【正文】 ⑵鏟斗焊前進(jìn)行加工 將鏟斗的后板、立板與加強(qiáng)板組焊后，作為小部件進(jìn)行加工，加工后再與其他部件總體拼焊。 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(gè)立柱在使用一段時(shí)間后，需對(duì)兩個(gè)立柱進(jìn)行對(duì)中、調(diào)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(duì)應(yīng)的各孔平行度為Ф 0. 5mm，各孔的同軸度為Ф 零件焊接后進(jìn)行整體加工，以確保零件的位置公差要求。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。設(shè)備主要參數(shù)如下： 工作臺(tái)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。 第一種工藝方案：回轉(zhuǎn)支撐連接體與 X 架拼焊前加工。針對(duì)大型挖掘機(jī)產(chǎn)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(zhì)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(zhuǎn)夾具 ,在工作臺(tái)上能夠?qū)崿F(xiàn) 360176。單個(gè)零件的加工約為2h，如果年產(chǎn)量大于 2 000 臺(tái)，可以把回轉(zhuǎn)支撐支承的結(jié)合面和回轉(zhuǎn)減速機(jī)安裝面的螺栓孔拿下來，定位孔在龍門加工中心進(jìn)行加工，其余螺栓孔放在搖臂鉆 (Z3080)上進(jìn)行加工，可節(jié)約設(shè)備投資。 龍門加工中心可帶有交換工作臺(tái)，一個(gè)零件安裝，另一個(gè)零件在加工，可節(jié)省零件的安裝、檢測(cè)時(shí)間。液壓挖掘機(jī)上車和下車是通過回轉(zhuǎn)平臺(tái)相結(jié)合的。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(jí) ) 左右滑枕端面尺寸 （長(zhǎng) 寬） mm 350420 工作臺(tái)面 尺寸 （寬 長(zhǎng)） mm 14004000 工作臺(tái)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(tái)進(jìn)給速度 （ X） mm/min ～ 112 工作臺(tái)快速移動(dòng)速度（ X） mm/min 2020 工作臺(tái)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(zhǎng) 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(duì)頭鏜 床 對(duì)結(jié)構(gòu)件 機(jī)械 加工工藝分類設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)平臺(tái)（上車架） 液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)平臺(tái)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。組成穩(wěn)定的高剛 性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)；橫梁采用階梯式結(jié)構(gòu)，橫梁截面大，導(dǎo)軌跨距大，主軸中心到導(dǎo)軌面距離段，翻轉(zhuǎn)力矩小，結(jié)構(gòu)剛性好；高剛性的臺(tái)灣產(chǎn)龍門專用主軸，采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，可使主軸軸承得到恒定和可靠的潤(rùn)滑，既經(jīng)濟(jì)環(huán)保又實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期免保養(yǎng)； ⑵ 高精度、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，主軸采用三點(diǎn)支撐，前后端各采用一個(gè)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(nèi)孔直徑100mm，使主軸獲得高剛性的同時(shí)，獲得極高的主軸回轉(zhuǎn)精度； XY 軸滾柱導(dǎo)軌精度高、承載大，摩擦系數(shù)僅為 ，減少機(jī)床低速爬行現(xiàn)象，定位精度好，同時(shí)獲得高的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 特性； Z 軸采用雙氮?dú)馄胶飧捉Y(jié)構(gòu)，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度要高于傳統(tǒng)的液壓平衡結(jié)構(gòu)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便； ⑶ 高效率，主軸轉(zhuǎn)速可達(dá) 4000rpm，三軸快速移動(dòng)可達(dá) 10m/min，切削進(jìn)給速度可達(dá) 7m/min； ⑷ 加工范圍大，與同等規(guī)格機(jī)床相比較，本機(jī)床 的門寬保證了加工范圍更廣。如果生產(chǎn)的產(chǎn)品為試制或者小批量生產(chǎn)我們一般會(huì)選擇大型的通用設(shè)備，對(duì)于零件的裝夾固定比較麻煩；如果是大批量的生產(chǎn)我們可以考慮制造專用夾具或者設(shè)計(jì)專用機(jī)床。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。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。焊接時(shí)應(yīng)注意防止未熔合缺陷的產(chǎn)生。 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） 20 表 2— 5 定位焊縫的長(zhǎng)度和間距 mm （ JB/T91861999） 板 厚 /mm 定位焊縫長(zhǎng)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(jù)被焊工件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，選擇合理的焊接順序。 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。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。 3)焊 接電流 a．在保證母材焊透又不致燒穿的原則下，應(yīng)根據(jù)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(píng)定試驗(yàn)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(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。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 9186— 1999《二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊工藝規(guī)程》適用于直徑不超過 實(shí)芯焊絲的、結(jié)構(gòu)鋼的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)半自動(dòng)和自動(dòng)焊接工藝，不涉及二氧化碳保護(hù)點(diǎn)焊及氣電立焊工藝。 挖斗的焊接中， 對(duì)于斗齒座板與斗齒座的焊接有特殊要求，焊接前要先預(yù)熱，焊后 要經(jīng)過 24 小時(shí)以上的保溫時(shí)間，這樣可以提高焊接韌性。 箱體式的結(jié)構(gòu)件 的有些軸套需要經(jīng)過機(jī)械加工，跟它們配套使用的還有連桿和搖臂 也屬于結(jié)構(gòu)件，相比來說其加工過程比較簡(jiǎn)單不復(fù)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(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(duì)稱分布，故采用對(duì)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。 如圖所示： 圖 2— 2 液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)平臺(tái)支撐架背對(duì)背剛性固定法 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） 13 圖 2— 3 液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)平臺(tái)支撐架 工裝剛性固定法 對(duì)行走架（下車架）工藝設(shè)計(jì)分析及其組裝焊接方法 行走架主要由： X 架、行走減速機(jī)安裝座、履帶架三部分構(gòu)成。 它是挖掘機(jī)最重要的結(jié)構(gòu)件之一，整機(jī)的工作裝置、司機(jī)室、動(dòng)力等都是安裝在它之上的。以上這些方法在后續(xù)說明結(jié)構(gòu)件加工順序的時(shí)候會(huì)得到證實(shí)。以下是制定合理焊接順序的原則： ① 對(duì)稱焊縫盡量采用對(duì)稱焊接； ② 不對(duì)稱的焊縫先焊接短而小、焊縫少的一側(cè)； ③ 對(duì)于長(zhǎng)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(jù)焊接變形的不同形式，去控制盒消除液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)件的焊接變形十分重要。 結(jié)構(gòu)件焊接變形的根本原因是焊接所產(chǎn)生的焊接殘余應(yīng)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(gòu)件區(qū)域內(nèi)存在不均勻的溫度場(chǎng)。 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(chǎn)生原因?yàn)椋菏湛s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(duì)接焊焊縫布置不對(duì)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(duì)稱，焊縫多的一面收縮量大而引起的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shí)選用低溫用鋼焊接材料，受振動(dòng)載荷和沖擊載荷的要選用強(qiáng)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(qiáng)度工藝匹配焊材。 例如： 1 焊接 Q550 鋼：選用焊絲 SLD70 或等強(qiáng)度工藝匹配焊材。隨著挖掘機(jī)在使用過程中開裂問題的不斷發(fā)生，人們開始意識(shí)到焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)按地區(qū)作業(yè)溫度的不同選擇結(jié)構(gòu)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(qiáng)度指標(biāo)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(biāo) ,成為必須滿足的條件。對(duì)低溫下使用的挖掘機(jī)結(jié)合構(gòu)件的焊接，其 V 型缺口沖擊值的下線要達(dá)到其規(guī)定的溫度韌性保證值，用來防止結(jié)構(gòu)在負(fù)荷時(shí)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(dāng)量 CE，其計(jì)算公式為： CE=C+Mn/6+（ Cr+Mo+V） /5+（ Ni+Cu） /15 有經(jīng)驗(yàn)表明。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(duì)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。應(yīng)為 我們所加工的是一些大型的結(jié)構(gòu)件，在我們進(jìn)行加工的時(shí)候可能會(huì)需要一些專機(jī)和輔助機(jī)械，例如焊接變位機(jī)，對(duì)頭鏜床， 數(shù)控 加工中心等 本章小結(jié) 本章針對(duì)液壓挖掘機(jī)的發(fā)展過程、定義分類做了簡(jiǎn)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(jī)結(jié)構(gòu)件所需的加工方法和設(shè)備。一個(gè)零部件的加工工藝就是它整個(gè)的單一零件的加工工 藝過程。 設(shè)計(jì)加工工藝概敘 工藝過程是指在生產(chǎn)過程中，直接改變?cè)牧希ɑ蛎鳎┬螤?、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(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。 到二十世紀(jì)，液壓技術(shù)的應(yīng)用，讓挖掘機(jī)有了質(zhì)的飛躍。 國(guó)外挖掘機(jī)發(fā)展概況 在國(guó)外，挖掘機(jī)最早的雛形出現(xiàn)在十六世紀(jì)意大利的威尼斯，那時(shí)還是靠人力驅(qū)動(dòng) 用于運(yùn)河的疏浚工程。通過多年的努力，我國(guó)液壓挖掘機(jī)產(chǎn)品的性能指標(biāo)得到了全面性的提高，與當(dāng)時(shí)國(guó)際上二十世紀(jì)八十年代的國(guó)際水平相媲美，產(chǎn)量也大大提高。/h 的推土機(jī)等，還開發(fā)研制了斗容量為 179。 12m179。 二十世紀(jì)八十年代末，中國(guó)的挖掘機(jī)生產(chǎn)廠家已經(jīng)突破 30 家，生產(chǎn)機(jī)型已經(jīng)有 40 余種。 國(guó)內(nèi)外液壓挖掘機(jī)的發(fā)展概況 國(guó)內(nèi)液壓挖掘機(jī)發(fā)展 概況 我們國(guó)家挖掘機(jī)的生產(chǎn)起步比較晚，從 1954 年撫順挖掘機(jī)廠生產(chǎn)的第一臺(tái)機(jī)械式單斗挖掘機(jī)到今天，基本上經(jīng)理了三個(gè)階段：測(cè)繪仿制、自主研發(fā) 和發(fā)展創(chuàng)新。 正鏟挖掘機(jī)的鏟土動(dòng)作形式，其特點(diǎn)是“前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土”。 挖掘機(jī)分類五 ： 按照鏟斗來分，挖掘機(jī)又可以分為正鏟挖掘機(jī)和反鏟挖掘機(jī)。 挖掘機(jī)分類二：按行走的方式不同，挖掘機(jī)可分為履帶式挖掘機(jī)和輪式哈爾濱工業(yè)大學(xué)遠(yuǎn)程教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 挖掘機(jī) 。 挖掘機(jī)的 構(gòu)成 常見的挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)有：動(dòng)力裝置、工作裝置、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)和輔助設(shè)施等。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)。 1837 年，在美國(guó)誕生了第一臺(tái) 由蒸汽驅(qū)動(dòng)，利用杠桿原理進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)的有軌式移動(dòng)的機(jī)械式挖掘機(jī)，此挖掘機(jī)不具備回轉(zhuǎn)功能。 液壓挖掘機(jī)的整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 ，整機(jī)的零部件有 3000 多件，包含機(jī)械、液壓、石油化工和電氣等行業(yè)，它的發(fā)展可以帶動(dòng)這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)