裝載機結構件的發展對加工設備和刀具的要求

廈門廈工機械股份有限公司（福建 361023）梁日榮 吳惠彬

梁日榮

經過幾十年的發展，國內裝載機的生產和研發已經取得了一定的成績，尤其是結構件的研發和制造方面。裝載機向大型化發展成為主要趨勢之一。裝載機的大型化發展，相關結構件、傳動部件、動力系統等都發生相應變化。結構件的大型化帶來了很多的加工難題。

大型結構件的加工設備

廈工大型結構件采用一種國產滑枕移動式落地數控雙面鏜銑床進行加工，該機床工作臺固定，雙立柱可以獨立移動。車間為非恒溫車間，且周邊布置有焊接機器人，金屬粉塵和弧光等給設備保養和使用帶來了很多新的問題，影響設備的正常使用。動柱式機床，兩主軸的同軸度需要定期進行檢查和調整，這需要配備相關的激光檢測設備。同時，大設備的能耗也比較高，加工大型結構件時，如果噴灑切削液，則切削液回收不方便。大型機床由于設備的行程比較大，因此管路比較長，切削液存儲箱體的體積大，且存儲切削液容量要大才能滿足要求。切削液雖然經過不同過濾方式進行多層過濾處理，還是容易發臭。如果經常更換也會增加生產成本。因此，大型設備的切削液回收處理也是一個難題。

大型結構件的加工難點

裝載機結構件的特點：

（1）毛坯焊接變形大導致加工余量大。由于結構和空間限制，雖然進行焊接變形研究，控制焊接參數，減少變形，但是改善空間有限。

（2）作為毛坯孔的板材，下料時切割孔的材質變硬。

（3）待加工孔孔徑小，且只能靠刀桿大懸伸來加工。

（4）結構剛性不好，且不利于加輔助夾緊等。

現在針對結構件的以上特點，我們采取了從源頭控制的方法，通過提升前道工序的制造精度，加工質量管理，控制加工余量效果明顯。但是，對于粗鏜而言，采用錯齒雙刃粗鏜刀，刀具損耗主要為刀片崩刃，現在所選刀片的韌性已經是比較高的。這一類的加工問題在結構件加工是比較常見的，如果有解決這類問題的刀片也是非常好的。

結構件孔小，長徑比大，且要求大懸伸，嚴重影響加工效率和加工精度。如廈工大型裝載機8t機XG982的后車架（見圖1）轉向耳座孔的加工，孔徑只有φ55 mm，而孔中心距離車架大梁側面理論上僅59.5 mm，加工深度達810 mm（從另一側加工距離也一樣），因此沒有空間靠主軸或滑枕伸出加工孔。同時要求加工孔徑、內擋面和內外側端面。如果采用合金鉆頭加工，由于內擋面的平面受焊接變形影響與刀具的角度有可能超過刀具加工允許的垂直度誤差要求，容易影響加工質量和造成刀具損耗，可行性低。現在沒有比較合理的刀具解決方案。

圖1 后車架

大型裝載機鏟斗的加工也是一個難題。如圖2鏟斗圖所示，聯接銷座孔都位于工件的對稱中心附近，工件外形總寬近4 m（非標配鏟斗外形尺寸更大）且刀具最大通過空間只有與加工孔的同心圓直徑230 mm的空間。目前，由于滑枕無法伸進待加工孔端面附近，只能采用雙支撐鏜模架，鏟斗加工工裝如圖3所示。由于加工時刀桿要伸入待加工孔內，刀具調整和孔徑測量十分不方便，效率低下。如果加工孔位置發生改動，則又需要重新設計工裝，嚴重影響了新品的試制周期。

結語

工程機械行業的市場競爭日趨激烈，及時地為客戶提供高性價比的產品和服務，始終是工程機械制造廠家贏得客戶的法寶。因此，加工設備和刀具的高可靠性、高效率、高柔性化、低能耗、低消耗、低維護成本等成為工程機械制造廠家選擇設備和刀具的重要考量。

圖2 鏟斗

圖3 鏟斗加工工裝