挖掘機(jī)超長(zhǎng)臂機(jī)加工工藝探討

王西偉

摘 要：目前，挖掘機(jī)設(shè)備得到工業(yè)生產(chǎn)、建筑生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用。其中，超長(zhǎng)臂作為挖掘機(jī)設(shè)備的關(guān)鍵部件，在某些層面上會(huì)對(duì)挖掘機(jī)設(shè)備的應(yīng)用效率產(chǎn)生直接影響，因此我們必須對(duì)挖掘機(jī)超長(zhǎng)臂機(jī)加工工藝進(jìn)行重點(diǎn)分析，以期可以給挖掘機(jī)設(shè)備的高效應(yīng)用提供保障。但是介于超長(zhǎng)臂機(jī)加工工藝復(fù)雜程度較高、機(jī)加工精度較高等影響，導(dǎo)致挖掘機(jī)超長(zhǎng)臂機(jī)加工過程存在一定難度，亟待解決。為此，本文重點(diǎn)針對(duì)挖掘機(jī)超長(zhǎng)臂機(jī)加工工藝問題進(jìn)行研究與分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：挖掘機(jī);超長(zhǎng)臂;機(jī)加工工藝

前言

所謂的超長(zhǎng)臂挖掘機(jī)主要是指在原有挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)挖掘機(jī)設(shè)備體系進(jìn)行穩(wěn)定性方面的優(yōu)化處理，重點(diǎn)針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)件等構(gòu)件部分進(jìn)行改進(jìn)與處理，確保挖掘機(jī)設(shè)備運(yùn)作效率與運(yùn)作質(zhì)量科學(xué)、合理。從上述可知，超長(zhǎng)臂挖掘機(jī)無論是在運(yùn)行機(jī)理，還是結(jié)構(gòu)組成方面，均得到明顯優(yōu)化，初步解決了普通型挖掘機(jī)運(yùn)行效率不高等方面的問題。根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用效果來看，超長(zhǎng)臂挖掘機(jī)在機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)中得到了良好運(yùn)用。但是如何做好大型結(jié)構(gòu)件的機(jī)加工精度控制工作始終是當(dāng)前亟待攻克的難題。

1 挖掘機(jī)超長(zhǎng)臂結(jié)構(gòu)體系分析

挖掘機(jī)超長(zhǎng)臂在外觀方面屬于外形細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)件，主要是利用拼焊的方法將多塊鋼板組合而成外形細(xì)長(zhǎng)的框架狀結(jié)構(gòu)。舉例而言，機(jī)械生產(chǎn)常見的EX300型挖掘機(jī)超長(zhǎng)臂在結(jié)構(gòu)體系組成方面，主要是由規(guī)格、形狀以及材質(zhì)迥異的片件，以組焊方式連接而成的結(jié)構(gòu)件體系，一般多是由45塊片件組成[1]。組焊處理后，結(jié)構(gòu)件外形尺寸基本上可以達(dá)到規(guī)定要求，但是在寬度處理方面一般難以達(dá)到預(yù)期處理要求，因此在外形特點(diǎn)方面呈現(xiàn)出細(xì)長(zhǎng)特點(diǎn)。究其原因，主要是因?yàn)槌L(zhǎng)臂結(jié)構(gòu)件在材質(zhì)與規(guī)格方面，存在較大差別性。再加上是由多種片件結(jié)構(gòu)焊接形成的構(gòu)建體系，在焊縫方面顯現(xiàn)出的問題較多。

尤其在焊接冷卻之后問題十分嚴(yán)重。可以說，如何做好超長(zhǎng)臂結(jié)構(gòu)的焊接變形控控制問題儼然成為當(dāng)下亟待解決的問題。結(jié)合當(dāng)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(duì)焊接變形問題進(jìn)行了嚴(yán)格控制。但是從整體摳控制效果來看，細(xì)節(jié)處仍亟待加強(qiáng)。根據(jù)當(dāng)前大量研究調(diào)查表明，超長(zhǎng)臂生產(chǎn)工藝涉及到的流程內(nèi)容較多，主要由片件加工、搭焊、焊接、機(jī)加工等工序內(nèi)容，一旦哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，都會(huì)給下一道工序帶來嚴(yán)重影響，如機(jī)加工余量不足或者加工效率不高的問題。長(zhǎng)期以往，超長(zhǎng)臂機(jī)加工技術(shù)難度無法攻克，給生產(chǎn)工序帶來較大阻礙影響。

2 挖掘機(jī)超長(zhǎng)臂機(jī)加工工藝研究與分析

2.1 加工裝備選用

目前，挖掘機(jī)超長(zhǎng)臂機(jī)加工裝備主要以加工機(jī)床、道具、量具以及機(jī)夾具為主。其中，在機(jī)床與機(jī)夾具的選用方面，操作人員必須嚴(yán)加選擇，最好立足于挖掘機(jī)超長(zhǎng)臂實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇。究其原因，主要是機(jī)床與機(jī)夾具在很大程度上會(huì)對(duì)超長(zhǎng)臂日常加工質(zhì)量與生產(chǎn)效率產(chǎn)生直接影響，必須加以嚴(yán)格重視[2]。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來看，當(dāng)前所應(yīng)用的刀具與量具在技術(shù)層面上顯得比較成熟。但是從機(jī)床選用與專用機(jī)夾具的設(shè)計(jì)方面來看，部分細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)問題有待考究。至少從當(dāng)前超長(zhǎng)臂結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)來看，傳統(tǒng)機(jī)床在加工需求控制方面，顯現(xiàn)出的剛度與抗震性問題較為明顯，應(yīng)該予以重點(diǎn)設(shè)計(jì)與控制。

舉例而言，在機(jī)床加工的設(shè)計(jì)與控制方面，建議現(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)該借助數(shù)控系統(tǒng)定位工作位置，待定位好之后運(yùn)用專用機(jī)夾具實(shí)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(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)該在一次裝夾工作中實(shí)現(xiàn)全部加工內(nèi)容，這樣做的主要目的在于防止加工過程出現(xiàn)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(zhǔn)確性。另外，在機(jī)夾具類型的設(shè)計(jì)方面，建議現(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)該優(yōu)先選擇定位精準(zhǔn)、夾緊可靠的機(jī)夾具類型。究其原因，主要是因?yàn)閺膰?yán)格意義上來講，超長(zhǎng)臂屬于焊接件的一種類型，一旦出現(xiàn)焊接變形問題，外形尺寸誤差問題嚴(yán)重，因此不應(yīng)該采用固定設(shè)計(jì)方法。

2.2 機(jī)加工工藝流程與內(nèi)容

為盡可能地減少機(jī)加工工藝流程，降低工藝復(fù)雜程度。大量研究人員反復(fù)試驗(yàn)，提出一種基于不同型號(hào)的機(jī)加工工藝流程。根據(jù)流程內(nèi)容來看，基本上可以定位在以下幾個(gè)方面：

一方面，粗調(diào)位置上應(yīng)該使用專用機(jī)夾具對(duì)超長(zhǎng)臂結(jié)構(gòu)實(shí)行上吊操作。待粗略調(diào)整好工件在工作臺(tái)的位置之后，基本上可以確?；鶞?zhǔn)線定位效果。另外，在數(shù)控系統(tǒng)定位過程當(dāng)中，建議操作人員最好優(yōu)先選用機(jī)床自帶的數(shù)控系統(tǒng)，以關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)方法實(shí)現(xiàn)調(diào)整與定位工件的位置。統(tǒng)，通過獲取關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)的方法，在專用機(jī)夾具上調(diào)整定位工件[3]。

另一方面，在一端粗加工與精加工方面，應(yīng)該顧慮到機(jī)床行程與夾緊位置問題，目的在于及時(shí)消除工件內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力問題。與此同時(shí)，介于某些孔位置超出機(jī)床日常加工范疇，在移動(dòng)工件與機(jī)夾具的過程中，建議現(xiàn)場(chǎng)操作人員可以借助機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)找準(zhǔn)定位位置，以規(guī)避二次裝夾過程存在的隱患問題。

除此之外，為確保超長(zhǎng)臂機(jī)加工表面精度與質(zhì)量，在加工面操作方面，建議選取粗加工與精加工結(jié)合方法實(shí)行日常操作。需要注意的是，介于不同刀具切削用量存在區(qū)別，在加工系統(tǒng)剛性與機(jī)床功率安全、合理的前提下，建議現(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)該優(yōu)先選擇應(yīng)用切削用量較大的方法加以操作。

結(jié)論

根據(jù)當(dāng)前實(shí)踐應(yīng)用效果來看，上述機(jī)加工工藝方法已經(jīng)初步得到超長(zhǎng)臂生產(chǎn)體系的廣泛應(yīng)用，在產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率方面得到了雙重提高。最重要的是，機(jī)床性能與精度要求基本上可以達(dá)到預(yù)期控制目的，如在超長(zhǎng)臂機(jī)加工質(zhì)量與機(jī)夾具設(shè)計(jì)方面，凸顯出實(shí)用性與方便性應(yīng)用特點(diǎn)。雖然從某種程度上來說，目前國(guó)內(nèi)關(guān)于超長(zhǎng)臂機(jī)加工工藝的研究理念仍處于初步發(fā)展階段，但是結(jié)合整體發(fā)展情況來看，國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)超長(zhǎng)臂運(yùn)作體系應(yīng)用效果良好，相信在不久的未來超長(zhǎng)臂機(jī)加工工藝勢(shì)必會(huì)得到進(jìn)一步突破發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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

[2]左延紅，張克仁.數(shù)控落地鏜銑床在挖掘機(jī)超長(zhǎng)臂機(jī)加工的應(yīng)用[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2016（08）：111-114.

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