【正文】 雙立柱加工中心帶有刀庫，根據(jù)動臂和斗桿的加工內(nèi)容， 最多需配 30 把刀。 ⑶ 履帶架 履帶架根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，其加工有兩種工藝方案。液壓翻轉(zhuǎn)夾具裝上工件后的夾緊命令由程序控制指令來完成 (靠輔助指令 M代碼實(shí)現(xiàn) )?；剞D(zhuǎn)平臺由三大部件組成 ：主平臺、左側(cè)平臺、右側(cè)平臺。半自動焊接時(shí)，送絲軟管的曲率半徑不得小于 150mm。 5)焊接速度 a．半自動焊時(shí)，焊接速度一般不超過 30m/h；自動焊時(shí)，焊接速度不超過 90m/h。平焊位置施焊，若焊槍噴嘴不需伸入坡口時(shí)，坡口角度應(yīng)選下限。 其上還有鏈軌護(hù)板， 也是簡單的結(jié)構(gòu)件， 用以保護(hù)履帶上黏著的泥土影響履帶的運(yùn)動。 ⑶制定合理的焊接順序：焊接件的焊接順序會給焊接結(jié)構(gòu)件帶來很大的影響，所以要針對不同的結(jié)構(gòu)形式制定合理的焊接順序。錯邊變形 — 焊接過程中，由于兩塊板材的熱膨脹系數(shù)不同，可能引起長度方向或者 厚度方向上的錯邊。表 2— 3列出了挖掘機(jī)焊接結(jié)構(gòu)件常用材 料的力學(xué)性能。 Q345的化學(xué)成分和力學(xué)特性如下表所示： 表 2— 1 Q345的化學(xué)成分及力學(xué)特性 化學(xué) 成分 C Si Mn S P Cr Mo V Ni ≤ ≤ ～ ≤ ≤ ～ 力學(xué) 特性 抗拉強(qiáng)度Rm/Mpa 屈服強(qiáng)度Rel/Mpa 伸長率 A/% 沖擊功 Akv/J 470～ 630 345 21 鋼的焊接性是指鋼對焊接加工的適應(yīng)性，即在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)良焊接接頭的難易程度（工藝焊接性），以及材料在施工條件下，焊接成按規(guī)定要求設(shè)計(jì)的構(gòu)件，并滿足預(yù)先服役要求的能力（使用焊接性）。到二十世紀(jì)五十年代研制出了全液壓的挖掘機(jī)。的隧道挖掘機(jī)， 4m179。 反鏟挖掘機(jī)是我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷模?其動作形式特點(diǎn)是“ 向后向下，強(qiáng)制切土 ” 。 1930 年，柴油機(jī)作為動力驅(qū)動的移動式挖掘機(jī)產(chǎn)生，柴油機(jī)的應(yīng)用可以說是挖掘機(jī)發(fā)展史上的一次飛躍，移動式挖掘機(jī)利用齒輪傳動技術(shù)，通過履帶進(jìn)行移動作業(yè)，遺憾是沒能擺脫回轉(zhuǎn)角度小的缺陷。 1950 年，世界上第一臺挖掘機(jī)在德國的阿特拉斯下線。 15 焊接工藝規(guī)程 1 挖掘機(jī)的定義 本文通過對結(jié)構(gòu)加工使用的設(shè)備，下料過程，組裝過程，焊接過程，以及機(jī)械加工過程和加工方案的設(shè)計(jì)做出具體分析，以及加工的工藝規(guī)程做出了明確規(guī)定。 3 國外挖掘機(jī)發(fā)展概況 6 液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)件焊接工藝分析 9 液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)件焊接變形控制方法 21 對結(jié)構(gòu)件機(jī)械加工工藝分類設(shè)計(jì) 27 動臂和斗桿 的 液壓挖掘機(jī)挖掘Ⅰ Ⅵ級土壤時(shí)，每天生產(chǎn)率相當(dāng)于 300～ 400 個工人一天的挖掘量，所以 液壓挖掘機(jī)在工程機(jī)械中有著重要的地位，由于 有時(shí) 施工環(huán)境比較惡劣， 對其機(jī)械性能要求比較高，所以說挖掘機(jī)的技術(shù)含量是比較高的 。其中電動挖掘機(jī)主要應(yīng)用在高原缺氧的與地下礦井和其他一些易燃易爆的場所。從 1967 年以后，中國開始自主研制液壓挖掘機(jī)。當(dāng)下應(yīng)該著手研究如何運(yùn)用電液控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)操縱的自動化。工藝過程又是由一個或若干個順序排列的工序組成的。 ② 焊接沖擊韌性 母材和焊接區(qū)如果有足夠的強(qiáng)度、塑形和缺口韌性，則說明焊接結(jié)構(gòu)具有可靠地使用性能。 ⑵ 等成分原則， 選用低氫焊接材料，是為了改善液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)件焊接接頭的抗冷裂性能，要求使用低氫焊接材料，也就是焊條電弧焊采用低 氫型焊條，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊要選用擴(kuò)散氫含量低的焊絲，由于藥芯焊絲的擴(kuò)散氫含量高于實(shí)芯焊絲，故優(yōu)先考慮使用實(shí)芯焊絲。 液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)件的焊接變形，會影響到生產(chǎn)工藝流程的正常進(jìn)行，迫使結(jié)構(gòu)件的外形尺寸和吃尋精度嚴(yán)重超差，焊后矯正焊接變形，是生產(chǎn)成本增加，還會增加機(jī)械加工、裝配等后續(xù)工序的難度，并且焊接變形會降低結(jié)構(gòu)件的承載能力，造成產(chǎn)品質(zhì)量部穩(wěn)定等不良后果。左右架主要由薄板材經(jīng)過鈑金工藝成形加工，再經(jīng)過焊接而成，回轉(zhuǎn)支撐架主要由中厚板材經(jīng)過焊接而成。 主要元件有斗齒，斗齒座。焊接過程中，導(dǎo)電嘴到母材間的距離一般為焊絲直徑的 10～ 15倍。 3)立焊時(shí)可采用立向下焊。絲桿支撐采用日本原裝進(jìn)口絲桿支撐軸承，兩端預(yù)拉伸，消除熱伸長造成的精度損失。該生產(chǎn)設(shè)備投資較大，一般情況下單臺設(shè)備投資約為 120 萬美元左右。如圖所示： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)遠(yuǎn)程教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 3— ⑴ X架 根據(jù) X架產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，其加工有兩種工藝方案。 圖 3— 哈爾濱工業(yè)大學(xué)遠(yuǎn)程教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 動臂和斗桿都采用雙面加工的方式。因?yàn)椴捎煤侠淼暮附禹樞颍沟谜w焊接后對加工精度的影響很小，能滿足其公差要求。履帶式液壓挖掘機(jī)有多種用于不同場合的工作裝置，動臂和斗桿的種 類很多，尺寸差別大。 圖 3— 4 數(shù)控臥式加工中心進(jìn)行加工一 哈爾濱工業(yè)大學(xué)遠(yuǎn)程教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 3— 5 數(shù)控臥式加工中心進(jìn)行加工二 ⑵ 主平臺的大梁采用分體式 這種設(shè)計(jì)使得這平臺的尺寸比較小，一般情況下尺寸為： 1330mm500mm，在普通臥式加工中心就可以完成加工過程，臥式加工中心可帶有交換工作臺，一臺加工中心可以滿足 2020 臺挖掘機(jī)的生產(chǎn)需要。零件需 2次安裝才能完成所有的加工內(nèi)容。 例如大型龍門 式 數(shù)控 加工中心，臥式雙面鏜銑床 ，雙立柱加工中心等等 。 2)定位焊縫應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，一般定位焊縫的長度和間距見表 5。 2)焊絲伸出長度 。 對于斗桿動臂的組裝我們以軸套（軸套先用車床經(jīng)過粗加工，留出一定的加工量為后面焊接后的精加工做準(zhǔn)備）為基準(zhǔn)對它們進(jìn)行組裝 ，組裝時(shí)進(jìn)行點(diǎn)焊定形，再用焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接。 對 液壓挖掘機(jī) 逐個 結(jié)構(gòu)件 的分析及其組裝焊接方法 由于結(jié)構(gòu)件的某些工藝過程基本一致像下料、打 磨去飛邊毛刺、鈑金等過程一致，就回轉(zhuǎn)平臺詳細(xì)說明，對于其它結(jié)構(gòu)件只會之處其中不同之處。因此，控制焊接變形就必須控制焊接應(yīng)力。 6 焊接 WELDOX960 鋼：選用焊絲 UnionX90 或 GM120 或等強(qiáng)度工藝匹配焊材。如果 CE＜ 時(shí) ，鋼材的淬硬傾向不大，焊接性比較好，焊接前可以不預(yù)熱；如果 CE=~ 時(shí)鋼材的淬硬傾向增大，焊接前要進(jìn)行與熱處理，控制焊接工藝參數(shù)、環(huán)冷或者消除擴(kuò)散氫等工藝措施；如果 CE＞ 時(shí)，鋼材的淬硬傾向強(qiáng)，屬于難焊接鋼材，需要采取較高的余熱溫度和嚴(yán)格 的 工 藝 措 施 。它是生產(chǎn)過程主要部分。因?yàn)橹袊慕?jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，國內(nèi)對液壓挖掘機(jī)的需求量也 不斷 的增加而且多樣化， 由于國有 大中型企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使得其他一些機(jī)械行業(yè)的制造廠商加入了液壓挖掘機(jī)的生產(chǎn)行列。 新中國剛成立時(shí)期，我國主要以測繪仿制前蘇聯(lián)二十世紀(jì)三十到四十年代的 W50 W50 W100 W1002 等型號的機(jī)械式單斗挖掘機(jī)，并由此開辟了中國挖掘機(jī)生產(chǎn)的歷史紀(jì)元。從外觀來看挖掘機(jī)由工作裝置、上部轉(zhuǎn)臺和行走機(jī)構(gòu)組成。主要用于建筑工程中拆除和地基挖掘，水利工程中開往溝槽和疏浚河道，道路建設(shè)中路面的平整和演示的破碎，市政建設(shè)中鋪設(shè)管道和破碎路面，還有些新型挖掘機(jī)可以水下作業(yè) ，從而大大的減輕了工人繁重的體力勞動，提高了施工的機(jī)械化水平，提高了施工速度節(jié)省了施工時(shí)間，促進(jìn)了各種工程項(xiàng)目發(fā)展 。 21 液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)件的機(jī)械加 工設(shè)備介紹 然而液壓挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)件的加工工藝 成為挖掘機(jī)整機(jī)質(zhì)量及性能的重要決定因素 ，從結(jié)構(gòu)件的組裝，焊接，到機(jī)械加工對液壓挖掘機(jī)有著重要的意義。 16 焊接準(zhǔn)備 2020 年 4 月，神鋼展出最新概念挖掘機(jī) — 油電混合動力挖掘機(jī)。由剛開始的拖拉機(jī)上配裝液壓反鏟的懸掛式挖掘機(jī)，到 今天的 拖式全回轉(zhuǎn)液壓挖掘機(jī)和履帶式全液壓挖掘機(jī)。 正鏟挖掘機(jī)的鏟土動作形式，其特點(diǎn)是“前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土”。/h 的推土機(jī)等，還開發(fā)研制了斗容量為 179。尤其是到了六十年代，出現(xiàn)了專門為液壓挖掘機(jī)設(shè)計(jì)的液壓技術(shù)和液壓元件，液壓挖掘機(jī)正式的踏上了蓬勃發(fā)展的道路。工藝焊接性是指材料經(jīng)焊接加工后形成完整焊接接頭的能力，通常以材料對形成例如裂紋、氣孔等焊接缺陷敏感性的大小，以及所采取的工藝措施的復(fù)雜程度來比較工藝焊接性的優(yōu)劣。 例如： 1 焊接 Q550 鋼：選用焊絲 SLD70 或等強(qiáng)度工藝匹配焊材。 焊接變形可以分為在焊接過程中發(fā)生的瞬態(tài)熱變形和在溫室條件下的殘余變形。以下是制定合理焊接順序的原則： ① 對稱焊縫盡量采用對稱焊接； ② 不對稱的焊縫先焊接短而小、焊縫少的一側(cè)； ③ 對于長焊縫采取分段退焊法、中間分段退焊法、跳焊法 以及交替焊法。重要的是下車架的焊接工藝順序 是挖掘機(jī)履帶架的焊接順序： 圖 2— 4 液壓挖掘機(jī)下車架的焊接順序 由于焊縫呈對稱分布，故采用對稱焊接： 上： FRH→ SRRH→ FLH→ S哈爾濱工業(yè)大學(xué)遠(yuǎn)程教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 RLH→ RLH→ SFLH→ RRH→ SFRH 下： RRH→ SFLH→ RLH→ SRLH→ FLH→ SRRH→ FRH→ SFRH。 3)焊絲、坡口及坡口周圍 10～ 20mm 范圍內(nèi)必須保持清潔，不得有影響焊接質(zhì)量的鐵銹、油污、水和涂料等異物。 6)氣體流量 時(shí)，氣體流量一般為 6～ 15L/min；焊絲直徑大于 時(shí)，氣體 流量應(yīng)取 15～ 25L/2nin。在返修焊前必須將影響返修焊質(zhì)量的焊接缺陷徹底清除。液壓挖掘機(jī)上車和下車是通過回轉(zhuǎn)平臺相結(jié)合的。這就能有效地保證加工后的上車架尺寸公差、形位公差等精度 ,使加工可靠穩(wěn)定 ,加工質(zhì)量提高。這種方法設(shè)備投資少，小松山推、山東臨工挖掘機(jī)分廠、廣西柳工股份挖掘機(jī)分廠、常州現(xiàn)代公司都采用這種工藝方法。 ⑴整體組焊后進(jìn)行加工 此種工藝方案的優(yōu)點(diǎn)是能保證裝配的一致性，保證裝配的精度。該機(jī)床的缺點(diǎn)就是兩個立柱在使用一段時(shí)間后，需對兩個立柱進(jìn)行對中、調(diào)零 。設(shè)備主要參數(shù)如下： 工作臺尺寸 5000mm 2020mm X、 Y、 Z軸位移 6000mm 3000mm 1000mm W軸位移 1500mm 主軸轉(zhuǎn)速 15r/min~1500r/min 主電機(jī)功率 30KW ⑵行走減速機(jī)安裝座 一般情況下采用行走減速機(jī)安裝座與 U 形梁拼焊前進(jìn)行加工的方案，焊接后不再進(jìn)行加工?？紤]到上車架的上下左右表面都要加工 ,所以配置了液壓翻轉(zhuǎn)夾具 ,在工作臺上能夠?qū)崿F(xiàn) 360176。按數(shù)控編程設(shè)置可加工兩側(cè)各項(xiàng)工序及同軸度要求高的各類孔系 ； ⑶ 主要技術(shù)參數(shù)： 左右主軸直徑 ㎜ ф130 左右主軸錐孔 公制 80＃ 左右主軸電機(jī)功率 kW 22（變頻） 左右主軸轉(zhuǎn)速 r/min 3～ 700(無級 ) 左右滑枕端面尺寸 （長 寬） mm 350420 工作臺面 尺寸 （寬 長） mm 14004000 工作臺橫向行程（ X） mm 4000 左右主軸箱垂直行程（ Y） mm 2020 左右主軸軸向行程（ Z） mm 700 左右滑枕行程（ W） mm 700 左右立柱滑座縱向行程（ W） mm 600 鏜軸、滑枕進(jìn)給速度（ Z、 W） mm/min 1～ 2020 主軸箱進(jìn)給速度（ Y） mm/min 2～ 3000 立柱、滑座進(jìn)給速度（ W） mm/min 4～ 3000 工作臺進(jìn)給速度 （ X） mm/min ～ 112 工作臺快速移動速度（ X） mm/min 2020 工作臺承重 T 10 機(jī)床電機(jī)總功率 kW 120 機(jī)床總重量 T 85 機(jī)床外形尺寸（長 寬 高） mm 1075083005900 ； 哈爾濱工業(yè)大學(xué)遠(yuǎn)程教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 3— 3 臥式數(shù)控對頭鏜 床 對結(jié)構(gòu)件 機(jī)械 加工工藝分類設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)平臺（上車架） 液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)平臺是挖掘機(jī)的上車部分，該部件的質(zhì)量直接影響整機(jī)的性能和外觀質(zhì)量，故需要高精度設(shè)備以保證零件的質(zhì)量。在不能使用引弧板和引出板時(shí)，應(yīng)注意防止在引弧處和收弧處產(chǎn)生焊接缺陷。不同直徑的焊絲常用電流與相應(yīng)電弧電壓的匹配關(guān)系見圖。挖斗焊接機(jī)器人如下圖所示： 圖 2— 8 挖斗焊接機(jī)器人 焊接工藝規(guī)程 JB／ T