基于加工工藝對大型挖掘機動臂的應用分析

譚寶龍　李巖

摘要：動臂是挖掘機的主要構成部分，也是整個機械制造加工過程中的難點，通過對大型挖掘機動臂機的加工工藝進行研究。結合其體積龐大并且操作要求精度相對高等特點，對其存在的大型挖掘機機臂機加工工藝的問題進行有效的改進，使得其整體的加工工藝獲得有效的發展。

關鍵詞：大型；挖掘機；動臂機

前言

大型挖掘機引起工作環境復雜，且多是工況惡劣的礦山作業，使得其動臂等大型部件需要有效的穩定運行，進而保障其生產需要。目前大型挖掘機的動臂機加工工藝一直是制造單位生產的一個復雜技術難點，因而需要對其進行研究。

1.大型挖掘機動臂結構分析

國內對大型挖掘機的定義為整體的重量50T-800T即可定位大型挖掘機，木紋選定的發掘機體積在大型挖掘機機加工后動臂單件成品質量為6361kg，屬于大型挖掘機。選定的某大挖掘機動臂由前叉組件和中支撐組件以及后支撐組件進行主體構成。同時加入了多種不同規格的材質以及形狀均不同的板料件進行有序拼焊組成。研究選定的大挖掘機其在焊接組成完成后動臂的外形尺寸為：長7226mm，高2486mm ，寬1216mm ，其整體的挖掘機屬于超大高重量體積，適合大規模的礦山復雜作業[1]。

2.機械加工的難點

2.1動臂機加工精度

該挖掘機動臂焊后有相應的4組銷軸孔，分為前屈臂連接孔和后屈臂連接孔，其每個孔體都需要相應的進行鏜孔和銑削端面細加工處理。并且由于大型挖掘機動臂是挖掘機的重要連接件和受力件，因而需要在加工的過程中對連接件和單部件使用的標準進行考量，并對各組銷軸孔的機加工精度需要進行嚴格性的保障。動臂機油相應的吊臂連接孔，在整體完成后要對前驅臂裝置兩個連接孔之間的X 方向尺寸為3611mm方向尺寸為2275mm， 后驅臂裝置連接之間的X方向尺寸為3711mm，Y方向尺寸為1336mm。并且各尺寸的誤差要保證控制在3mm之間范圍內，在屈臂左側兩個連接孔之間的X方向尺寸為7000mm。在各銷軸孔的同軸度需要在0.2mm內，其相應的部件誤差需要控制在0.4mm范圍內。其內孔表面的粗糙程度需要控制在Ra6.3?m，其相應的斷面面積需要控制在Ra6.3?m，因此，其P2孔和P4孔的斷面需要保持在0.5mm的對稱度，這樣整個各組的標準才能有效的吻合[2]。

2.2 其動臂機加工的難點

大型的挖掘機的動臂機構相對復雜，并且結構的質量程度非常大。并且要求在加工中的精度要求大，使得挖掘機機動臂的加工存在很多難點。首先其各組銷軸孔內徑和端面的精度的標準相對較為嚴格，因而為了保證其精度的高標準需要進行的相應加工工序過多。同時，現有的鏜銑床加工方式是沒有辦法保障加工符合要求的。

后屈臂第一連接孔中心線到后屈臂第二連接孔中心線的相距尺度在2276mm，其相應的動臂高度在2486mm，相對的尺寸考慮，則普通雙軸加工過程需要在距離中心的垂直行程在2002mm足有的位置片小，并在后屈臂第二連接孔很難在普通雙軸加工中心位置進行相應的鏜削加工過程。在對單件動臂成品體質量進行控制過程中，需要其質量在6361kg。并且其加工工藝的裝備需要控制在整體質量的8-10噸之內，使得現有的機床是沒有辦法滿足如此高質量數額的承載需要的[3]。

3.動臂機加工工藝

3.1加工過程準備

需要對上述機加工精度要求及機加工難點進行有效的工藝設計，首先需要在滿足其講過的精度基礎上，提高整體的產品質量和工作的效率，需要進行大型數控雙軸加工處理，并設計出專用加工組件，通過工藝流程的合理選取進行加工項目的不斷調整。并正確在一次裝夾過程中完成整體的工序，同時對各加工涉及到的刀具等工具也要進行成熟性高的處理，使得符合滿足整體的加工需要。其次需要進行相應的加工機床的選取，可以選擇HTMTK6513型超大數控雙面鏜臥式加工中心進行整體的超大型挖掘機動臂的生產和加工個，其加工中心的參數也滿足整體加工過程的需要。并需要對整體的加工中心在進行加工中的各項供需要求進行有關的對照和符合性研究，使得可以滿足整體的設備加工過程。

3.2 加工的步驟

需要設備在加工過程中的相應配置過程要滿足其需求并要在定位進行準確性的保障。要對其裝夾進行加固處理，同時要滿足其剛度和相應的尺寸的要求，使得加工過程中的強度需要得到有效的滿足。并對螺栓和相應的壓緊裝置進行有效性的保障。

整體的加工過程需要相應的型號挖掘機動臂和其加工的工藝型號要完全相同，需要首先進行粗體結構的整體加工，隨后再進行細致的加工，整體的加工工藝要符合其精度化和高效率化生產要求，進而需要其生產成本的有效降低，首先需要對其進行有效的安裝，在相應的安裝加工架臺和其工作臺面進行安裝穩固。隨后再安裝動臂，用動臂中的5吊裝到相應的位置，并判定其中心主軸和加工店的相互溫和，并要保障相應的螺絲旋鈕不能松動，同時需要建立相應的坐標軸，在后驅臂第一連接孔軸線和相應的工件中線焦點O進行符合性的定位，并使得整體的加工可以在整體的坐標系帳進行，并開始對刀具的長度扥剛進行適量的誤差補值，開始輸入相應的基準值的誤差補償值。并開始對加工銷軸孔端面，在相應的后驅臂第二連接孔端面，進行換刀反向粗銑，在前驅臂前連接孔端面開始進行精銑。使得所有端面鏜削銷軸孔都可以嚴謹的按照設定的機加工程序進行加工，并在相應的坐標中建立粗鏜和半精鏜的加工，使得符合其加工的工藝要求。

4.結語

通過對大型挖掘機的動臂進行加工工藝可以得到，用嚴謹的坐標軸方式，對大型挖掘機的動臂加工進行精準度的保障。使得其加工獲得嚴謹性的保障，其可以滿足大型挖掘機動臂的加工要求。

參考文獻：

[1]陳艷.大型液壓挖掘機工作裝置輕量化研究[D].太原科技大學，2014.

[2]饒睿.價值工程在礦山機械企業低碳生產中的應用研究[D].北方工業大學，2014.

[3]陳明東.液壓挖掘機動臂下降勢能回收技術研究[D].吉林大學，2013.

[4]王德軍.挖掘機動臂半自動化機加工制造的探討[J]. 建筑機械化，2013，11：98-100.