摘 要：机械设备对于矿山开采工作的顺利进行有着非常重要的意义。本文对矿山机械加工技术以及维修和养护技术进行了阐述和分析，并对如何进行矿山机械精度控制进行了探究。
关键词：矿山机械；加工维修；精度控制
引言
随着矿山的开采力度不断加大，矿山机械设备的使用也越来越广泛。而在机械设备的使用过程中，由于机械设备本身的零件精度不够、整体质量较差，再加上设备运行负荷大、运行环境恶劣等问题导致设备故障频发，给矿山的开采工作造成了巨大的影响。
1.矿山机械加工技术
当矿山机械设备处于高负荷的工作状态时，会在零件外部的工作表面产生随机性的载荷从而，进而导致零件的表面发生磨损，使机械加工的精度降低。所以，对于矿山机械加工作业来说，要求机械设备的机械零件具有高硬度、高耐磨的性能。目前，在矿山设备中大量采用高锰钢来制作机械零件，高锰钢具有强度高、韧性大、耐磨性能好等优势。但在加工的过程中，高锰钢非常容易出现加工硬化现象，特别是在对高锰钢铸件进行水韧处理的过程中，加工硬化现象更加严重。由于在加工的过程中工件的表面硬度在不断提高，使得切削加工的难度也在不断的上升，同时也造成加工刀具磨损严重，刀具的使用寿命大大缩短，而且还会不可避免的出现“让刀”现象，使得零件的表面不能达到相应的设计要求，导致机械设备的精度降低，加工效率也随之降低。
为了对零件表面加工硬化的问题进行有效的解决，加工刀具的发展经历了碳素工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料等阶段。随着刀具材料的不断发展，切削过程的加工速度也在不断的提高。目前最有效率的切削加工方法是高速切削加工，该种切削方法对于刀具材料的硬度、强度、耐磨性以及耐热性都有着较高的要求。目前在切削加工中常用的刀具材料为陶瓷刀具或者超硬度材料刀具。
（1）陶瓷刀具：由于陶瓷材料有着优良的力学性能，因此其作为刀具的切削性能也比较好。陶瓷材料的硬度在HRA92~95之间，相比于传统的硬质合金刀具的硬度（HRA890~93）要明显提高，在HRC50~60高硬度工件、淬硬钢等材料的加工上有着非常好的效果。并且，随着硬度的提高，陶瓷材料的耐磨性也非常的优秀，对于零件加工的控制有着较好的效果。其次，陶瓷材料还有着良好的红硬性。
（2）超硬度材料刀具：该类材料的刀具能够良好的解决由于刀具在加工时出现磨损，而为了修复磨损对刀具进行磨削修复，进而导致工件加工的精度和效率降低的问题。目前主要使用的超硬度材料有人造金刚石等。
2.矿山机械的维修与养护
随着现代科技的进步，矿山机械的科技含量水平也随之不断的提高。当前，矿山机械正向着自动化、大型化的趋势迅速发展。因此，在矿山的生产活动中对于矿山机械的性能以及可靠性的要求在不断提高，机械设备维修和养护工作的重要性也就逐渐的显现出来。随着矿山机械设备的密集化发展，需要更加专业的人员对机械设备进行维修和养护才能够为涉笔的安全、高效、可靠运行提供有力的保障。
2.1超声波法对机械设备进无损探伤检测
超声波无损探伤技术在矿山机械的养护和维修工作中能够起到非常良好的作用。超声波无损探伤技术是通过超声波短波长、高频率的特性来对机械设备中隐蔽、不可见的裂纹、孔洞等缺陷进行检测。该技术大的主要原理为：超声波在介质中传播时，遇到界面就会发生反射；超声波的频率较高，有着较好的指向性；超声波能量较大，对各种材料都有着较高的穿透力。
由于大型机械设备在高强度、长时间的运行过程中，由于交变力的作用很容易导致机械出现疲劳，如果此时矿山机械设备结构上有着较大、较多的裂纹、孔隙或者焊接缺陷等问题，就极容易导致设备故障甚至安全事故的发生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而通过超声波无损探伤技术能够对矿山机械中存在的缺陷进行方便、精确、可靠的检测，且检测过程不会对设备产生任何影响，这是超声波无损探伤技术相较于其他检测方法来说主要的优势所在。
2.2龙门式三坐标测量机在矿山机械维护中的应用
在对矿山的大型机械设备进行维修时，在许多零部件的修复上通常会涉及到金属机加工、热处理、焊接等工艺。然而当设备的零部件经过这些工艺加工之后，零件的尺寸往往会因为发生热胀冷缩、弹性恢复或者塑性变形等问题而发生变化，导致零件的尺寸和精度难以控制，设备的运行出现较大困难。通过龙门式三坐标测量机，能够对上述问题进行有效的解决。通过使用测量机对维修后的零件进行测量，能够有效的发现零件的尺寸偏差，从而加强对零件尺寸的控制，提高机械设备的精准度。
3.矿山机械精度控制措施
矿山机械的高精度控制系统会涉及到较多方面的技术，主要包括：运动控制、伺服控制、机械结构设计和材料选择、装配工艺等。特别是对于一些大型机械设备来说，其零件具有尺寸大、毛坯易变形，焊接变形大等特点，给工艺后精度控制带来了一定的难度。所以，为了保证机械零件的加工精度，就必须要选择合理的工艺流程和方法来进行加工。
3.1设备加工的焊接工艺
在设备零部件的焊接作业中，虽然只要根据设计图纸来进行焊接就可以一定程度上使焊接的理论精度得到保障。但是要想使焊接变形的情况尽量减少，工件的加工质量和加工精度进一步的提高，据需要对焊接工艺进行控制和改进。首先，要在焊接前清除掉焊件上的铁锈、油污、氧化部位等，并对焊丝进行除油、除锈、除水等处理，并用砂纸将焊丝的头部打磨光滑。其次，为了使焊接过程中的飞溅尽量减少，则应在焊接进行前将防飞溅剂喷涂在焊缝的两侧以及焊枪的喷嘴上。其次，当焊接特殊材料时（如9%镍基合金钢）所使用的熔点较合金钢的焊接熔点要低，因此容易造成裂缝、弧坑等问题的发生。为了避免这一问题的发生，要使用穿透法来打底焊，从而使弧坑留在后面，方便与裂纹同时进行清理。由于在焊接的过程汇总无法避免热量交换，因此必定会存在一定的精度偏差。针对钢焊接时可能出现的裂纹、低温韧性降低、电弧偏吹等问题，要通过合理的制定焊接工艺，从而加强对加工精度的控制，同时保证工作人员有着较高的专业素质水平。
3.2精度控制数据的采集和计算机实现
计算机技术在机械加工以及精度控制上的应用对于实现机械加工的精细化、高速化的技术革新有着非常重要的意义，会使加工技术的发展方向和发展进程发生深刻的变化。通过使用计算机对设备运行中产生的数据进行实时的收集和处理，对于不满足生产要求的过程进行提供，从而为矿山设备的精确性能和安全运行提供有力保障。
3.3高精度位置控制系统
通过在矿山机械设备中使用位置调整和定位系统能够使矿山机械自动化的生产要求得到满足。这种位置控制的定位系统主要使用液压缸、调整丝杠、电机、减速器和编码器来实现动作、调整和定位。并通过系统编码器实现与PLC 的对接，占用空间小，控制精度高，维护起来也相对简单。
结语
矿山机械加工的精度控制与维护保养工作有着非常密切的联系。如果精度控制不良，就会导致维护工作大大增加；如果日常的维护工作不到位，那么精度控制也就会存在着较大的苦难。因此，只有要做好矿山设备的加工精度控制以及日常维护工作，才能够保证机械设备能够安全、高效、稳定的运行，推动矿山的开采工作，使矿业公司的效益得到有效提高。
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论文作者:牟笑锋
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/13
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