了一些了解。本篇实习报告，我将结合丰富的现场图片资料，从实习企业以及各厂区和各车间的总体情况、各企业对统一加工步骤所运用的不同的加工工艺的比照、产品零部件生产过程、参观过程中有特色的产品和吸引我的加工设备这几个方面分章节进行进行介绍，以表达我对现代工业生产的向往和自己对现场实物的真实理解，尽可能的做到图文并茂、数据结合，使自己的实习报告更加详实而富有特色。实习企业2.1郑州煤矿机械集团股份****年*月**日，我们卓越工程师班的师生来到郑州煤矿机械集团股份，在这里开始了为期五天的暑期生产实习。郑州煤矿机械股份始建于1958年，前身为郑州煤矿机械厂，是国家“一五”重点建设工程，是中国第一家液压支架的诞生地。经过半个多世纪的开展，郑煤机集团已成长为中国最大的煤炭综采设备研发、生产、销售、效劳于一体的装备制造企业，拥有国家液压支架行业唯一的国家级企业技术中心、博士后科研工作站、院士工作站，是国家级创新型企业。郑煤机集团具备年产30000台〔架〕综采设备的生产能力，能够生产支护高度从0.55米到7米，支护强度从1600kN到16800kN的各型液压支架。产品遍布全国各大矿业集团，并出口俄罗斯、印度、土耳其等国家。享有“中国煤机行业第一品牌”的美誉。在五天的参观实习中，我们分别参观了郑煤机的油缸公司生产车间、下料件厂、金属结构件厂、液压电控、长壁公司和速达配件，了解了当今综采工作面所用液压支架和刮板输送机从零部件加工、装配生产到售后效劳的一系列完整程序。2.1.1郑煤机油缸公司郑煤机油缸公司负责液压支架所用的液压千斤顶从下料到装配的一系列生产过程，共有9个车间，每个车间都拥有一个宽敞而独立的生产厂房和一个供车间所生产产品存放、后期人工处理的厂房，在参观过程中，每座厂房内热火朝天而井然有序的生产工作给我留下了非常深刻的印象。下料车间：承当立柱、千斤顶各零部件的毛料下料任务。厂房内分门别类的堆满了用于活塞杆的各型实心棒料和用于油缸的管型材料，并针对其所需长短进行下料切割。对于厚度、直径不大的材料，车间内多使用如图1.1.1所示的龙门带锯床进行下料切割。图1.1.1郑煤机龙门带锯床活塞杆件车间：主要承当千斤顶活塞杆的加工任务。厂房内分区摆放着大小各型号的数控车床，对活塞杆进行外圆切削和端面车削。热处理车间：承当立柱、千斤顶各零部件的调制等热处理任务。该车间拥有如图2.1.2所示电加热和燃气加热两种井式炉调质热处理设备，对加工成型的工件进行淬火和高温回火处理，并自动控制其变形量。图2.1.2井式炉喷砂线：承当立柱、千斤顶缸筒的喷砂处理任务。焊接车间：承当立柱、千斤顶缸体的焊接任务。在该车间内，工人师傅使用二氧化碳保护焊，将油缸筒和缸底焊在一起，形成完整的油缸。图2.1.3所示即为焊接成型的油缸筒，焊缝清晰可见。图2.1.3焊好后的油缸中缸活柱车间：承当立柱中缸、活柱的粗、精加工及局部活塞杆的加工任务。与活塞杆件车间相比，该车间更多使用数控镗床和刮削滚光机对油缸内壁进行镗削作业。此外，该车间还承当着中缸和活柱的外圆磨削工作，为下一步的电镀做好准备。盘套车间：承当活塞杆盘套的螺纹、外圆槽切削任务。电镀车间：承当中缸、活柱、活塞杆、盘套等零部件的电镀处理任务。液压支架所用柱状零件中，除了销轴采用镀锌外，中缸、活柱等重要内外圆面均进行镀铬处理，在郑煤机厂内一般电镀硬铬，以增强耐磨性能和防锈能力。立体仓库：承当存储盘套件和精密铸件的任务。如图1.1.4示立体仓库完全采用计算机控制，使用地图式表格对出、入库货物进行有序调动，立体仓库使用的叉车可在二维垂直面内任意移动，根据指令自动选中并插取所需货物。仓库的出、入库清单实时的显示在仓库外的显示屏中，一目了然。整座仓库仅需一人即可完成操作，表达了现代科技对人力劳动极大的解放。图2.1.4立体仓库立柱、千斤顶面漆喷涂流水线：承当立柱、千斤顶面漆喷涂任务。2.1.2郑煤机下料件厂等离子工区：承当着集团公司高端产品的板材下料任务，实现上板、切割、下料的自动化控制，同时实现切割机不间断切割及远程切割信息包括主要切割参数、切割任务的分配、分配的切割任务完成情况等的动态监控。外形工区：承当着集团公司高、中端产品的板件下料任务，下料包含半自动切割、数控火焰切割、等离子切割，以数控切割为主。图2.1.5为数控气焰切割机，使用天然气为燃料，因其高效、自动化而被广泛使用。图2.1.5气焰切割配套工区：承当着产品加工供拼焊配套的任务，加工供拼焊主要有板件调直、拼点、压型的工序。厂内如图2.1.6示的切割机器人根据板件拼焊形式对焊接边缘进行自动切割坡口作业。图2.1.6切割机器人板加工区：承当着产品加工供拼焊配套的任务，加工供拼焊主要有钢板的外形、几何尺寸的加工、控制等工序。图2.1.7示为加工成型的各部件板料，其中各种主要型孔、复杂几何边缘皆已加工完成，当然，各重要型孔需留有加工余量，以为后续整加。图2.1.7成型的钢板2.1.3郑煤机金属结构件厂下料件厂加工成型的各部件零件运至结构件厂，根据图纸要求在各对应车间进行底座、顶梁、掩护梁、连杆等重要部件的组装、焊接任务，并在拼装完毕后对有同轴度要求的销轴孔等重要位置进行整体加工以到达设计要求。此外，该结构件厂还承当着各大部件的外外表的处理。底座拼焊车间：承当支架底座拼装、焊接任务。顶梁拼焊车间：承当支架顶梁拼装、焊接任务。掩护梁拼焊车间：承当支架掩护梁、推杆的拼装、焊接任务。连杆拼焊车间：承当支架连杆拼装、焊接任务。整加车间：承当结构件整体镗孔、钻孔任务。因液压支架各大部件以销轴连接，务必保证拼装后的部件有高精度的销轴孔同轴度，故需对其进行如图2.1.8所示的整体钻、镗作业。图2.1.8整加钻孔清磨车间：承当支架小件拼焊、清磨作业任务。喷涂车间：承当结构件油漆、抛丸作业任务。图2.1.9示即为大型部件整体运至喷涂室进行一次喷涂作业。图2.1.9喷涂2.1.4郑煤机液压电控1998年11月，郑煤机集团公司在原液压分厂的根底上组建成立了郑州恒达液压工程中心，2009年3月企业改制为郑州煤机液压电控。作为集团公司控股的全资子公司，对内负责集团公司产品配套，对外具有独立法人地位，是自主经营的科研、生产、销售一体化的高新企业。在公司的展厅内，展示着公司自主研发生产的各种电液控制、高端辅阀和常规阀，尤其着重展示了如图2.1.10的液压支架集成控制器，可以实现单架单动作双向临架控制、单架/成组支架自动程序控制、集中自动化控制和支架与采煤机的联动控制。通过对接综采工作面自动化集成与上传系统，可以实现顺槽主控计算机与地面指挥中心对综采工作面的远程监控、各种数据参数的采集、分析、存储等功能，通过电液控制技术的开展，最终实现工作面的无人控制。图2.1.10液压支架控制器厂区内的液压阀生产链采用独特的U行布局，从U型一端开始分别布置液压阀体从下料到成型加工的各型数控机床，为节约人力本钱，厂房内的工人一般一人操作数台功能不一的机床，利用各机床自动加工时的空闲区来操作其他机床，在将几个工序布置到同一人后，既减少了工人数量，又提高了工时利用效率，且各工序之间互不干扰，一举数得。阀体的最终装配工作由人工一次装配完成，以便及时发现问题并提高装配精度。在一条流水线上，工人师傅们将从自动仓储库中调来的各个零件熟练的装配在一起，流水线的终端是如图2.1.11所示的液压试验台，以实时检测流水线上产出的阀体成品，之后还有一些零散的工位，对阀体外表做最后的检查处理，至此，一个完整的液压阀完成了其全部生产道路，被归拢收纳，放入自动仓储库中。仓储电脑上，实时的显示着入库和出库物品的货号和数量，让我们看到了数字化仓储的便利和井然有序。图2.1.11压力试验台2.1.5郑煤机长壁公司郑州煤机长壁机械成立于2009年，是郑州煤矿机械集团股份的控股子公司。专业从事煤矿井下综采工作面刮板输送设备的研发与生产，产品涵盖槽宽从630mm至1250mm的全系列刮板输送机及其配套的转载机、破碎机、转载机自移系统、皮带机自移机尾。产品能够适应一般中厚煤层综采综放工作面、大倾角工作面、薄煤层工作面，能够满足工作面年产100至1000万吨的要求。进入长壁公司生产车间，我们依次参观了下料车间、结构件车间、仓储中心、机加工车间和总装车间。下料车间：错落摆放的数控切割机、龙门机器人、压力机、卧式镗铣床依次对来料板材进行切割、切焊接坡口、调平/直和型孔、型腔预镗工作。结构件车间：车间内的电阻炉和焊接机器人，对下料车间下好的板材进行调质热处理并对构件进行铆焊和拼焊，走出车间的，即是如图2.1.12示的刮板输送机的成型部件。图2.1.12完成加工的结构件仓储中心：包括质检区和仓储区，大型结构件运至此处，由专业人员对焊接质量和结构件形状、板材质量进行检查，检测合格者进入仓储区留作进一步加工。机加工车间：分为划线区、型孔、型腔精加工区、齿轮、花键、花键槽加工。车间内拥有一座大型划线平台，用以精确定位各配合孔、轴的位置，接着在加工中心内对有相对位置要求的孔进行整体加工，厂区内的插齿机、数控花键铣床等，源源不断的生产着刮板输送机的传动部件。总装车间：将之前生产完毕的机头架、过渡槽、中部槽、链条、刮板和机尾部一一装配成型，车间内另有独立的动力部装配车间，将链轮、电动机、液力偶合器、减速器组装完成并装入机头架内。在测试通过后，即完成如图2.1.13示的刮板输送机。图2.1.13刮板输送机2.1.6郑州煤机速达配件效劳郑煤机速达配件效劳是郑煤机集团公司设立的从事煤机综采设备售后效劳、备件供给、储运和销售的专职机构。郑煤机的维修中心为客户提供煤机综采设备的售后效劳效劳，备件销售，信息反应和技术支持等效劳，是煤机行业的“4S“店。因其质量过硬，并且依靠着郑煤机的广阔客户，速达配件公司即使在近两年煤炭形势骤降的行情下依然实现盈利，成为郑煤机集团效益最好的子公司。因煤矿井下扬尘、腐蚀等恶劣环境，如下图使用三年左右的液压支架均需要进行中修甚至大修，在速达配件长内，我们就参观到了液压支架“妙手回春”的全部过程。图2.1.14使用多年后的液压支架回厂返修的液压支架首先会被进行拆解，之后各部件被送入喷砂房，在那里，全方位高速喷出的六棱小砂砾可以去除掉锈蚀的表皮层。接着，处理后的油缸筒和活塞杆会分别进行修复处理。对于油缸筒，车间将对其进行镗孔和内壁喷涂作业，将焊丝溶化后均匀喷涂到油缸内壁，以补足并修复喷砂和镗孔对内径尺寸的影响。修复后的内壁再送到珩磨机上进行珩磨，以提高外表质量和精度。而对于活塞杆，那么是先进行外圆车削，去除因喷砂造成的凹凸外表，之后在激光环焊机上重新焊上一层外表，以补足φ值，最后进行外表抛光，提高外表质量。油缸的所有部件翻新完成后，送到如图2.1.15所示的卧式装缸机上进行装配，再经过试验台检测合格后，即可像新品生产一样进行最后的喷涂作业和总装。在总装车间，摆满着翻新维修后的液压支架，除了在顶板、底座等大型部件上还能看到少许的井下使用时造成的凹凸不平外，大体上都如新的一样。师傅说，郑煤机生产的液压支架经久耐用，勤加维护修整的话，甚至可以用到十年以上。图2.1.15卧式装缸机2.2西安煤矿机械****年*月**日，我们卓越班一行抵达西安，开始了在西安煤矿机械的生产实习。西安煤矿机械为原煤炭部采煤机定点生产厂家，是我国采煤机设计制造的大型骨干企业。现已成为以采煤机为主导，掘进机、矿井专用高强度圆环链、成套矿井提升运输设备、选煤设备的生产基地和“高新技术企业”。在企业数天的实习参观过程中，我们感受到了这个51年建厂、起初只能生产生熟铁件的企业，在六十余载岁月中成长的曲折和今天所获成就的不易。在四天的实习过程中，我们分别参观了西煤机的老厂和泾渭工业园的新厂。西煤机老厂内的许多加工设备都有许多年头，生产过程中费时费力而且效率低下，平安措施也很不完善，相比起来，工业园内的新厂房干净整洁，如图2.2.1所示的加工中心，将车、铣、镗削加工以及换刀、测量等工作合而为一，几乎一台加工中心就承当了老厂内一整座车间的工作量，并且四面完善的防护墙体、内部的喷淋、回收铁屑等等完善的措施，让我们感受到了现代工业的高效、便捷，尤其是在生产加工中以人为本的精神。图2.2.1西煤机加工中心在西煤机的行程，我们分别参观了采煤机各零部件从下料到整加的全部过程，尤其在此处详细的看到了内、外齿轮加工以及采煤机用行星减速器的构造原理和装配过程，在现场实际的结合下，对采煤机各部件的运行操作等相关知识有了进一步的了解。2.3陕西建设机械股份****年*月**日，我们卓越班来到陕西建设机械股份，开始了为期一天的生产实习。陕西建设机械股份始建于1954年，其前身为原国家建筑工程部直属企业“西北金属结构厂”。经过60余年的开展，陕建机械现已拥有筑养路机械、桩工机械、金属钢结构产品等3大类、50余个品种，包括大型沥青混凝土摊铺机、路面铣刨机、全液压稳定土拌和机、压路机、沥青搅拌设备、沥青碎石同步封层机、稀浆封层机、旋挖钻机、水平定向钻等施工机械，以及铁路运架设备、国防战备抢修装备和各种非标钢结构产品，成为我国道路工程机械、桥梁施工设备研发、制造、销售和效劳的知名骨干企业。陕建机的新厂同样位于泾渭工业园内，目前仍在有步骤的进行搬迁，也因此，新厂内只有少数加工中心车间在进行零件生产作业。因为加工精度高、效率高，建机所用的复杂型孔、液压油缸零件，尤其带长槽的活塞杆进本都在此生产。因为与德国ABG公司有着密切合，厂内加工中心也是一水的德造，其中还有几名德国工程师对加工中心进行着实时的检查和维护，表达了德国工业制造的严谨和认真。因为行业形势下滑，需求降低，陕建机的老厂依然承当着主要的产能，不过因为重型辊压机等大型、先进设备均已经迁至新厂，老厂所需的大型筒状钢板和精密活塞杆等零部件均需从新厂转运，颇费周折，一方面也显示出一个企业盲目扩张开展所带来的弊端。实习过程中，我们对建设机械，尤其摊铺机、压路机、路面铣刨机等企业拳头产品的结构、性能有了更多的了解，并且对公路路面三层施工作业、路基打钻等建筑知识有了一定掌握，不虚此行。工艺比拟在三家企业的6家厂房进行实习参观的过程中我发现，生产过程中，即使一个很小的零件也会有相当繁复的制造工序，而工序中的每道工艺，各个企业、各个厂房所使用的手段却不尽相同而且各有特色。本章即针对几种特定工艺，对其加工方式进行一个比拟。3.1切割下料.等离子切割：等离子弧切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化〔和蒸发〕，并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。大型龙门等离子切割机可切割各种外形的板材，效率高，然而整机价格高、使用本钱高，因此只有郑煤机等离子工区采用了该设备进行盖板、护帮板、掩护板等20mm厚板材的下料切割2.气焰切割：气焰切割是利用氧化铁燃烧过程中产生的高温来切割碳钢，切割设备的本钱低并且是切割厚金属板唯一经济有效的手段，因此在各大厂房有切割30mm以上厚度钢板需求的场所都会用到气焰切割，如郑煤机底座部件使用40mm厚板材，且下料外形不规那么，必须使用气焰切割。气焰切割现广泛使用天然气做燃气，并在燃气中适当参加增益剂，在价格低廉的同时，提高了火焰温度，改善了切割效率。图3.1.1为气焰切割与等离子切割的比拟。与等离子切割相比，气焰切割的热影响区要大许多,热变形比拟大。为了切割准确有效，操作人员需要拥有高超技术才能在切割过程中及时回避金属板的热变形。但由于其使用本钱更为低廉，故郑煤机老厂、西煤机等企业在加工20mm左右厚度复杂形状钢板时，仍使用气焰切割为唯一板材下料手段。另外，气焰切割在采用如图3.1.2所示同时在龙门架上安装多个切割枪的方法，通过在一块大钢板上按相同轨迹同时走线，可以进行小件的大批量高效率生产。在郑煤机老厂的这种加工主要用来生产小型立方体铁块。作为小型构件的坯料。图3.1.1气焰切割与等离子切割图3.1.2气焰切割大批量切割作业带锯床切割：在切割厚度不大、无复杂形状要求的板材时，为考虑本钱等因素多采用龙门带锯床进行切割。龙门带锯床由带轮带动封闭带锯条高速运动，由龙门刀架带动锯条上下平动，对板状和回转体金属材料进行切割。该设备广泛使用于各大下料车间进行简单切割作业。剪板机切割：剪板机由上下两条剪齿相对运动而对固定的板材进行切割作业，上刀片固定于运动的刀架上，下刀片固定于工作台上，上刀片对下刀片进行往复直线运动，对板材进行冲剪。一般液压剪板机最大剪切厚度在25mm左右。剪板机在陕西建机被用于大块板材的下料作业。如图3.1.3所示的龙门带锯床与剪板机都用于工业上的直线切割作业，但相对于剪板机而言，龙门带锯床对钢板切缝处的挤压应力更小，切口处挤压变形小，在不断补充冷却液的情况下，带锯床理论切割厚度要比剪板机大得多，而且其使用的柔性带锯条在损坏后可以方便更换。但是，剪板机加工效率更高，而且上刀片固定于刀架上，中段刀片刚度不受跨度限制，龙门跨度可以做的比带锯床大得多。再有，在换装不同形状的平面刀片后，剪板机可以像冲压机一样剪冲形状各异的小件，在大件切割和异形小件大批量切割上仍有普遍应用。图3.1.3带锯床与剪板机3.2机加工立式铣床：主轴竖直布置，可使用立铣刀、机夹刀盘、钻头等。可进行铣键槽、铣平面、镗孔等作业。卧式铣床：主轴水平布置，主要是可使用挂架增强刀具(主要是三面刃铣刀、片状铣刀等)强度。可铣槽、铣平面、切断等。牛头刨床：滑枕带着刨刀，作直线往复运动。牛头刨床主要用于单件小批生产中刨削中小型工件上的平面、成形面和沟槽。在西煤机的老厂区机加工车间内，同时布置了如下图这三种加工机床。在生产过程中，立式铣床主要装备立铣刀进行端盖的开槽作业，多进行竖直平面的加工；而卧式铣床多装配三面刃铣刀，对块状零件的水平面进行加工，其平面铣削效率高于立式铣床；牛头刨床那么主要对焊接面进行焊接坡口切削作业，牛头刨床的工作方式使其只需要换装不同刀具即可代替立铣和卧铣机床的加工任务，而且其行程大，加工外表没有铣削纹路，但其最大缺乏就是加工效率太低，故只被分配切坡口这一道工序。图3.1.1立铣、卧铣图3.2.2牛头刨床3.3焊接人工焊接：人工焊接在现代工业生产中显得有些过时，但是在郑煤机、西煤机和陕西建机的老厂区内，人工焊接仍旧承当了三拼中所有的定位焊和大局部小件焊接任务。所谓“三拼”，就是指焊接区根据结构件图纸要求，将拼焊步骤分为三步:1.拼焊底板、主机、筋板等机器最内部的结构；2.拼焊筋板、内部盖板等封装构件；3.拼焊外部零部件。拼焊前先需要人工对焊道以及焊道两侧20mm范围内区域进行除锈、除污作业，之后在划线台上画线，对正、合严拼点好，再由工人师傅对重要连接处进行定位焊。因为定位这道工序因位置不定、尤其一拼中焊点位于结构内部，位置刁钻，故均需要人工焊接。在定位完成后即进行拼焊作业。机器人焊接:对于有固定焊接路线且焊接工作量较大的，现代工厂一般使用焊接机器人依照程序焊接。如下图是液压支架连杆部件的焊接，焊接机器人按照图纸规定的连杆外形路线进行焊接即可完成工作。生产实习参观的三大企业六家厂房均使用二氧化碳气体保护焊，保护气体由20%二氧化碳与80%氩气混合而成，因本钱低廉、价格简单、适合自动焊和全方位焊接而被现代工业广泛应用。当然其缺陷在于在焊接时不能有风，而焊烟又充满二氧化氮、一氧化碳、烟尘等有害气体，故只适合大空间的室内作业，而且焊接时操作人员应防止靠近。需要指出的是，连杆的焊接不使用定位焊提前定位，而是使用如下图的夹具从销轴孔内对其进行夹紧定位。焊接机器人所承当任务一般工作量大、焊料使用多，其代替人力可极大减轻工人劳动负担，并防止有害气体对工人造成的危害。图3.3.1焊接机器人图3.3.2夹具固定的连杆激光焊接熔覆：激光焊接熔覆作为先进涂层制备与成型技术，广泛用于金属部件的外表强化与修复。能够有效提高金属外表耐磨强度，延长服役时间。激光熔覆类似于堆焊，但较于堆焊而言，其热影响区更小、外表质量更好、结合强度更高。如图3.3.3所示的激光熔覆焊机器在速达配件厂的液压缸活塞杆外表修复中被广泛使用。修复时，只要工件尺寸符合图纸要求，外表无气孔等缺陷，激光熔覆机就可根据事先拟定的程序对其外表进行一次修复，复原其规定的外径尺寸。图3.3.3激光熔覆零件生产在机械产品的生产中，每一个零件都是经过了数十道甚至过百道工序制造完成，用精雕细琢来形容亦不为过。本章选取三种不同类型的零件产品，着重讲述其从坯料到成品的涅槃历程。4.1结构件在液压支架的组成局部中，结构件是对整体支架起支撑作用的部件，相当于液压支架的筋骨。在郑煤机老厂的参观实习过程中，我们有时机得以看到结构件生产的详细工序。结构件的生产制造看似简单，但其中却也包含了许多复杂、精细的工序。如下图为参照工厂内图纸所画弯板结构件的三维图和工程图，该部件的生产工序可以比拟全面的反映结构件制造的关键步骤。图4.1.1某型弯板三维图和工程图制造该弯板的第一道工序是数控切割，在数控切割机上切出该部件的展开形状，在R43折弯处留取50mm加工余量，待压型后视情补切。郑煤机老厂内多使用气焰切割机切割板材，故切割后外表会留有氧化皮，因此第二道工序即为清净熔渣，去除氧化皮。为了给之后工序提供平整、准确的基准，在清扫后即需对板材进行矫正平直，将钢板送入如图4.1.2所示的矫平机上，经过上下两个滚筒滚压后，使板面平整。图4.1.2矫平机矫平后，需要对板材进行尺寸检测，在确定长度尺寸余量和宽度尺寸后，就要送至切割机器人进行切焊接坡口作业。如工程所示，在切割机器人上切割10*45°的坡口。由于切割机器人亦多使用气焰切割，故切割后仍然需要清理氧化层并进行调平、调直作业，以消除热变形对基准造成的影响。在第二次尺寸检测合格后，即开始按照所需图形对板材进行压型处理。因为不需要到达90°以上折弯角度，另外防止再次热变形，故多采用冷锻方式加工，将钢板放置在折弯机上，下面衬上对应半径的圆弧钢垫，由锻锤不停锻压板材，即可形成与衬垫同样半径的圆弧形状。压型完成后，检查两端的尺寸余量，对多余的板材进行切割，在去除氧化层并检验合格后，一块弯板部件就制造完成了。之后，成型板材堆放至室外进行自然时效处理，释放其中的加工应力。需要注意的是，在弯板制造中，压型之前的工序如无特别要求在一定情况下完成顺序可以互换，但是压型一定要放在最后完成，因为压型制后，原有的尺寸链被完全破坏，无法对部件进行准确定位，因此一定要在确保平面加工全部完成后再进行压型作业。4.2齿轮西安煤机厂主要生产采煤机，其从电机到采煤滚筒的动力传输根本依靠齿轮传动，同时因为所用齿轮型号复杂，批量很大，因此，西煤机厂房内布置有完善的内、外齿轮加工生产体系，在这里，我们也得以参观到齿轮从毛坯锻压到插齿打磨的各个工序。图4.2.1某型齿轮三维图及工程图如图4.2.1所示为根据厂内图纸所绘的一款齿轮的三维图形和工程图纸，〔简化了标注〕。该型齿轮的总体参数见表4.1：表4.1圆柱齿轮参数齿数z72模数m5压力角与齿根形状Q。30°P齿顶高系数h100分度圆直径d360法向变位系数x0.4293精度等级8-7-7HKGB10095-88跨齿〔槽〕数k5中心距及偏差a±fa362.568±0.0445内花键齿数Z24内花键模数M5跨齿数k5公差等级和配合类别7HGB34781-83加工该齿轮的工序，首先是将毛坯件锻造成型，在经过正火+高温回火处理后，对毛坯件进行粗车，各个端面及外表均留取4-5mm加工余量。夹具夹住右端面，平整左端面并留有0.15mm余量，车好φ387.97的外圆，并将外圆边缘15°倒角车好。Φ170k6干成φ170.8，φ160h9干成直径160.8。内孔不车，左面其余干好。夹具夹住左端面，以同样的要求对右端面进行车削。以左端面为基准面，磨平右端面。以左端面为基准面，按照φ387.79外圆找正滚,使用Y31125E型滚齿机进行如图4.2.2所示的滚齿作业，加工出m=5、z=72的齿轮齿形。图4.2.2滚齿机滚齿滚齿完毕后，在划线台上对齿轮内四个φ20的小孔中心进行划线，为下面工序做好准备。划线完毕后，使用Z3050钻机对4*φ20透孔进行钻透成型。钻孔完成后，工件送到钳工台上去除滚齿时产生的毛刺，齿端倒尖棱0.2-0.5*45°。并在右端面打印零件行产顺序号和公司编号，方便零件的备案和规整。钳工处理完毕后，对零件进行渗碳+高温回火处理，渗碳层深1.4-1.8mm，硬度HRC58-62，芯部硬度HRC36-42，渗碳增加外表硬度的同时，高温回火消除内应力，提高机加工性能。热处理后，在C630机床上，将所有内孔按尺寸要求加工成型，此道工序为精车，不再留加工余量。左、右端面为接触配合面，为保证配合良好，需要有较高的外表质量，故在车削内孔完成后，依次对左、右端面进行磨削加工。对内孔边缘处车30°倒角并抛光，为下道工序做准备。用Y58插齿机对内孔进行如图4.2.3所示的插齿作业，插出M=5，Z=24的内齿轮，作为与齿轮轴配合的内花键使用。花键不渗碳，热处理回火后进行加工，硬度HB280-320。图4.2.3插齿机插内花键所有加工完成后，各个基准都已经保证，为保证齿轮啮合的精度，对外齿轮面进行如下图的磨齿加工。图4.2.4磨齿机磨齿磨齿完成后，再上钳工台，对内花键、外齿轮去除毛刺，这样，齿轮便最终加工完成了。加工完成后的齿轮最后还需要进行齿面探伤，检测有无铸造过程中残留的气孔或者机加工、热处理失误造成的裂纹，以免在齿轮啮合时影响齿面强度。通过检测后的齿轮便可以最终进入装配车间，履行自己的使命去了。4.3行星架行星齿轮传动装置一般由如下图的太阳轮、内齿轮和装有行星轮的行星架三个主要构件组成。在这三个构件中任意固定一件的传动均称为是行星传动，均不固定时称为差动行星传动。行星齿轮传动具有体积小、惯性小、传动效率高、传开工作平稳和承载能力大等优点，在机械传动中被广泛应用，其缺点那么是制造复杂，装配要求高，误差较大时会导致严重噪声和齿面过度磨损。图4.3.1行星齿轮传动行星架是行星齿轮传动中比拟复杂的零件，也是行星齿轮传动的关键之一。一般行星架的结构形式可分为整体式、可拆卸式和悬臂式几种。以下以N150401行星架为例简要说明行星架结构和生产工序，N150101行星架配属N15摇臂，主要用于MG200/500-WD等系列采煤机中，用量较大。西煤机生产的该型号行星架分为整体焊接式和可拆卸式两种。如下图为整体式行星架，其主要优点有：受载后的变形较小，刚性好，有利于行星轮上载荷沿齿宽方向的均匀分布，减少震动和噪音。N150401整体焊接式行星架由内、外圈组焊而成，内、外圈单件均使用42CrMo锻造而成，经粗加工后组焊成一体。这种结构的行星架优点在于受载后变形小，刚性好。缺点在于内、外圈均为锻件，毛坯余量大，加工内档费工费时，生产本钱高。图4.3.2整体式行星架可拆卸式N150401行星架为带输出轴的行星架，由行星架体和行星架花键两局部组成，采用止口定位，销栓连接。行星架体、行星架花键结构如下图。行星架体用ZG42CrMo铸造而成，行星架花键采用42CrMo锻造而成。这种结构的优点是：行星架体内档直接铸造而成，省料省工，较整体式行星架本钱低廉。另外，这种结构的行星架对销栓强度要求比拟高，目前采用的材料是42CrMo，调质硬度HB280-320，销栓直径φ32，平安系数2.8。图4.3.3可拆卸式行星架爆炸装配图组焊式行星架与可拆卸式行星架生产工序比照：组焊式：1.车--进行内、外圆粗加工及焊接坡口加工。保证内外套配合尺寸，以免出现焊接缺陷。2.铣--钻、铣窗口。钻是为了去余量并保证窗口四角根部的圆度。3.划--划组焊对正线。按窗口中心线划对正线。4.铆--内、外圈组焊。要按照对正线焊接，以免造成安装行星轮时出现干预现象，焊接时要进行预热，提高焊接质量，防止裂纹及焊接缺陷。5.热--时效+调质。目的是消除焊接应力，改善机械加工性能。6.车--刮平焊缝。7.检--焊缝探伤。整体式行星架全靠焊接保证强度，故必须保证焊接质量才能进项之后的操作。8.车--内、外圆及各端面半精加工，花间外圆精加工。9.滚--在滚齿机上滚花键。10.钳--花键齿端去毛刺。11.热--花键中频淬火。以提高花键外表强度和耐磨性。12.车--精车内、外圆以及各个端面。外圆要求滚压以提高外表光洁度和硬度。车止口时务必留取加工余量，以防止制后的钻孔工序使其变形。13.划--划行星孔及钻孔用的对胎线。14.钻--预钻行星孔，留有加工余量。15.镗--粗镗+精镗。是加工行星架最关键的工序，必须保证行星孔的尺寸公差、形位公差及光洁度。16.车--加工止口，去除余量。可拆卸式：1.车--行星架体、行星架花键粗加工。2.热--调质处理，使材料硬度到达HB280-320。3.车--粗车去余量。加工定位止口，保证尺寸及形位公差。4.划--划把合孔及组合对正线。5.钻--钻把合孔。6.钳--将花键与行星架体组合在一起。组合是必须严格按线对正，保证上下螺栓孔对准。7.划--划销栓孔线。划线时需要考虑行星轮窗口的位置。8.钻--上下一体进行配钻，保证同轴度。9.钳--装销栓。因为销栓与孔为过盈配合，装配前需要冷却销栓，外表涂抹防松胶后再拧上螺母，筋骨力不小于711N.m。10.车--精车其余各内外端面，外圆要求滚压以提高外表硬度和光洁度。11.滚--滚花键。12.钻--预钻行星孔。13.镗--半精镗、精镗行星孔，严格控制误差。14.钳--倒棱、去刺，打印标记。由以上比照可见，可拆卸式行星轮架相对于整体焊接式的来说，加工工序更少，而且由于不需要从头开始钻铣行星轮窗，免去了内壁铣削复杂的测量和定位步骤，省去了不少加工工时和材料，只要能够保证销栓强度，分体式行星轮架将会被越来越广泛的采用。产品纵览两周内我们参观实习的三家企业：郑煤机、西煤机、陕建机，其生产产品涵盖了采煤工作面“三大件”--采煤机、刮板输送机。液压支架和建设机械“三件套”--路面机械产品、养护机械产品、桩工机械产品。以下将对其中产品择其要者，对其结构和功用、尤其特色结构进行描述。5.1液压支架液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物。其根本结构如图5.1.1所示，由顶梁〔包括前梁1和主梁2〕、支柱5、掩护梁4、底座8、推移装置9、阀件、管路系统、连接部件以及各种附属装置等组成。顶梁和底座通过数根支柱支撑在顶、底板之间，构成一个活动的承载结构件，支护顶板，维护工作空间。图5.1.1液压支架所处的采煤工作面不同，用到的液压支架也不同。大体上，液压支架分为掩护式液压支架、支撑掩护式支架、放顶煤支架、铺网支架、大倾角支架和薄煤层支架这六大类，每一类支架都有自己不同的特点。掩护式液压支架：双立柱向前倾斜支撑，合力作用点离煤壁距离较近，能对煤壁前方的顶板进行有效支护。支架的调高范围大稳定性能好，工作阻力大，支护强度高。在郑煤机装配车间，我们看到了组装完成的ZY12000/22/45D型掩护式液压支架，其性能参数见表5.1：表5.1ZY12000/22/45D型掩护式液压支架工作阻力12000KN支架高度支护强度支架重量37000kg支撑掩护式支架：是在吸收了支撑式和掩护式两种支架的优点上开展起来的，拥有双排立柱支撑，合力作用点离煤壁距离较远，支架的支撑力大，切顶能力强。支架稳定性好，底盘比压分布比拟均匀，支架通风断面较大。但其结构复杂，本钱较高。放顶煤支架：分为两柱掩护式和四柱掩护式放顶煤支架。如图5.1.2所示的放顶煤液压支架，其尾部外接了一块导向板，用以将液压支架切顶所切下的顶部煤层导入支架后部的刮板输送机中。实现前、后两端的同时开采。图5.1.2放顶煤液压支架增大机采高度，开展大采高放顶煤开采技术，从整体上提高煤炭出采率成为了目前综放开采的新开展趋势。在总装车间，我们看到了郑煤机集团为神东布尔台矿研制的ZFY18000/25/39D型两柱放顶煤液压支架，适用于矿压显现明显的综放开采工作面放顶煤，一些技术参数和结构代表了国内外两柱放顶煤液压支架的最新水平。其主要技术参数见表5.2：表5.2ZFY18000/25/39D型放顶煤液压支架支架形式两柱掩护式支护强度1.5MPa额定工作阻力18000KN立柱缸径500mm最大高度3900mm中心距2050mm最低高度2500mm控制方式电液控铺网支架：网卷固定于支架底座后部的铺网机构上，可实现架内与架间自动铺网。当然，由于铺网支架使用时会受到诸多限制，而且使用不方便，现在国内很少使用。大倾角支架：该型支架在70年代末被多国研制成功，但因工作面设备故障多、工艺复杂、产量和效率低下而一直停滞不前，2011年，郑煤机集团研制出了60°大倾角液压支架，到达了世界领先的技术水平。大倾角工作面的特性决定了其工作面布置、支架受力情况非常复杂，支架的自由状态容易失稳，作业环境恶劣。因此该型支架的底座一般设有千斤顶控制的导向梁，侧推机构的调节能力大，配有完善的防倒防滑系统，设有人梯和扶手，人行道每隔一定架数设有柔性挡矸帘，用以防护液压支架通道免受大倾角上端滑落的矸石影响。支架前部设计有平安防护网，支架的总体设计紧凑、重心底、稳定性好，配置有运输机防滑装置。支架多为手动先导临架控制。未来，大倾角液压支架将向着更高可靠性、抗扭性的方向开展，进一步完善防倒、防滑以及平安防护技术。以迎接大倾角条件下复合复杂煤层这一更大挑战。薄煤层支架：我国煤矿薄煤层可采储量约占1/5，而且它们往往位于中、厚煤层的上部，是中厚煤层的解放层。因此加速薄煤层的综采机械化生产，就对薄煤层液压支架提出了很高的要求。在薄煤层支架的设计中，行人通道设计在支架的前部而非立柱中间，扩大了人行空间，但也要求主梁向前延伸的长度更大。梁体箱型较薄，方便采煤机的工作。该型支架立柱多采用双伸缩式，以提高伸缩比，适应薄煤层高度的起伏变化，提高适应性。现阶段郑煤机集团研制的薄煤层支架逐步推广电液系统控制，方便井下操作的同时，也使得工作面的自动化控制得以提高。5.2采煤机采煤机是实现煤矿机械化和现代化开采的重要技术装备，用于将工作面的煤层截割到刮板输送机上。在西安煤机的生产实习过程中，厂内技术人员着重为我们讲解了MG900/2210-GWD型电牵引采煤机，通过动画视频和拆分剖解，让我们详细了解到了该型采煤机的结构和工作原理。如图5.2.1所示的MG900/2210-GWD型电牵引采煤机是一种多电机驱动，电机横向布置，交流变频调速无链双驱动大型电牵引采煤机。总装机功率2210kW，机面高度2708mm，适用于采高3.20～6.30m，煤层倾角≤15°的厚煤层综采工作面。现已经成为西安煤机的主打产品。图5.2.1MG900/2210-GWD型采煤机采煤机型号的组成以及各自意义如下MG900/2210-GWD型电牵引采煤机整机的性能参数见表5.3表5.3MG900/2210-GWD型电牵引采煤机性能参数机面高度2708mm滚筒直径Φ3000Φ3200mm最大采高6300mm下切量450550mm过煤高度1153mm装机功率2×900+2×110+40+150kW摇臂摆动中心距8550mm截深880mmMG900/2210-GWD型交流电牵引采煤机主要由以下部件组成：(1)左牵引部(2)右牵引部(3)摇臂(两件)(4)调高泵箱(5)联接框架(6)开关箱(7)变频器箱(8)变压器箱(9)行走箱(两件)(10)机身联接件(11)冷却喷雾系统(12)电气外部连接件(13)拖缆装置(14)左、右滚筒(15)破碎机构(16)各部件电动机。采煤机由老塘侧的两个导向滑靴和煤壁侧的两个平滑靴分别支承在工作面刮板运输机销轨和铲煤板上。滑靴插入采煤机中的轴孔做成椭圆形，给轴留出移动空间，方便滑靴适应井下水平和垂直方向的底面变化。当行走机构的驱动轮转动时，驱动齿轨轮转动，齿轨轮与销轨啮合，采煤机便沿运输机正向或反向牵引移动。如图5.2.2所示的齿滚轮外挂于传动齿轮上，齿厚很大，外外表渗碳硬化以增加耐磨强度。因为齿滚轮与销排直接接触，无法密封，加上井下环境恶劣，因此齿滚轮磨损很大，平均三个月即需更换一次，故为保护精密而昂贵的传动齿轮，齿滚轮需要外挂而传动齿轮需要严格密封。图5.2.2齿滚轮与传动齿轮采煤机工作时，前后螺旋滚筒相对逆向旋转，将工作面煤层采落并沿着螺旋线进入刮板输送机。滚筒旁侧的辊子破碎机，将大块的煤炭破成小块，方便刮板输送机运输。摇臂行星头为双级行星传动结构，并采用四行星轮结构，齿轮强度和轴承寿命高，行星头外径尺寸小，可以配套的滚筒直径范围大。传动机构刹车装置设于高速齿轮端，采用摩擦制动，扭矩小、易于控制。摇臂设有如图5.2.3所示的齿式离合器及扭矩轴机械保护装置，保护区杆径缩小，当采煤工作时一旦传动轴所受扭矩过载，轴将从该处扭断，以实现离合滚筒及电机、机械传动系统过载保护。摇臂行星头油池和摇臂身油池隔离，为两个独立的润滑油池，可以保证滚筒位于任何位置时，行星机构局部都能得到良好的润滑。图5.2.3机械过载保护装置机身由左、右牵引部和连接框架三段组成，采用如图5.2.3所示的液压拉杠和高强度螺栓联结为一个刚性整体，液压紧固螺母六个面均开有小孔，装配完成后由小孔向螺纹结合面通入高压油，以起到紧固作用。尾端的螺母起到防松作用，联结简单可靠、拆装方便。图5.2.3液压拉杠另外，采煤机所有驱动电机均横向装入连接框架中的每个独立机箱内，为抽屉式型式，各部件均有独立的动力源，各大部件之间无力的传递。三个独立的电气箱部件和一个独立的调高泵箱部件分别从老塘侧装入中间联结框架内和左右牵引部的一段框架内，均为抽屉式结构型式，该四个独立部件不受力，拆装运、维修方便。同时，在采煤机电控箱上的诸多细节中，我们也可以看到其对井下防爆的重视。煤矿井下瓦斯浓度高，稍不留意的火花或过度的发热都会导致非常严重的后果。如图5.2.4所示为电控局部所采取的几中主要的防爆措施：首先从发电机引出的高压电线都要由黑色的橡胶外套灭弧器保护，防止其输电、尤其刚一起动时产生漏电；在电控箱所有加装端盖的孔洞中都要衬一层橡胶密封圈以增强密封效果；电控箱内电缆全部布置本钱安回路，即使线路发生短路或电火花，也缺乏以点燃周围的易燃易爆气体，使用隔离开关，确保分位时的绝缘状态；另外，机箱上还明确规定了断电后15min方能开盖。钟种细致入微的措施，让我了解到了井下防爆的重要性和防爆措施的复杂性。图5.2.4防爆措施5.3刮板输送机如图5.3.1所示的郑煤机长壁公司生产的刮板输送机是用于在井下将采煤机采下的煤块实时运送出工作面的装备。它是由中部槽、链条、刮板及牵引系统组成。输送机工作时，敞开的中部槽作为煤炭、矸石等物料的承受件，刮板链作为牵引构件。当机头传动部启动后，带动机头轴上的链轮旋转，使刮板链循环运行带动物料沿着溜槽移动，直至到机头部卸载。刮板链绕过链轮作无级闭合循环运行，完成物料的输送。图5.3.1刮板输送机如图5.3.2所示的中部槽是刮板输送机中最重要的部件。中部槽与液压支架一一对应，即一台支架与一个中部槽连接。中部槽的槽宽是其重要参数，同时也是构成刮板输送机型号的参数之一。在与液压支架的组合中，之要液压支架的中心距和中部槽槽宽任何一个确定，另一个也随之确定。现阶段，1.25m槽宽的中部槽主要用于轻型刮板输送机；1.5m宽的用于重型刮板输送机；1.75m宽的适用于超重型刮板输送机，而行业内也正在向着2.05m这一目标进行努力。图5.3.2中部槽在刮板输送机工作时，刮板和被推刮的煤炭、矸石与中部槽底部中板为滑动摩擦，故中板是输送机各部件中工作磨损最为严重的部件。郑煤机长壁公司生产的SGZ800/2*525型及以上的重型刮板输送机采用了可更换式中板，将磨损部件与强度支撑别离以保持槽体强度始终如一，另外，在维护过程中只要将损坏的中板换掉，即可恢复刮板输送机的工作能力，大大减少了刮板输送机的停机维护时间，使过煤量成倍增加，同时，由于为单件，中板使用了高强度耐磨板，可靠性更好并且减小了刮板接触比压，降低了磨损量。中部槽各个分段由如图5.3.3所示的哑铃状销子连接，哑铃两端另套有挡环，端口另以销轴定位，能够为中部槽的水平移动和竖直方向的高度差提供活动空间，并且巩固可靠，拆卸灵活。另外，正因为中部槽及其配属的液压支架推溜装置在刮板输送机中的重要地位，其生产和制造的要求也非常之高。在井下的工作中，任意一段槽体的罢工都会直接影响到整体的工作，因此，每段中部槽及其配套零件的合格率都要到达99.99%以上，才能使等于分段合格率十几、甚至几十n次方的整体合格率达标，这对于生产者是一个不小的挑战，却也是其必须到达的指标。图5.3.3，中部槽连接销刮板机的机头和机尾前后连接起长串的中部槽。煤块从机头卸出，机尾内部由皮带轮将电机的动力传输到牵引刮板链的链轮上。机尾配有伸缩油缸，以在长时间使用、链条内圈磨损使其整体加长后可以自行拉伸，保持张紧力。SGZ800/2*525型刮板输送机型号的组成以及各自意义如下其表示为：中双链刮板输送机，槽宽800mm。装机功率1050KW〔两个动力部〕。综采工作面的输送一般由“三机”配套完成，即所谓的刮板输送机、转载机和破碎机。刮板机为采煤机提供运行轨道，为液压支架提供推移支点并把才下来的煤运出工作面；转载机将工作面原煤运送至顺槽皮带机；破碎机将大块煤破碎方便皮带运输；转载机自移系统实现转载机的快速推移，适用于一刀一推；皮带自移机尾实现转载机快速移动并保证转载机与皮带机机尾的正确搭配。输送系统与采煤机的总体配套原那么如下：刮板输送机的运输能力=1.2*采煤机落煤能力；转载机的运输能力=1.2*输送机的运输能力；破碎机的运5输能力=1.2*转载机的运输能力；转载机自移系统满足液压支架1个推移行程；皮带机自移机尾满足胶带宽度，且通常满足支架3个推移行程。现阶段，刮板输送机的研发正着眼于智能化方向，实现刮板链启动时自动张紧，停机时自动释放，运行中保持各电机功率平衡，不受电机性能差异影响，最后还要实现实时监控、故障诊断，力图做到井下无人或少人操控。5.4沥青混凝土摊铺机沥青混凝土摊铺机是陕西建设机械铺路设备的王牌产品，公司通过早些年与德国ABG公司的合作，在行业内率先掌握了摊铺机的生产技术并由此掌握了中国筑路设备的行业标准。ABG8620沥青混凝土摊铺机是陕建机和德国ABG合作开发的路面专用摊铺施工机械设备，被广泛使用于高速公路、等级公路、城市及乡村道路、机场跑道、水坝码头等工程作业中，摊铺作业厚度300mm，工作宽度2.5-13m。如图5.4.1所示的摊铺机由牵引、摊铺和振实、熨平两局部组成。前者包括机架、动力装置、行走装置、料斗、料门、刮板输送器、螺旋摊铺器和驾驶室等。后者包括牵引臂、振实机构和熨平装置〔由熨平板、厚度调节器、拱度调节器和加热装置等组成〕图5.4.1沥青混凝土摊铺机摊铺机的工作原理由图5.4.2所示简图所示，沥青混合料被料斗中的刮料板传送至螺旋布料器，两侧的螺旋布料器反向旋转，把刮板机输送来的混合料沿全宽方向摊开，可调高度的熨平板将混合料刮到预铺高度，经振捣夯锤夯实，形成铺面。图5.4.2摊铺机运行简图机床撷珍在两周的生产实习中走过的六大厂房中，我们见识到了各型各样的机床，从古老的锻压机到最新式的加工中心无所不有。在这其中，最令我印象深刻的就是在西安煤机泾渭工业园内的SHW系列加工中心，其各个性能都令人印象深刻、叹为观止，本章就主要以其一款机型为例做重点介绍，窥一斑而知全豹。6.1SHW五轴联动万能数控立柱移动式铣镗加工中心图6.1.1所示是SHWuniForce6c五轴联动万能数控立柱移动式铣镗加工中心，它兼具铣、镗、钻、攻丝等功能，巩固耐用，特别适用于加工大型工件。五轴联动加工是指在一台机床上至少有五个坐标轴〔三个直线坐标和两个旋转坐标〕在计算机控制下同时协调运动进行加工。uniForce6c可以实现刀架的z轴平动和b轴〔绕y轴〕转动，夹具台那么可以实现x、y方向平动和c轴〔绕z轴〕转动，在较长的运行路径上作业特别灵活精确，能确保使刀具到达工件的每一局部，不使加工出现任何遗漏，可以满足西煤机公司牵引部壳体、摇臂壳体、框架、电控箱等大型零件产品的自动化加工要求；与正交自动万能铣头配合，实现了五轴联动加工，对于复杂多面零件、曲面零件能够精确加工。一次装卡能实现四面加工〔固定平台〕或五面加工〔旋转平台〕。图6.1.1uniForce6c加工中心如表6.1所示，uniForce6的各项技术参数，都显示了其加工能力的强大。表6.1uniForce6技术参数X轴行程范围1400mmY轴行程范围3000mmW轴〔旋转工作台前后〕行程范围2000mmZ轴〔滑枕〕行程范围1600mm加工精度等级IT6重复精确度≤0.005mm固定工作台3000*6000固定工作台负载40t旋转工作台〔于固定台端头〕2500*3000旋转工作台负载30t参观过程中，这台加工中心令我印象最为深刻的，是其全自动化刀库和利落的换刀动作。如图6.1.2所示加工中心旁侧的刀具链，内存70具各式加工刀具。在换刀时，根据系统的通用刀具转换界面，只需点取所需刀具，加工中心即可自动完成推刀、上刀、对刀等步骤，整个换刀过程仅需十几秒即可完成。须知道，在非自动化机加工过程中，换刀和对刀往往是一个工序中最为耽误工时的，加工中心的自动换刀，配合着如图6.1.3所示的红宝石3D测量头，将工人从换刀和测量、调试这几个加工中最为繁琐、最为细致也最为重要的程序中解脱出来，而用更加高效的现代科技取而代之。图6.1.2刀库图6.1.33D测量头uniForce6c的另一个吸引我的地方，就是其对精细加工和细致平安防护的重视。之前在西煤机老厂参观中捷公司制造的镗铣加工中心，零件加工全部是干切不说，外部也根本没有防护措施，仅仅在铁屑蹦撒最严重的方向竖了一面铁丝网了事，即使绿色平安通道上，也无处不见加工铁屑。但是，德国机床在这些方面都做得非常细致入微。首先是冷却液，如图6.1.4所示的西煤机从uniForce5到uniForce6c的一系列加工中心的铣削画面可以看到，刀架上都配有自动冷却液喷淋系统，将冷却液准确喷到铣削处，做到冷却、润滑并带走切屑，因此，这样的铣刀头才能够做到5000rpm甚至10000rpm的转速，也因此，这样的加工中心能够一次到达IT6这样的高精度而无需二次打磨。图6.1.4加工中心铣削作业另外，SHW对加工铁屑的处理同样值得称道。如图6.1.5所示的铁屑回收装置，由冷却液冲刷下来的铁屑顺着夹具台留到专门的回收池中，回收装置为内置条形磁铁的带式输送机从回收池底部循环通过，将铁屑全部吸附并在上端机头处消磁，使铁屑下落回收，池内的冷却液那么通过循环过滤装置回到冷却液箱继续使用。这样细致入微的处理方式，加上加工中心外部周遭的防护墙，使得整座厂区内都非常的干净整洁，操作机器的工人，也大大减轻了劳动负担。图6.1.5铁屑回收当然，让这般庞大的机器顺利运行，需要的是同样强大而细致的润滑系统。SHW为加工中心制定了严格的润滑标准，并派有效劳工程师专门执行对机床的润滑保养，无处不表达了德国人传说中的“严谨风范”。SHW系统润滑标准如下：液压站和集中润滑站均使用32#机械油；液压站润滑为强制润滑，每个分油器的每个分油点单独调整出油，保证润滑充分；集中润滑站润滑为间歇润滑，通过调节供油时间保证各润滑点润滑；新机床使用两个月后需更换润滑油，以后每半年更换一次，换油前需要对液压站进行严格清洗，并对新油进行严格过滤，保证润滑油高度清洁。因此，好的设备，在能给企业带来高生产率、高生产质量和高平安环境的同时，也需要高素质的人对其进行高标准的保养维护，对于几个企业老厂区那样的粗