【正文】 ⑵鏟斗焊前進行加工 將鏟斗的后板、立板與加強板組焊后，作為小部件進行加工，加工后再與其他部件總體拼焊。 ⑴整體組焊后進行加工 此種工藝方案的優(yōu)點是能保證裝配的一致性，保證裝配的精度。該機床的缺點就是兩個立柱在使用一段時間后，需對兩個立柱進行對中、調零 。如圖所示加工示意圖。各油缸、銷軸連接孔有一定的同軸度和平行度要求，相對應的各孔平行度為Ф 0. 5mm，各孔的同軸度為Ф 零件焊接后進行整體加工，以確保零件的位置公差要求。這種方法設備投資少，小松山推、山東臨工挖掘機分廠、廣西柳工股份挖掘機分廠、常州現(xiàn)代公司都采用這種工藝方法。設備主要參數(shù)如下： 工作臺尺寸 5000mm 2020mm X、 Y、 Z軸位移 6000mm 3000mm 1000mm W軸位移 1500mm 主軸轉速 15r/min~1500r/min 主電機功率 30KW ⑵行走減速機安裝座 一般情況下采用行走減速機安裝座與 U 形梁拼焊前進行加工的方案，焊接后不再進行加工。 第一種工藝方案：回轉支撐連接體與 X 架拼焊前加工。針對大型挖掘機產品，可采用龍門式加工中心和大型數(shù)控臥式鏜銑床組合的形式完成加工過程。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 ,加工質量提高。考慮到上車架的上下左右表面都要加工 ,所以配置了液壓翻轉夾具 ,在工作臺上能夠實現(xiàn) 360176。單個零件的加工約為2h，如果年產量大于 2 000 臺，可以把回轉支撐支承的結合面和回轉減速機安裝面的螺栓孔拿下來，定位孔在龍門加工中心進行加工，其余螺栓孔放在搖臂鉆 (Z3080)上進行加工，可節(jié)約設備投資。 龍門加工中心可帶有交換工作臺，一個零件安裝，另一個零件在加工，可節(jié)省零件的安裝、檢測時間。液壓挖掘機上車和下車是通過回轉平臺相結合的。按數(shù)控編程設置可加工兩側各項工序及同軸度要求高的各類孔系 ； ⑶ 主要技術參數(shù)： 左右主軸直徑 ㎜ ф130 左右主軸錐孔 公制 80＃ 左右主軸電機功率 kW 22（變頻） 左右主軸轉速 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、滑枕進給速度（ Z、 W） mm/min 1～ 2020 主軸箱進給速度（ Y） mm/min 2～ 3000 立柱、滑座進給速度（ W） mm/min 4～ 3000 工作臺進給速度 （ X） mm/min ～ 112 工作臺快速移動速度（ X） mm/min 2020 工作臺承重 T 10 機床電機總功率 kW 120 機床總重量 T 85 機床外形尺寸（長 寬 高） mm 1075083005900 ； 哈爾濱工業(yè)大學遠程教育本科畢業(yè)設計（論文） 24 圖 3— 3 臥式數(shù)控對頭鏜 床 對結構件 機械 加工工藝分類設計 回轉平臺（上車架） 液壓挖掘機回轉平臺是挖掘機的上車部分，該部件的質量直接影響整機的性能和外觀質量，故需要高精度設備以保證零件的質量。組成穩(wěn)定的高剛 性機械傳動系統(tǒng)；橫梁采用階梯式結構，橫梁截面大，導軌跨距大，主軸中心到導軌面距離段，翻轉力矩小，結構剛性好；高剛性的臺灣產龍門專用主軸，采用潤滑脂潤滑，可使主軸軸承得到恒定和可靠的潤滑，既經濟環(huán)保又實現(xiàn)了長期免保養(yǎng)； ⑵ 高精度、高動態(tài)響應特性，主軸采用三點支撐，前后端各采用一個雙列圓柱滾子軸承，中間采用兩列成組高精度角接觸球軸承，軸承內孔直徑100mm，使主軸獲得高剛性的同時，獲得極高的主軸回轉精度； XY 軸滾柱導軌精度高、承載大，摩擦系數(shù)僅為 ，減少機床低速爬行現(xiàn)象，定位精度好，同時獲得高的動態(tài)響應 特性； Z 軸采用雙氮氣平衡缸結構，其動態(tài)響應速度要高于傳統(tǒng)的液壓平衡結構，而且結構簡單，維護方便； ⑶ 高效率，主軸轉速可達 4000rpm，三軸快速移動可達 10m/min，切削進給速度可達 7m/min； ⑷ 加工范圍大，與同等規(guī)格機床相比較，本機床 的門寬保證了加工范圍更廣。如果生產的產品為試制或者小批量生產我們一般會選擇大型的通用設備，對于零件的裝夾固定比較麻煩；如果是大批量的生產我們可以考慮制造專用夾具或者設計專用機床。在返修焊前必須將影響返修焊質量的焊接缺陷徹底清除。在不能使用引弧板和引出板時，應注意防止在引弧處和收弧處產生焊接缺陷。焊接時應注意防止未熔合缺陷的產生。 哈爾濱工業(yè)大學遠程教育本科畢業(yè)設計（論文） 20 表 2— 5 定位焊縫的長度和間距 mm （ JB/T91861999） 板 厚 /mm 定位焊縫長度 定位焊縫間距 ＜ 2 8～ 12 50～ 70 2～ 6 12～ 20 70～ 200 ＞ 6 20～ 50 200～ 500 焊接過程 1)必須根據被焊工件結構的特點，選擇合理的焊接順序。 6)氣體流量 時，氣體流量一般為 6～ 15L/min；焊絲直徑大于 時，氣體 流量應取 15～ 25L/2nin。不同直徑的焊絲常用電流與相應電弧電壓的匹配關系見圖。 3)焊 接電流 a．在保證母材焊透又不致燒穿的原則下，應根據母材厚度、接頭形式以及焊絲直徑正確選用焊接電流。 焊接工藝參數(shù)選擇 (1)工藝評定試驗的焊接工藝參數(shù)選擇 1)焊絲直徑可按 下 表選用焊絲。 3)焊絲、坡口及坡口周圍 10～ 20mm 范圍內必須保持清潔，不得有影響焊接質量的鐵銹、油污、水和涂料等異物。挖斗焊接機器人如下圖所示： 圖 2— 8 挖斗焊接機器人 焊接工藝規(guī)程 JB／ T 9186— 1999《二氧化碳氣體保護焊工藝規(guī)程》適用于直徑不超過 實芯焊絲的、結構鋼的二氧化碳氣體保護半自動和自動焊接工藝，不涉及二氧化碳保護點焊及氣電立焊工藝。 挖斗的焊接中， 對于斗齒座板與斗齒座的焊接有特殊要求，焊接前要先預熱，焊后 要經過 24 小時以上的保溫時間，這樣可以提高焊接韌性。 箱體式的結構件 的有些軸套需要經過機械加工，跟它們配套使用的還有連桿和搖臂 也屬于結構件，相比來說其加工過程比較簡單不復雜而且工藝步驟也少。重要的是下車架的焊接工藝順序 是挖掘機履帶架的焊接順序： 圖 2— 4 液壓挖掘機下車架的焊接順序 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)大學遠程教育本科畢業(yè)設計（論文） 14 RLH→ RLH→ SFLH→ RRH→ SFRH 下： RRH→ SFLH→ RLH→ SRLH→ FLH→ SRRH→ FRH→ SFRH。 如圖所示： 圖 2— 2 液壓挖掘機回轉平臺支撐架背對背剛性固定法 哈爾濱工業(yè)大學遠程教育本科畢業(yè)設計（論文） 13 圖 2— 3 液壓挖掘機回轉平臺支撐架 工裝剛性固定法 對行走架（下車架）工藝設計分析及其組裝焊接方法 行走架主要由： X 架、行走減速機安裝座、履帶架三部分構成。 它是挖掘機最重要的結構件之一，整機的工作裝置、司機室、動力等都是安裝在它之上的。以上這些方法在后續(xù)說明結構件加工順序的時候會得到證實。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； 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。 ⑵剛性固定法：焊接前將易變形的工件加以固定用來限制和減小焊接變形的方法稱為房型固定法。所以，根據焊接變形的不同形式，去控制盒消除液壓挖掘機結構件的焊接變形十分重要。 結構件焊接變形的根本原因是焊接所產生的焊接殘余應力的不均勻性造成的，造成盈利不均勻的原因主要焊絲焊接過程中構件區(qū)域內存在不均勻的溫度場。 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。其產生原因為：收縮變形 — 是由于焊縫的縱向（沿焊縫方向）和橫向（垂直 焊縫方向）收所引起的；角變形 — 由于 V型坡口對接焊焊縫布置不對稱，造成焊縫上下橫向收縮量不均勻從而引起的變形；彎曲變形 — 由于焊縫布置不對稱，焊縫多的一面收縮量大而引起的結構件彎曲，多出現(xiàn)在“ T”型梁的焊接加工過程中；扭曲變形 — 由于焊接過程中焊接順序和焊接方向不合理引起的結構件扭曲，又稱為螺旋形變形，多出現(xiàn)在工字梁的焊接過程中；波浪邊形 — 這種變形易發(fā)生在薄板焊接過程中。 ⑶工作條件和使用性能，低溫工作情況使用時選用低溫用鋼焊接材料，受振動載荷和沖擊載荷的要選用強度，塑性韌性高的焊接材料。 5 焊接 WELDOX900 鋼及 S890G1QL 鋼：選用焊絲 UnionX90 或 GM120 或等強度工藝匹配焊材。 例如： 1 焊接 Q550 鋼：選用焊絲 SLD70 或等強度工藝匹配焊材。隨著挖掘機在使用過程中開裂問題的不斷發(fā)生，人們開始意識到焊接結構應按地區(qū)作業(yè)溫度的不同選擇結構用鋼材 ,包括焊接材料 ,在氣溫偏低的地區(qū) ,鋼材和焊材的選擇除了強度指標要求外 ,材料的低溫沖擊韌度 ,特別是一 4 0℃ 的沖擊韌度指標 ,成為必須滿足的條件。對低溫下使用的挖掘機結合構件的焊接，其 V 型缺口沖擊值的下線要達到其規(guī)定的溫度韌性保證值，用來防止結構在負荷時脆性破損 。 決定此 類鋼材的熱影響區(qū)淬硬性的主要因素是碳當量 CE，其計算公式為： CE=C+Mn/6+（ Cr+Mo+V） /5+（ Ni+Cu） /15 有經驗表明。工藝焊接性是指材料經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雜程度來比較工藝焊接性的優(yōu)劣。應為 我們所加工的是一些大型的結構件，在我們進行加工的時候可能會需要一些專機和輔助機械，例如焊接變位機，對頭鏜床， 數(shù)控 加工中心等 本章小結 本章針對液壓挖掘機的發(fā)展過程、定義分類做了簡單地介紹，并且就加工工藝給予了定義性的解釋，概括的描述了液壓挖掘機結構件所需的加工方法和設備。一個零部件的加工工藝就是它整個的單一零件的加工工 藝過程。 設計加工工藝概敘 工藝過程是指在生產過程中，直接改變原材料（或毛坯）形狀、尺寸和性能，使之變?yōu)槌善返倪^程。尤其是到了六十年代，出現(xiàn)了專門為液壓挖掘機設計的液壓技術和液壓元件，液壓挖掘機正式的踏上了蓬勃發(fā)展的道路。 到二十世紀，液壓技術的應用，讓挖掘機有了質的飛躍。 國外挖掘機發(fā)展概況 在國外，挖掘機最早的雛形出現(xiàn)在十六世紀意大利的威尼斯，那時還是靠人力驅動 用于運河的疏浚工程。通過多年的努力，我國液壓挖掘機產品的性能指標得到了全面性的提高，與當時國際上二十世紀八十年代的國際水平相媲美，產量也大大提高。/h 的推土機等，還開發(fā)研制了斗容量為 179。 12m179。 二十世紀八十年代末，中國的挖掘機生產廠家已經突破 30 家，生產機型已經有 40 余種。 國內外液壓挖掘機的發(fā)展概況 國內液壓挖掘機發(fā)展 概況 我們國家挖掘機的生產起步比較晚，從 1954 年撫順挖掘機廠生產的第一臺機械式單斗挖掘機到今天，基本上經理了三個階段：測繪仿制、自主研發(fā) 和發(fā)展創(chuàng)新。 正鏟挖掘機的鏟土動作形式，其特點是“前進向上，強制切土”。 挖掘機分類五 ： 按照鏟斗來分，挖掘機又可以分為正鏟挖掘機和反鏟挖掘機。 挖掘機分類二：按行走的方式不同，挖掘機可分為履帶式挖掘機和輪式哈爾濱工業(yè)大學遠程教育本科畢業(yè)設計（論文） 3 挖掘機 。 挖掘機的 構成 常見的挖掘機結構有：動力裝置、工作裝置、回轉機構、操縱機構、行走機構和輔助設施等。由剛開始的拖拉機上配裝液壓反鏟的懸掛式挖掘機，到 今天的 拖式全回轉液壓挖掘機和履帶式全液壓挖掘機。 1837 年，在美國誕生了第一臺 由蒸汽驅動，利用杠桿原理進行機械傳動的有軌式移動的機械式挖掘機，此挖掘機不具備回轉功能。 液壓挖掘機的整體結構比較復雜 ，整機的零部件有 3000 多件，包含機械、液壓、石油化工和電氣等行業(yè)，它的發(fā)展可以帶動這些產業(yè)的發(fā)