挖掘机作业装置加工工艺优化

摘要

挖掘机的工作装置包括动臂、斗杆和铲斗三个部件。这三个部件以销轴联接，再配上油缸的支撑，可以完成提升、下降、内收、外翻等挖掘动作。工作装置具有轮廓尺寸大和结构复杂的特点，它的可靠性以及制造精度对整机的使用寿命、性能发挥及可靠性都有很大的影响。本课题研究的目的是:通过研究大型结构件焊接、加工制造技术的几个主要方面，进而找到提高公司结构件制造水平的方法。在结构件的焊接工艺上，探讨了焊接工装的设计方法;在焊接变形控制及反变形方法上，通过试验积累了第一手数据和资料，就如何防止和矫正焊接变形总结出一些行之有效的方法和措施。在结构件的加工工艺上，探讨了细长箱体形工件的加工特点及注意事项;研究了提高生产效率的在线加工测量技术;在提高工艺性和加工效率、降低加工成本的探索中，总结了一套适用于本行业特点的方法和对策。 挖掘机的工作装置的制造工艺流程主要包括下料、焊接、加工、涂装四个大步骤。其中焊接与加工过程是比较容易出问题导致质量不良的环节。在这两个环节中，由于加工在后，所以焊接产生的各种误差积累最终都在加工时反应出来。在工厂的实际生产过程中加工体现出来的主要问题是: 1由于工件是细长型箱体结构，焊缝布置比较复杂，各安装销轴所用的支座相互间距大，结果造成焊接变形大。各支座间的中心距尺寸、支座销孔轴线间的相互平行度等，在加工前与图纸要求相比，毛坯尺寸都存在较大偏差。 2按照图纸孔心距名义尺寸要求镗削各孔，当焊接变形大时，毛坯尺寸偏差也大，有切削余量不均匀、加工孔残留黑皮的情况。为了尽量避免这种情况的产生，需要在正式镗孔之前，需要调整各孔的进刀位置，使各孔间的距离尺寸既在公差许可范围内，又尽可能照顾加工余量的均匀。而这一目的，是通过一个比较繁琐的试刀程序来完成的。费时费力、调整麻烦。 3由于刀片选型等原因，加工工程中存在着一些容易崩刃、排屑不畅、寿命偏低等各种问题，导致加工效率低下。 本研究课题针对上述三大问题进行了以下改进实验:通过提高下料件精度、预设焊接收缩量、控制焊接顺序等方法减少焊接变形;通过增设测量程序、预置调刀参数等办法取代试刀程序，提高加工效率;通过切削试验、优化程序的办法减少刀片破损、排屑不畅等问题。其中加工前的在线测量是同行业中此类零件首次采用的工艺方法。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文的研究背景

1．2 挖掘机及其焊接结构件

1．2．1 挖掘机的历史及现状

1．2．2 挖掘机三大焊接结构件

1．3 焊接结构件的生产工艺

1．3．1 焊接工艺及部品构成

1．3．2 机械加工要求

1．4 生产过程中存在的问题

1．4．1 焊接变形量大

1．4．2 加工前试刀频繁

1．4．3 加工参数有待优化

1．5 论文的主要内容和结构安排

第2章 动臂焊接工艺的改善

2．1 动臂制造过程的介绍

2．2 组对顺序及目标尺寸

2．3 总焊工艺及焊接变形改善

2．3．1 动臂总焊时的主要焊缝

2．3．2 焊接变形的影响及改善

2．3．3 焊接顾序的影响及改善

2．4 动臂加工工艺的介绍

第3章 斗杆焊接工艺的改善

3．1 斗杆制造过程的介绍

3．2 组对顺序及目标尺寸

3．3 总焊工艺及焊接变形改善

3．3．1 斗杆总焊时的主要焊缝

3．3．2 焊接变形的影响及改善

3．3．3 干伸长度的改善

3．3．4 焊接顺序的影响及改善

3．4 斗杆加工工艺的介绍

第4章 加工在线测量的改善

4．1 改善方向及可行性研讨

4．1．1 在线测量技术的介绍

4．1．2 数控机床在线检测的工作原理

4．1．3 雷尼绍测头的介绍

4．2 中心距在线检测方法的引进

4．2．1 测头系统的安装

4．2．2 测量宏程序的编制

4．2．3 计算及打印宏程序的编制

4．3 主程序的调试

4．4 在线测量的改进效果

第5章 加工程序及参数的优化

5．1 与大阪工厂的数据对比

5．2 刀片材质的改善

5．3 加工程序的改善

5．4 切削液的改善

结论

附录

参考文献

致谢