基于加工工艺对大型挖掘机动臂的应用分析

谭宝龙　李岩

摘要：动臂是挖掘机的主要构成部分，也是整个机械制造加工过程中的难点，通过对大型挖掘机动臂机的加工工艺进行研究。结合其体积庞大并且操作要求精度相对高等特点，对其存在的大型挖掘机机臂机加工工艺的问题进行有效的改进，使得其整体的加工工艺获得有效的发展。

关键词：大型；挖掘机；动臂机

前言

大型挖掘机引起工作环境复杂，且多是工况恶劣的矿山作业，使得其动臂等大型部件需要有效的稳定运行，进而保障其生产需要。目前大型挖掘机的动臂机加工工艺一直是制造单位生产的一个复杂技术难点，因而需要对其进行研究。

1.大型挖掘机动臂结构分析

国内对大型挖掘机的定义为整体的重量50T-800T即可定位大型挖掘机，木纹选定的发掘机体积在大型挖掘机机加工后动臂单件成品质量为6361kg，属于大型挖掘机。选定的某大挖掘机动臂由前叉组件和中支撑组件以及后支撑组件进行主体构成。同时加入了多种不同规格的材质以及形状均不同的板料件进行有序拼焊组成。研究选定的大挖掘机其在焊接组成完成后动臂的外形尺寸为：长7226mm，高2486mm ，宽1216mm ，其整体的挖掘机属于超大高重量体积，适合大规模的矿山复杂作业[1]。

2.机械加工的难点

2.1动臂机加工精度

该挖掘机动臂焊后有相应的4组销轴孔，分为前屈臂连接孔和后屈臂连接孔，其每个孔体都需要相应的进行镗孔和铣削端面细加工处理。并且由于大型挖掘机动臂是挖掘机的重要连接件和受力件，因而需要在加工的过程中对连接件和單部件使用的标准进行考量，并对各组销轴孔的机加工精度需要进行严格性的保障。动臂机油相应的吊臂连接孔，在整体完成后要对前驱臂装置两个连接孔之间的X 方向尺寸为3611mm方向尺寸为2275mm， 后驱臂装置连接之间的X方向尺寸为3711mm，Y方向尺寸为1336mm。并且各尺寸的误差要保证控制在3mm之间范围内，在屈臂左侧两个连接孔之间的X方向尺寸为7000mm。在各销轴孔的同轴度需要在0.2mm内，其相应的部件误差需要控制在0.4mm范围内。其内孔表面的粗糙程度需要控制在Ra6.3?m，其相应的断面面积需要控制在Ra6.3?m，因此，其P2孔和P4孔的断面需要保持在0.5mm的对称度，这样整个各组的标准才能有效的吻合[2]。

2.2 其动臂机加工的难点

大型的挖掘机的动臂机构相对复杂，并且结构的质量程度非常大。并且要求在加工中的精度要求大，使得挖掘机机动臂的加工存在很多难点。首先其各组销轴孔内径和端面的精度的标准相对较为严格，因而为了保证其精度的高标准需要进行的相应加工工序过多。同时，现有的镗铣床加工方式是没有办法保障加工符合要求的。

后屈臂第一连接孔中心线到后屈臂第二连接孔中心线的相距尺度在2276mm，其相应的动臂高度在2486mm，相对的尺寸考虑，则普通双轴加工过程需要在距离中心的垂直行程在2002mm足有的位置片小，并在后屈臂第二连接孔很难在普通双轴加工中心位置进行相应的镗削加工过程。在对单件动臂成品体质量进行控制过程中，需要其质量在6361kg。并且其加工工艺的装备需要控制在整体质量的8-10吨之内，使得现有的机床是没有办法满足如此高质量数额的承载需要的[3]。

3.动臂机加工工艺

3.1加工过程准备

需要对上述机加工精度要求及机加工难点进行有效的工艺设计，首先需要在满足其讲过的精度基础上，提高整体的产品质量和工作的效率，需要进行大型数控双轴加工处理，并设计出专用加工组件，通过工艺流程的合理选取进行加工项目的不断调整。并正确在一次装夹过程中完成整体的工序，同时对各加工涉及到的刀具等工具也要进行成熟性高的处理，使得符合满足整体的加工需要。其次需要进行相应的加工机床的选取，可以选择HTMTK6513型超大数控双面镗卧式加工中心进行整体的超大型挖掘机动臂的生产和加工个，其加工中心的参数也满足整体加工过程的需要。并需要对整体的加工中心在进行加工中的各项供需要求进行有关的对照和符合性研究，使得可以满足整体的设备加工过程。

3.2 加工的步骤

需要设备在加工过程中的相应配置过程要满足其需求并要在定位进行准确性的保障。要对其装夹进行加固处理，同时要满足其刚度和相应的尺寸的要求，使得加工过程中的强度需要得到有效的满足。并对螺栓和相应的压紧装置进行有效性的保障。

整体的加工过程需要相应的型号挖掘机动臂和其加工的工艺型号要完全相同，需要首先进行粗体结构的整体加工，随后再进行细致的加工，整体的加工工艺要符合其精度化和高效率化生产要求，进而需要其生产成本的有效降低，首先需要对其进行有效的安装，在相应的安装加工架台和其工作台面进行安装稳固。随后再安装动臂，用动臂中的5吊装到相应的位置，并判定其中心主轴和加工店的相互温和，并要保障相应的螺丝旋钮不能松动，同时需要建立相应的坐标轴，在后驱臂第一连接孔轴线和相应的工件中线焦点O进行符合性的定位，并使得整体的加工可以在整体的坐标系帐进行，并开始对刀具的长度扥刚进行适量的误差补值，开始输入相应的基准值的误差补偿值。并开始对加工销轴孔端面，在相应的后驱臂第二连接孔端面，进行换刀反向粗铣，在前驱臂前连接孔端面开始进行精铣。使得所有端面镗削销轴孔都可以严谨的按照设定的机加工程序进行加工，并在相应的坐标中建立粗镗和半精镗的加工，使得符合其加工的工艺要求。

4.结语

通过对大型挖掘机的动臂进行加工工艺可以得到，用严谨的坐标轴方式，对大型挖掘机的动臂加工进行精准度的保障。使得其加工获得严谨性的保障，其可以满足大型挖掘机动臂的加工要求。

参考文献：

[1]陈艳.大型液压挖掘机工作装置轻量化研究[D].太原科技大学，2014.

[2]饶睿.价值工程在矿山机械企业低碳生产中的应用研究[D].北方工业大学，2014.

[3]陈明东.液压挖掘机动臂下降势能回收技术研究[D].吉林大学，2013.

[4]王德军.挖掘机动臂半自动化机加工制造的探讨[J]. 建筑机械化，2013，11：98-100.