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摘 要：采煤机齿轮的质量对采煤的采掘工作有着重要影响，只有通过有效的方法提高采煤机齿轮制造的精度，才能有效的提高采煤机的挖掘效率。影响采煤机齿轮制造的因素很多，本文作者对导致齿轮加工出现误差的原因进行了简要分析，并对提高采煤机齿轮制造精度的方法进行了探讨，希望通过的笔者的论述，可以有效的提高我国采煤机的质量与生产效率，从而提高采煤企业的采煤量以及经济效益。
关键词：提高；采煤机；齿轮制造精度；效率；方法
煤炭是我国重要的能量资源，煤炭的开采需要利用采煤机这种大型机器，在采掘煤炭的过程中，采煤机的质量与效率，影响着采煤的数量以及企业的经济效益。齿轮是采煤机的重要组成部分，提高采煤机齿轮的制造精度，可以有效的提高采煤机的工作效率。导致采煤机齿轮制造加工出现误差的原因很多，最容易出现误差的制造环节主要淬火后以及磨齿前，这些误差都会影响采煤机齿轮的制造精度，降低采煤机的工作效率。下面笔者根据自身经验，对提高采煤机效率的方法进行了介绍。
1 影响采煤机齿轮制造精度的因素
齿轮的加工制造是一项技术含量比较高的工作，操作稍有不慎就会出现误差，影响采煤机齿轮制造精度的因素很多，归纳起来主要有：夹具心轴间隙设计不合理、夹具心轴径向出现跳动、孔轴线的垂直度未达标以及安装操作不规范等等。为了提高采煤机齿轮制造的精度，首先，要提高机床制造的精度；其次，要对误差进行弥补。提高齿轮制造的精度要在节省经济费用的基础上进行，不能过多的增加制造成本。另外，齒轮工装结构对改进机床制造精度有着一定影响，只有不断的改进制造工艺以及加工技术，才能提高采煤机齿轮制造的精度。
2 提高采煤机齿轮制造精度和效率的方法
2.1 改良齿坯端面
齿坯端面直径的大小对采煤机齿轮制造的精度有着一定影响，一般情况下，齿坯基准端面是通过内孔定位的技术来确定的，所以，确定齿坯端面直径的大小，需要对齿坯定位端面跳动Δg的大小进行计算，其端面跳动的大小与端面的直径成正比，而端面跳动大小具有一定的范围。具体范围公式是：
Δg≈0.000 65（Dj+20）
根据上述公式可知，当基准端面直径Dj为120mm时，端面跳动的大小Δg≈0.091mm。当齿坯端面跳动的大小超过标准值时，就会对齿轮制造的精度造成较大影响，一般情况下，在盘状齿轮中，齿坯端面跳动大小超标的情况较为严重，所以，改进齿坯端面的大小，可以有效的保证内孔定位的准确性，从而提高齿轮制造的精度。
2.2 改进夹具设计
工件孔与夹具心轴的间隙大小，是影响齿轮制造精确度的重要因素，如果间隙设计不够合理，则会出现几何偏心，出现偏心距后会使夹具出现变形情况，变形后的误差会增大齿坯的端面跳动的范围，还会影响端面内孔定位的准确度。为了避免这种情况的发生，必须减少端面振摆对定位的干涉，调整夹具心轴的定位形式，可以用短圆柱定位代替长圆柱，提高提高内孔定位的精度，改进后的夹具如图1所示。短圆柱定位的方式更加精确，其轴向的位置更接近轴心，其长度的大小可以随意调整，标准的长度一般为5-8mm。短圆柱的安装也较为方便，因为齿轮大部分轴颈直径的大小都稍小于定位圆柱的直径。为了防止夹具出现夹紧变形的情况，必须防止夹具出现偏心的问题，寻找夹具心轴的轴度需要在多种情形下进行，这样，当齿坯夹紧后，夹具的中心偏心率会大大减少。另外，防止齿轮制造出现误差，还可以通过提高齿坯的精度实现，精度高的齿坯在加工的过程中，与定位心轴的间隙更加合理，这样就可以避免间隙误差情况的发生，从而更好的在夹紧情况下对找正夹具心轴的同轴度进行调整。
为了使夹具心轴的轴心与工作台轴心重合，在夹具底面设有固定止口，虽与工作台的配合间隙很小，但仍存在位置的误差。为使夹具安装偏心量很容易找正至零或接近于零，将夹具的固定止口改为可微调偏心止口，如图1所示，用4个微调螺钉，分别在X、Y两轴的正负方向上各一个，以便微调夹具的偏心量，避免了用锤子敲和垫铜片的调整。改进后的夹具，找正很容易，经使用证明效果很好。
对于Dj/B<1的情况，仍采用长圆柱定位限制4个自由度（见图2）。采用球面垫圈对基准端面定位，这样只限制1个自由度，改善了齿坯的端面跳动对加工的影响。在实际使用中对提高滚齿精度有明显效果。为防止加工时圆周方向的滚削力使球面垫圈沿圆周方向的滑动，在球面垫圈上设计一个定位销，以防止圆周转动。
3 对热处理后磨孔的工艺要求
热处理后，基准孔常常会发生变形，因此在磨齿之前必须要精磨一次基准孔，以提高精加工定位的精度。磨孔时工艺基准要以分度圆定心和齿圈基准端面定位，这样可保证磨孔后的齿圈径向跳动精度较高。但在实际生产中往往忽视对齿圈基准端面跳动精度的控制或控制要求的不当，导致磨孔后实测齿圈基准端面跳动误差Δj值过大，影响磨齿的精度。为了提高基准端面的加工精度，工艺不仅要在磨孔时提出Δj的要求，而且精度还要尽可能提高。因为其端面精度是齿向误差ΔFβ及啮合歪斜度ΔFβy的主要组成部分。所以在磨孔工序中应对Δj的要求高一些，一般Δj≤0.000 3（Dj+20）。
结束语
齿轮加工制造的过程具有一定的复杂性，而且容易受到外界因素的干扰而出现误差，这些误差会影响齿轮制造的精度，降低采煤机采掘的效率。经过研究发生，影响采煤机齿轮制造精度的因素比较多，而且这些误差产生的原因是比较复杂的，与齿轮制造的设计工艺有很大关系。齿坯端面跳动的大小影响着内孔定位的准确性，为了提高定位的准确度，可以利用短圆柱代替长圆柱的定位，这样可以减小外界因素对定位的干扰，还能使齿轮的安装更加方便。在齿轮制造的过程中，采用精度更高的齿坯，可以使齿坯与定位心轴的间隙更加合理，从而提高齿轮制造的精度以及效率。
参考文献
[1]王斌武，袁凯峰.高速切削加工技术及其在采煤机制造中的应用[J].煤矿机械，2005（4）.
[2]张斌，方新秋，邹永洺，尉瑞，程远伟.基于陀螺仪和里程计的无人工作面采煤机自主定位系统[J].矿山机械，2010（9）.
关键词：提高；采煤机；齿轮制造精度；效率；方法
煤炭是我国重要的能量资源，煤炭的开采需要利用采煤机这种大型机器，在采掘煤炭的过程中，采煤机的质量与效率，影响着采煤的数量以及企业的经济效益。齿轮是采煤机的重要组成部分，提高采煤机齿轮的制造精度，可以有效的提高采煤机的工作效率。导致采煤机齿轮制造加工出现误差的原因很多，最容易出现误差的制造环节主要淬火后以及磨齿前，这些误差都会影响采煤机齿轮的制造精度，降低采煤机的工作效率。下面笔者根据自身经验，对提高采煤机效率的方法进行了介绍。
1 影响采煤机齿轮制造精度的因素
齿轮的加工制造是一项技术含量比较高的工作，操作稍有不慎就会出现误差，影响采煤机齿轮制造精度的因素很多，归纳起来主要有：夹具心轴间隙设计不合理、夹具心轴径向出现跳动、孔轴线的垂直度未达标以及安装操作不规范等等。为了提高采煤机齿轮制造的精度，首先，要提高机床制造的精度；其次，要对误差进行弥补。提高齿轮制造的精度要在节省经济费用的基础上进行，不能过多的增加制造成本。另外，齒轮工装结构对改进机床制造精度有着一定影响，只有不断的改进制造工艺以及加工技术，才能提高采煤机齿轮制造的精度。
2 提高采煤机齿轮制造精度和效率的方法
2.1 改良齿坯端面
齿坯端面直径的大小对采煤机齿轮制造的精度有着一定影响，一般情况下，齿坯基准端面是通过内孔定位的技术来确定的，所以，确定齿坯端面直径的大小，需要对齿坯定位端面跳动Δg的大小进行计算，其端面跳动的大小与端面的直径成正比，而端面跳动大小具有一定的范围。具体范围公式是：
Δg≈0.000 65（Dj+20）
根据上述公式可知，当基准端面直径Dj为120mm时，端面跳动的大小Δg≈0.091mm。当齿坯端面跳动的大小超过标准值时，就会对齿轮制造的精度造成较大影响，一般情况下，在盘状齿轮中，齿坯端面跳动大小超标的情况较为严重，所以，改进齿坯端面的大小，可以有效的保证内孔定位的准确性，从而提高齿轮制造的精度。
2.2 改进夹具设计
工件孔与夹具心轴的间隙大小，是影响齿轮制造精确度的重要因素，如果间隙设计不够合理，则会出现几何偏心，出现偏心距后会使夹具出现变形情况，变形后的误差会增大齿坯的端面跳动的范围，还会影响端面内孔定位的准确度。为了避免这种情况的发生，必须减少端面振摆对定位的干涉，调整夹具心轴的定位形式，可以用短圆柱定位代替长圆柱，提高提高内孔定位的精度，改进后的夹具如图1所示。短圆柱定位的方式更加精确，其轴向的位置更接近轴心，其长度的大小可以随意调整，标准的长度一般为5-8mm。短圆柱的安装也较为方便，因为齿轮大部分轴颈直径的大小都稍小于定位圆柱的直径。为了防止夹具出现夹紧变形的情况，必须防止夹具出现偏心的问题，寻找夹具心轴的轴度需要在多种情形下进行，这样，当齿坯夹紧后，夹具的中心偏心率会大大减少。另外，防止齿轮制造出现误差，还可以通过提高齿坯的精度实现，精度高的齿坯在加工的过程中，与定位心轴的间隙更加合理，这样就可以避免间隙误差情况的发生，从而更好的在夹紧情况下对找正夹具心轴的同轴度进行调整。
为了使夹具心轴的轴心与工作台轴心重合，在夹具底面设有固定止口，虽与工作台的配合间隙很小，但仍存在位置的误差。为使夹具安装偏心量很容易找正至零或接近于零，将夹具的固定止口改为可微调偏心止口，如图1所示，用4个微调螺钉，分别在X、Y两轴的正负方向上各一个，以便微调夹具的偏心量，避免了用锤子敲和垫铜片的调整。改进后的夹具，找正很容易，经使用证明效果很好。
对于Dj/B<1的情况，仍采用长圆柱定位限制4个自由度（见图2）。采用球面垫圈对基准端面定位，这样只限制1个自由度，改善了齿坯的端面跳动对加工的影响。在实际使用中对提高滚齿精度有明显效果。为防止加工时圆周方向的滚削力使球面垫圈沿圆周方向的滑动，在球面垫圈上设计一个定位销，以防止圆周转动。
3 对热处理后磨孔的工艺要求
热处理后，基准孔常常会发生变形，因此在磨齿之前必须要精磨一次基准孔，以提高精加工定位的精度。磨孔时工艺基准要以分度圆定心和齿圈基准端面定位，这样可保证磨孔后的齿圈径向跳动精度较高。但在实际生产中往往忽视对齿圈基准端面跳动精度的控制或控制要求的不当，导致磨孔后实测齿圈基准端面跳动误差Δj值过大，影响磨齿的精度。为了提高基准端面的加工精度，工艺不仅要在磨孔时提出Δj的要求，而且精度还要尽可能提高。因为其端面精度是齿向误差ΔFβ及啮合歪斜度ΔFβy的主要组成部分。所以在磨孔工序中应对Δj的要求高一些，一般Δj≤0.000 3（Dj+20）。
结束语
齿轮加工制造的过程具有一定的复杂性，而且容易受到外界因素的干扰而出现误差，这些误差会影响齿轮制造的精度，降低采煤机采掘的效率。经过研究发生，影响采煤机齿轮制造精度的因素比较多，而且这些误差产生的原因是比较复杂的，与齿轮制造的设计工艺有很大关系。齿坯端面跳动的大小影响着内孔定位的准确性，为了提高定位的准确度，可以利用短圆柱代替长圆柱的定位，这样可以减小外界因素对定位的干扰，还能使齿轮的安装更加方便。在齿轮制造的过程中，采用精度更高的齿坯，可以使齿坯与定位心轴的间隙更加合理，从而提高齿轮制造的精度以及效率。
参考文献
[1]王斌武，袁凯峰.高速切削加工技术及其在采煤机制造中的应用[J].煤矿机械，2005（4）.
[2]张斌，方新秋，邹永洺，尉瑞，程远伟.基于陀螺仪和里程计的无人工作面采煤机自主定位系统[J].矿山机械，2010（9）.