工装设计发展煤矿机械论文
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现如今，我国虽然在煤矿机械制造技术上的发展十分显著，然而设备外观上远远不能达到相关质量标准要求，几乎都存在着标牌粘贴位置和方向不标准、涂漆不均、手柄方向有所偏差等。工装设计的主要任务是完善工艺标准中的一种工具或设备，使其可以对工件的相关操作发挥出应有的作用。科学的设计能改善产品质量，提高零件设计标准，降低工作人员劳动强度，最重要的是可以减少生产成本，增加企业生产效益。尤其工作人员整天围绕操作机器，疲劳程度可想而知，在操作设备过程中出现思想混乱，是引发事故的直接因素。有的煤矿机械制造引进的是国外先进设备，其比例和尺寸和中国人体尺度都存在偏差，过矮或过低都会使操作人员抬腿或弯腰。而工装设计的作用就在于以定位和夹持的方式控制机械加工中的工件，使其成为符合工艺要求的工具和设备，其设计需遵循以下原则：1）使用专用工具：生产线中的所用工装设备要符合工人具体条件和产品要求，这是提高生产效率的因素之一。2）用夹具固定产品及工具：此设计原则目的主要是为了释放操作设备人员双手，采用固定用台钳或夹持具固定产品及工具，大幅度提高工作效率。3）将两种工装合并成一种：此原则是为了减少转拉的工时消耗和工具的更换麻烦，比如学习工具中的铅笔和橡皮就合并为了一体。4）机械操作动作流程化：一般机械操作的相对集中性质可以在免于人员监控的前提下实现自动化，能自动完成自检等工作，使产品在安全和有效中进行。由于目前工装设计的分类是依据产品类型，因而就没有详细界定工装的具体性质和特征，导致在工装设计中不能及时找到该类型的工装原始设计图。此外，工装设计人员在完成设计任务时以单独的方式进行，缺乏对现有工装资料的了解。据相关研究统计，有3／4以上的零件在不同产品中都较相似，再加上工装服务于产品，几乎每套工具的组成都需要定位、导向、夹紧及基体等部分，相似或相同的零部件出现工装的几率非常大。
2煤矿机械制造中工装设计发展
煤矿生产过程中，企业的生产、供电及通风与机械的工作效率、能耗情况及自动化水平息息相关。所以，研发出一套高效低能且自动化水平较高的刨煤设备对后续采煤工作起着积极的促进作用。薄煤层在我国的煤层总储量中占五分之一，作业空间严重不足，环境恶劣，使薄煤层的开采工作受到严重影响。剖煤机具备浅截深的特点，不仅能改善上述环境和空间问题，还能实现多次循环，有助于提高薄煤层的开采效率。在进行工装设计中，应首先分析其客观条件，利用电子计算机制定大概设计方向，因为在煤矿机械的组成中电子控制系统占据着重要的比重，机械、液压技术难以达到其性能要求。然而一些机械的各种性能可能因电子控制的应用有所改善，目前，机械产品的生产都是以小批量进行的，导致工装利用程度较低，一些工装设计部件会重复进行。在科技化和信息化突飞猛进的时代，应及时了解零件加工时所具备的位置、基准、精度等指标，保证零件加工和制作的准确性。依照零件的定位方式、加工面参数及指标等建立相对全面的系统，以系统为基准建立信息库，对提高工装设计水平起着积极的促进作用。
3煤矿机械制造中工装设计的完善
工装设计中需分析目前发展，利用现代的计算机促进发展，也是煤矿机械制造发展的必然前提，将电子控制系统运用至煤矿机械中的比例越来越重，如果依旧依靠当前机械和液压技术已经不能跟上经济时展的脚步，也无法提高煤矿机械的性能。煤矿机械的必要选择之一就是电子控制技术，除了引入煤矿机械中，也会给煤矿机械带来不同的技术变化。一般煤矿机械产品大部分以单件小批量生产，致使其服务于工装的利用率较低，工装中的元部件可能会因上述方式导致重复设计。
3．1加强材料管理工作工装设计中不可获缺的就是材料，一般在设计全新的工装时需要设计人员根据实际所需制定设计方案，把设计工装或对部件的构思都转化为分离代码，之后按照代码检索所属工装或零部件的设计图纸和资料，将一些可以直接运用的零部件图和工装选择出来，以初始设计图为基准，只有不能利用现存设计图时，才需要重新设计新的零部件或工装。
3．2成组技术满足多种零件加工要求成组技术是将形状相似或相近的零件划分成组，然后根据这一组的共同特性来安排生产．因此只要零件的形状相同或相似，在需要设计工装时，均可按成组理论进行设计。如液压支架立柱千斤顶的接长杆钻胎的设计。液压支架的重要零件则是液压支架立柱千斤顶的接长杆。对液压支架生产厂家而言，是一种较为常用，批量适中的零件，不仅尺寸较大，生产批量也较大，若采用传统组合夹具，不仅会存在使组合夹具过于庞大，不利于生产的连续进行的缺陷，还会长期占用大量的组合夹具的元件。对此可运用成组技术的理论和其相关技术将钻胎设计为成组钻胎，实现效率和经济双赢。液压支架上所用的接长杆直径有Φ144和Φ179两种，采用V形铁定位可以较好地解决长杆上的对中问题。可以将钻套板设计成浮动结构，沿着接长杆的轴线方向拖动钻套板，就可以完成钻孔工作。为提高工作效率，减少工件装夹的辅助工作时间。该钻胎设计成对称结构，可以一次完成工件的吊装。如果采用个钻套板一次调整完成，就不用来回拖动钻套板，这样就更加便捷。该钻胎实用性强，能解决液压支架生产中所遇到的所有接长杆的钻孔问题。最后，还可在一定基础上建立各种设计信息资料库，是完善工装设计的关键因素，其中信息资料库中的编码系统融合了所要加工零件的加工面、加工机床种类、形状及定位方式等步骤，最终形成独立性较强的工装图纸资料信息库。建立资料信息库系统的目的是方便设计人员查找资料，使工装的设计更加方便快捷。该系统涉及许多检索子系统，如标准件图纸及资料检索，元部件图纸及资料检索，工装设计计算及工装现状和管理、工装图纸和资料检索等子系统。煤矿机械制造工作人员为了便于对上述子系统熟悉运用，特制作出资料检索子系统和工装图纸详细流程图。
4结语
总之，煤矿开采技术的未来发展方向要符合我国可持续发展战略要求，减少煤矿在开采过程中所产生的污染源。煤矿机械制造中的工装设计是提高机械水平的关键环节之一，尤其煤矿机械工作涉及到从中标到交工验收等各个方面，因此完善其工装设计可借助计算机管理，利用现代化信息技术将设计管理中的要素总结在一起，共同发挥应有的经济效应。
作者：许艳萍单位：阳煤集团一矿机电工区
