挖掘機超長臂機加工工藝探討

王西偉

摘 要：目前，挖掘機設備得到工業生產、建筑生產的廣泛應用。其中，超長臂作為挖掘機設備的關鍵部件，在某些層面上會對挖掘機設備的應用效率產生直接影響，因此我們必須對挖掘機超長臂機加工工藝進行重點分析，以期可以給挖掘機設備的高效應用提供保障。但是介于超長臂機加工工藝復雜程度較高、機加工精度較高等影響，導致挖掘機超長臂機加工過程存在一定難度，亟待解決。為此，本文重點針對挖掘機超長臂機加工工藝問題進行研究與分析，以供參考。

關鍵詞：挖掘機;超長臂;機加工工藝

前言

所謂的超長臂挖掘機主要是指在原有挖掘機的基礎上，對挖掘機設備體系進行穩定性方面的優化處理，重點針對發動機結構、液壓系統結構、結構件等構件部分進行改進與處理，確保挖掘機設備運作效率與運作質量科學、合理。從上述可知，超長臂挖掘機無論是在運行機理，還是結構組成方面，均得到明顯優化，初步解決了普通型挖掘機運行效率不高等方面的問題。根據當前應用效果來看，超長臂挖掘機在機械生產作業中得到了良好運用。但是如何做好大型結構件的機加工精度控制工作始終是當前亟待攻克的難題。

1 挖掘機超長臂結構體系分析

挖掘機超長臂在外觀方面屬于外形細長的結構件，主要是利用拼焊的方法將多塊鋼板組合而成外形細長的框架狀結構。舉例而言，機械生產常見的EX300型挖掘機超長臂在結構體系組成方面，主要是由規格、形狀以及材質迥異的片件，以組焊方式連接而成的結構件體系，一般多是由45塊片件組成[1]。組焊處理后，結構件外形尺寸基本上可以達到規定要求，但是在寬度處理方面一般難以達到預期處理要求，因此在外形特點方面呈現出細長特點。究其原因，主要是因為超長臂結構件在材質與規格方面，存在較大差別性。再加上是由多種片件結構焊接形成的構建體系，在焊縫方面顯現出的問題較多。

尤其在焊接冷卻之后問題十分嚴重。可以說，如何做好超長臂結構的焊接變形控控制問題儼然成為當下亟待解決的問題。結合當前控制效果來看，部分控制措施在效果方面還是比較顯著，初步對焊接變形問題進行了嚴格控制。但是從整體摳控制效果來看，細節處仍亟待加強。根據當前大量研究調查表明，超長臂生產工藝涉及到的流程內容較多，主要由片件加工、搭焊、焊接、機加工等工序內容，一旦哪一個環節出現失誤，都會給下一道工序帶來嚴重影響，如機加工余量不足或者加工效率不高的問題。長期以往，超長臂機加工技術難度無法攻克，給生產工序帶來較大阻礙影響。

2 挖掘機超長臂機加工工藝研究與分析

2.1 加工裝備選用

目前，挖掘機超長臂機加工裝備主要以加工機床、道具、量具以及機夾具為主。其中，在機床與機夾具的選用方面，操作人員必須嚴加選擇，最好立足于挖掘機超長臂實際情況進行合理選擇。究其原因，主要是機床與機夾具在很大程度上會對超長臂日常加工質量與生產效率產生直接影響，必須加以嚴格重視[2]。根據實際應用情況來看，當前所應用的刀具與量具在技術層面上顯得比較成熟。但是從機床選用與專用機夾具的設計方面來看，部分細節設計問題有待考究。至少從當前超長臂結構體系特點來看，傳統機床在加工需求控制方面，顯現出的剛度與抗震性問題較為明顯，應該予以重點設計與控制。

舉例而言，在機床加工的設計與控制方面，建議現場操作人員應該借助數控系統定位工作位置，待定位好之后運用專用機夾具實行夾緊處理。如此一來，基本上可以確保各類工件的剛度與精度要求。做好上述處理工作之后，建議現場操作人員應該在一次裝夾工作中實現全部加工內容，這樣做的主要目的在于防止加工過程出現隱患問題，避免二次裝夾問題，最大限度地確保裝配孔精度問題的準確性。另外，在機夾具類型的設計方面，建議現場操作人員應該優先選擇定位精準、夾緊可靠的機夾具類型。究其原因，主要是因為從嚴格意義上來講，超長臂屬于焊接件的一種類型，一旦出現焊接變形問題，外形尺寸誤差問題嚴重，因此不應該采用固定設計方法。

2.2 機加工工藝流程與內容

為盡可能地減少機加工工藝流程，降低工藝復雜程度。大量研究人員反復試驗，提出一種基于不同型號的機加工工藝流程。根據流程內容來看，基本上可以定位在以下幾個方面：

一方面，粗調位置上應該使用專用機夾具對超長臂結構實行上吊操作。待粗略調整好工件在工作臺的位置之后，基本上可以確保基準線定位效果。另外，在數控系統定位過程當中，建議操作人員最好優先選用機床自帶的數控系統，以關鍵點坐標方法實現調整與定位工件的位置。統，通過獲取關鍵點坐標的方法，在專用機夾具上調整定位工件[3]。

另一方面，在一端粗加工與精加工方面，應該顧慮到機床行程與夾緊位置問題，目的在于及時消除工件內部產生的應力問題。與此同時，介于某些孔位置超出機床日常加工范疇，在移動工件與機夾具的過程中，建議現場操作人員可以借助機床數控系統找準定位位置，以規避二次裝夾過程存在的隱患問題。

除此之外，為確保超長臂機加工表面精度與質量，在加工面操作方面，建議選取粗加工與精加工結合方法實行日常操作。需要注意的是，介于不同刀具切削用量存在區別，在加工系統剛性與機床功率安全、合理的前提下，建議現場操作人員應該優先選擇應用切削用量較大的方法加以操作。

結論

根據當前實踐應用效果來看，上述機加工工藝方法已經初步得到超長臂生產體系的廣泛應用，在產品質量與生產效率方面得到了雙重提高。最重要的是，機床性能與精度要求基本上可以達到預期控制目的，如在超長臂機加工質量與機夾具設計方面，凸顯出實用性與方便性應用特點。雖然從某種程度上來說，目前國內關于超長臂機加工工藝的研究理念仍處于初步發展階段，但是結合整體發展情況來看，國內挖掘機超長臂運作體系應用效果良好，相信在不久的未來超長臂機加工工藝勢必會得到進一步突破發展。

參考文獻

[1]左延紅，張克仁，王雅.挖掘機超長臂機加工工藝探討[J].工程機械，2019，40（08）：60-63+123.

[2]左延紅，張克仁.數控落地鏜銑床在挖掘機超長臂機加工的應用[J].制造技術與機床，2016（08）：111-114.

[3]沃爾沃在華首推超長臂及加長臂挖掘機系列[J].建筑機械，2017（07）：60.