简述液压挖掘机主要结构件机械加工方案

制造工程设计ｆ　ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓ　ｌ　【文章编号】１００７—９４６７（２０１０）０７．００４７．０３　简述液压挖掘机主要结构件　机械加工方案　■李飞，屈长珠（机械工业第一设计研究院北京分院，北京１０００４４）　【摘要】对目前履带式液压挖掘机行业中焊接结构件的机械　０．Ｏ０１ｍｍ。根据产品设计要求，有以下几种加工方法。　加工主要工艺方法进行简述。　１）整体式主平台结构　【关键词】挖掘机；结构件；机械ｈ￣＿Ｖ－＿Ｖ－艺　【中图分类－￣－］ＴＵ２７／２７９［０４］　【文献标志码】Ｂ　该种结构形式使得主平台尺寸较大，为了保证　产品的质量和提高生产效率，可以采用以下两种方　液压挖掘机主要结构件有：回转平台（上车架）、　式进行加工：　行走架（下车架）、动臂和斗杆。　（１）采用龙门式加工中心（五面体）进行加工　下面就液压挖掘机主要结构件机械加工工艺方　数控五面加工中心有５个方向的数控轴，多轴的　案进行简述。　运动和各轴的配合使用，能极大地扩大加工范围和提　１回转平台　高加工能力，提高该设备加工的灵活性。对挖掘机上　车架主平台的加工工艺进行分析，为保证加工精度和　挖掘机回转平台是挖掘机的上车部分，其质量　的好坏直接影响整机的性能和外观质量，必须建立　提高生产效率并能适应批量生产，确定选择一次定位　起高精度的设备来保证零件的质量。用专机加工虽　装夹后完成全部内容的加工。考虑到上车架的上下　左右表面都要加工，所以配置了液压翻转夹具，在工　然效率高，但难以满足多品种的需要，采用普通设　作台上能够实现３６０。的旋转，可以灵活地达到加工　备，需多次安装，由于零件的尺寸较大，零件的安装　过程中所需的工件位置。液压翻转夹具装上工件后　辅助时问较长，加工精度很难保证。其主要有３大部　的夹紧命令由程序控制指令来完成（靠辅助指令Ｍ　件组成，即：主平台、左侧平台、右侧平台。主要加工内容　是主平台，主平台的加工部位有：与回转支承的结合　代码实现）。运用程控液压翻转夹具，工件一次装夹后　就能完成全部加工内容，实现了全部加工都是在同一　面、回转减速机的安装面及安装孔、与动臂及动臂油　工艺基准下进行。这就能有效地保证加工后的上车　缸连接的连接孔。由于挖掘机上车和下车是通过回　架尺寸公差、形位公差等精度，使加工可靠稳定，加工　转平台相结合的动臂及动臂油缸连接的连接孔，这　质量提高（见图１）。　两个孔的平行度为４）０．００１ｍｍ，两孔的同轴度为　４）真空舱简体外侧需根据试验室最大试验转子　大屏幕显示。　吨位浇注Ｉｍｐ２．５ｍ厚壁钢筋混凝土防护结构，并与　７）真空舱内照明除常规照明外还应设置２４Ｖ　其基础浇注成一体。　低压真空照明。　５）系统运行时，整个真空滑油系统处于１３３Ｐａ　【收稿日期１２０１０—０３—３０　（绝压）环境，真空油站与真空低位油箱的安装标高　ｉ　》　应满足油泵允许气蚀余量的要求。　６）试验室需在真空舱内、机房运转平台、真空泵　陈波（１９７５￣），男，湖北京山人，工程师，从事工程工艺设　房等处设置现场视频监控系统，并在控制室内设置　计，（电子信箱）ｃｈｅｎｂ＠ｃｈｉｎａｃｕｃ．ｃｏｍ。　４７　Ｉ　制造　．工程设计　ｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｌｎｇＤｅｓｉｇｎ　的影响，不适宜采用数控卧式镗铣床的加工方法。针　图１龙门式加工中心（五面体）进：ｔ？－Ｔｎｉ工　采用该种加工方法除了可以适应中型挖掘机产　品主平台的需求外，还可以适应大型挖掘机主平台　的加工，加工柔性较好。但是该种加工方法，生产设　备投资较大，一般情况下单台设备投资约１３０万美　元左右。　２）采用数控卧式镗铣床（卧式加工中心）带双工　作台进行加工　采用这种方式加工，零件需立起来装夹，使得零　件的夹具设计要求刚性强度大，零件装夹较上一种　生产方式相对复杂，零件一次装夹可完成所有加工　内容。主要工艺包括：数控卧式镗铣床加大型弯板一　立式装夹一粗、精加工回转支承安装面、回转减速机　安装孔一采用数控回转平台工件转动一完成动臂、　举升油缸孔加工一其余连接孔由摇臂钻床补充加工　完成（见图２、图３）。　图２数控卧式镗铣床进行加工一　采用这种加工方法，生产设备投资较上一种方　法小（仅为５０％左右），但如果加工４０ｔ以上的大型挖　掘机，受工作台承受重量和主轴箱行程（ｙ轴）范围　４８　对大型挖掘机产品，可以采用龙门式加工中心和大　型数控卧式镗铣床机床组合的形式完成加工任务。　图３数控卧式镗铣床进￣Ｊｊｎ－ｒ－－　２）主平台的大梁采用分体式　这种设计使得主平台的尺寸较小，一般情况下　零件尺寸为：１３３０ｍｍｘ１５００ｍｒｎ，在普通的卧式加工　中心上即可进行加工。　２行走架　行走架加工一般采用焊前加工，其加工零件可　分为３部分，即：Ｘ架、行走减速机安装座、履带架　（见图４）。　图４行走架结构图　１）Ｘ架　ｘ架根据产品的设计要求，其加工有两种工艺　方案。　第一种工艺方案：回转支承联结体与Ｘ架拼焊　前加工，该零件属于圆盘类零件，比较适合采用立式　车床进行面的加工，螺纹孔采用摇臂钻床进行加工。　这种方法设备投资少。　第二种工艺方案：回转支承联结体与ｘ架拼焊　后加工，拼焊后零件比较大，对机床要求也比较大，　制造工程设计ｌ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　ＥｎｇｌｔｔｅｅｒｌｎｇＤｅｓ　ｌ　安装、加工较费时，一般都采用龙门加工中心进行加　工，设备投资较大。　２）行走减速机安装座　行走减速机安装座一般情况下采用行走减速机　安装座与箱形履带梁拼焊前进行加工的方案，焊接　后不再进行加工。采用的设备一般为卧式加工中心　和摇臂钻床加工。　３）履带架　履带架根据产品的设计要求，其加工有两种工艺　方案。　第一种工艺方案：涨紧装置支架与箱形履带梁　拼焊后组成了履带架，焊接后不再进行支重轮、托链　轮安装面加工，箱形履带梁拼焊单独加工，支重轮、　托链轮安装螺栓孔采用钻模进行加工，不需钻前划　线加工。这种方法设备投资少。　第二种工艺方案：行走减速机安装座、涨紧装置　支架与箱形履带梁拼焊后组成了履带架，拼焊后零　件比较大，对机床要求也比较大，安装、加工较费时，　焊接后进行支重轮、托链轮安装面加工，支重轮、托　链轮安装螺栓孔采用钻模进行加工，不需钻前划线　加工。一般都采用龙门加工中心进行加工，设备投资　较大。　３动臂和斗杆　动臂和斗杆均属于长臂件，结构相似，加工内容　相当。各油缸、销轴连接孔有一定的同轴度和平行度　要求，相对应的各孔平行度为　０．５ｍｍ，各孔的问轴　度为　Ｏ．２５ｍｍ，零件焊接后整体进行整体加工，以确　保零件的位置公差要求。履带式液压挖掘机有多种　用于不同场合的工作装置，动臂和斗杆的种类很多，　尺寸差别大。动臂结构见图５。动臂机械加工示意图　见图６。　图５动臂结构图　图６动臂机械加工示意图　动臂和斗杆一般都采用双面加工的方式，可采　用以下几种机床进行加工：　①采用数控（数显）双面卧式镗铣床进行加工　数控（数显）双面卧式镗铣床进行加工不带　有刀库，机床采用人工换刀，机床不具备刀具的　检测、补偿功能，根据机床的布置方式可分为２种　型式：　（１）机床的工作台移动，机床主轴沿】，、ｚ轴移　动，可实现同时铣削端面和镗孔，机床的主要参数　为：　左右主轴直径　１３０ｍｍ　左右主轴锥孔锥度公制８０。　左右主轴最大许用扭矩３４００Ｎ・ｍ　左右主轴转速范围３．５ｒ／ｍｉｎ￣７００ｒ／ｍｉｎ　工作台尺寸　９０００ｍｍｘ１６００ｍｍ　左右主轴箱垂直行程２０００ｍｍ　主电机功率　２ｘ１５ｋＷ　②机床的立柱移动，工作台不移动，该机床的缺　点就是两个立柱在使用一段时问后，需对两个立柱　进行对中、调零。　２）用双立柱加工中心进行加工　双立柱加工中心进行加工的好处在于每个立　柱均有单独的驱动系统进行控制，每个立柱均可　独立完成各自的加工任务。双立柱加工中心带有　刀库，根据动臂和斗杆的加工内容，最多需配３０　把刀。　【收稿日期１２ｏ１０　０３—０８　ｊ篱　李飞（１９７７￣），男，北京人，工程师，从事机械工厂设计　与研究，（电子信箱）ｌｆ２４６８８８＠１６３．ｃｏｍ。　４９