胡松沁

（海南師范大學(xué)，海南 ?？?571158）

隨著現(xiàn)代社會對煤礦加工的要求提高，如何通過必要的手段提高煤礦加工的效率成為企業(yè)研究和討論的重要話題。 機(jī)械加工行業(yè)本身具有特殊性，受很多因素的影響，誤差、加工時(shí)間的計(jì)算都是影響機(jī)械運(yùn)行效率的重要原因。為了解決這些問題，實(shí)現(xiàn)我國煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展， 數(shù)學(xué)概念被應(yīng)用與行業(yè)的加工時(shí)間計(jì)算上。下文我們將對其進(jìn)行具體的討論，明確數(shù)學(xué)對其誤差減小、效率提高等方面的重要作用。

1 煤礦機(jī)械加工精度、誤差對加工時(shí)間計(jì)算的影響

1.1 機(jī)械加工精度與誤差的定義

加工精度是零件在制作時(shí)設(shè)定了理想幾何參數(shù)，加工之后的實(shí)際幾何參數(shù)與其的符合情況。 由于零件在具體的加工過程中往往采用機(jī)床和各種輔助工件， 這些工件自身的誤差情況會對零件加工成型時(shí)造成影響， 所以制作完畢的零件都會有多多少少的偏差。 工作條件的不同也會對零件的制作偏差產(chǎn)生一定的影響，這些都會最終反映在工件的加工誤差上。我們一般采用的CAD/CAM 等軟件都能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程，而在編程的接口處基本都會提示有關(guān)的工藝問題， 工作人員設(shè)置好具體的參數(shù)就可以完成程序設(shè)定，機(jī)床接到傳輸過來的具體數(shù)據(jù)就完成生產(chǎn)。但是機(jī)械加工所涉及的因素錯(cuò)綜復(fù)雜， 所以將數(shù)學(xué)運(yùn)用到煤礦機(jī)械加工時(shí)間的計(jì)算中的十分有必要。

1.2 加工精度與誤差的具體數(shù)學(xué)分析

我們設(shè)刀具等的偏差為Δ， 應(yīng)用工件的半徑由R 轉(zhuǎn)變?yōu)镽'，加工誤差為2δ。

（1）假設(shè)Δ 在工件的半徑方向：δ=R'-R=Δ。（2）假設(shè)Δ 在工件的切線方向：δ=R'-R=R2+Δ2-R。 具體下圖：

1.3 零件加工誤差與加工時(shí)間計(jì)算

主要從機(jī)床加工、刀具加工以及夾具的加工誤差與加工時(shí)間計(jì)算的關(guān)系三個(gè)方面進(jìn)行分析：

（1）機(jī)床加工誤差與加工時(shí)間：機(jī)床是影響工件精度的首要因素，這是因?yàn)榇蟛糠值毒叨寂c機(jī)床一體化，因此機(jī)床的精度很容易影響刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而影響工件切割精度。其中較為明顯的有主軸回轉(zhuǎn)誤差和導(dǎo)軌誤差等。

（2）刀具的加工誤差與加工時(shí)間：刀具切割工件的誤差主要是指其磨損或形狀改變造成的工件尺寸偏差或變形。 因此為了確保切割精度，在確保機(jī)床精度的同時(shí)，還應(yīng)對其進(jìn)行檢查，確保刀具的完整無損，在選擇刀具時(shí)也應(yīng)盡量選擇耐磨、使用壽命較長的刀具。

（3）夾具的加工誤差與加工時(shí)間：夾具是為了確保刀具的運(yùn)行軌跡以及其在機(jī)床中的位置，始終保持正確的切割，因此夾具對工件的誤差的影響很大。 夾具的不同位置出現(xiàn)誤差，將對工件的不同位置產(chǎn)生影響。 如從鉆套軸心線到夾具平面出現(xiàn)誤差，那么工件孔或工件底部就會出現(xiàn)尺寸偏差。

2 數(shù)學(xué)在煤礦機(jī)械加工時(shí)間計(jì)算中的運(yùn)用

2.1 降低原始誤差的影響

對于煤礦機(jī)械設(shè)備以及其零部件的原始誤差，可以采取補(bǔ)償或均化的方式進(jìn)行處理。 利用數(shù)學(xué)公式測量和計(jì)算系統(tǒng)的原始誤差，并通過人為誤差進(jìn)行補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)整體誤差的降低；同時(shí)對于需要進(jìn)行精加工的零件， 應(yīng)采取試切的方式實(shí)現(xiàn)原始誤差的均化，從而降低設(shè)備原始誤差對加工時(shí)間的影響。

2.2 合理選擇加工工藝

按照零件的加工精度要求， 將其分別進(jìn)行精加工或粗加工，同時(shí)要求選擇不同的加工設(shè)備。 即粗加工過程要選擇精度較低的機(jī)床操作，只要保證工作效率即可，而精加工過程要求所選機(jī)械設(shè)備必須達(dá)到一定的精度。 這樣充分利用了設(shè)備的特點(diǎn)，提高了機(jī)械的加工時(shí)間。 對于需要精加工的零件來說，必須進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力處理。

同時(shí)，要降低誤差，熱處理過程必不可少。 根據(jù)目的的不同，熱處理的時(shí)間也不同。 例如熱處理的目的是提高金屬的切削加工性能，則將熱處理過程放在機(jī)械加工之前；若以消除內(nèi)應(yīng)力為主，則將熱處理過程放在粗加工之后。 如其目的是為了提高機(jī)械零部件的性能， 那么熱處理過程則選擇在機(jī)械加工之后。 另外，對于較易變形的零部件來說，應(yīng)對其進(jìn)行再加工處理。

3 總結(jié)

煤礦機(jī)械設(shè)備的工作效率高低主要取決于零件誤差和加工時(shí)間。 將數(shù)學(xué)運(yùn)用到煤礦機(jī)械加工時(shí)間計(jì)算中，可以極大地提高煤礦機(jī)械設(shè)備的效率。 通過應(yīng)用實(shí)踐，我們可以清楚的發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用對操作誤差的降低效果明顯。 數(shù)學(xué)的合理應(yīng)用可以提高機(jī)械的加工精度， 同時(shí)對零件加工誤差與加工時(shí)間計(jì)算影響巨大， 其目的在于通過數(shù)學(xué)的應(yīng)用降低機(jī)械工件加工過程的誤差，提高工作效率。

[1]白海龍.煤礦生產(chǎn)數(shù)學(xué)模型的建立[J].煤炭技術(shù)，2012（10）：113-115.