1设计中将对型定位考虑其中
制造和焊接工艺通常在刀轮箱的两侧侧板与圆弧板在对型点焊过程中，如果圆弧板的弧形做得不规则，刀轮安装后会与圆弧板和侧板发生碰擦，损坏刀子。同时，圆弧板在制造过程中，其成型是在卷板机上卷成，圆弧半径无法准确把握，与图纸设计尺寸有较大误差，给后期安装刀轮箱总成增加了很大的调试工作量。德国工程师是如何解决该问题的呢？该方案中，在刀轮箱的两个侧板上开了一系列30×3（料厚）的方孔，在圆弧板上割有30×3（料厚）的凸台，俗称为榫，a、b是圆弧板凸台插入侧板时的图示（俗称为卯，卯入后，端部焊接）。当圆弧板的凸台依次插入到侧板的方孔中，这些方孔就决定了圆弧板的位置，对型时对圆弧板有效地起到了矫形作用，给制造和安装对型及总装奠定了良好基础。
2精确定位，减少焊接工装
破碎器机架焊合图，该零件为钣金件焊合而成，对每一件零件的定位精度要求较高，如果误差太大，则影响破碎辊和抛料筒的安装。众所周知，钣金件一般的生产方式多是采用剪板机下料，然后或冲压成型或折弯机成型，下料尺寸的精度是保证零件准确的唯一条件，然而，剪板机下料后的尺寸精度取决于刀口的直线度、间隙、板料平整度、剪板宽度等，使得影响剪板后的零件外形尺寸的因素较多，偏差较大，端面光亮带层窄，粗糙度大，达不到零件精确定位的要求。本部件的钣金件焊合件，通常都是要设计专门的焊接工装，将零件置放到焊接工装设定的特定位置，加以紧固和夹紧，然后实施焊接工序，这就增加了制造成本和工艺难度。德国工程师的解决办法是：在需要相互焊接的零件上开设榫和卯孔，来连接需焊接的钣金件，a、b、c、d、e、f、g、h标示的就是用卯孔来确定零件的位置，此设计的优点是省去了焊接工装，而零件定位却非常精确，完全达到设计要求。
3减速器合理分型，简化零件结构、减少加工要素
一般箱体多采用剖分式结构，剖分面通过轴线，有时也采用多剖分面，而剖分面基本上都是通过轴线，这种结构有许多限制：（1）箱体要有一定的壁厚，以便增加抗弯扭的惯性矩，提高箱体的整体刚性。若壁厚太厚，就增加了重量，显得箱子胖笨，占据安装空间。（2）为了保证结合面连接处的局部刚度与接触刚度，箱盖与箱座连接部分都具有较厚的连接凸缘，凸缘的存在增加了箱体重量和加工量，成本增加。（3）箱体剖分面和轴承座孔表面都要限制其微观不平度，表面粗糙度Ra≤1.6～2.5μm，加工要求较高。（4）过轴线的剖分式箱体轴承座孔两侧的连接螺栓还应尽量靠近，为此，在轴承座孔附近应做出凸台，凸台的存在使得加工量增加。（5）为保证密封，过轴线的箱体剖分面连接凸缘要经过精刨或刮研，制造精度要求非常高，增加制造成本。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆剖分式箱体工艺性较差，调整刀具的次数多，加工误差较大，造成浪费。减速箱材料为QT400-15，它的剖分面不过轴线，其剖分面与轴线垂直，箱盖最薄的地方6mm，最厚的地方也只有8~10mm。不但减小了箱体重量，而且做工精细，不占用安装空间。
4因地制宜，改铸件为焊接件
该零件可采用精密铸造后，再加工各个配合面，但存在以下缺点：（1）零件属于不规则形状，轴承座板厚度只有8mm，铸造后产生极大的铸造变形，由于尺寸266比较长，必须留大加工余量，方能保证239.663±0.05、芰55+0.0300、芰60-0.012-0.047、芰62+0.0300、芰65+0.0300的尺寸及同轴度0.05，增加了加工难度和成本，废品较高。（2）在新产品试制中，若采用精密铸造毛坯，则模型和铸件毛坯价格高，周期长，无法满足生产的急需。德国工程师的做法是在激光切割机上将轴承座板（板厚8mm）下料，同时割出两个轴孔，将轴管（单面留有3mm加工余量）与轴承座板采用二氧化碳保护焊，调整合适的焊机电流及参数，使其变形小，再在加工中心上加工。效率高、见效快、周期短。
5应用高精尖加工设备
（1）德国加工技术的先进性：卯的方孔为矩形，在激光切割机上一次割成型，激光割口的缝隙只有单边0.05mm，精确度很高。一般的板料下料设备做不到。（2）德国机械加工设备的精度高：就箱体而言，除了铸件本身的铸造精度外，尖端设备加工中心的使用，使得铸件加工余量大大减少，加工精度大为提高，箱体壁厚也有大大减小，箱体既达到了强度和使用要求，看起来也很美观、精致。
6体会
（1）大胆创新，不被传统设计思想束缚。目前国内的收获机械，比如玉米收获机，青（黄）贮收获机等，其割台体架几乎都采用的是矩形管焊接结构，那么在未来的设计中，只要其喂入机构是采用液压驱动的，是否也可以考虑将矩形管内腔作为油箱使用，而省去专门的液压油箱。因为在大多数人眼中，割台体承受着1.5t左右的零件重量，强度要保证，一般就不再考虑做其他用处。（2）加工新工艺和新技术应用于设计中。案例2、3卯口的应用，想法极为新颖，在通常生产中，没有激光切割机和数控冲床的情况下，也不能想象在钢板上留榫，因为，钢板上增加一个凸台或凹槽，会给冲压加工带来很大麻烦，需要设计和制造专门的冲压模具和工装，还需要与之相匹配的冲床，增加了工序，也不利于套裁，而有了激光切割机和数控冲床，这就不是问题了。在加工制造方面，要应用精密加工现代高新技术。在机床方面要应用数控机床、加工中心等高新技术。文中案例4、5就是，毛坯采用精密铸造，没有多余材料，毛坯本身几乎没有铸造变形，就使得加工余量很小，节约了材料。使用加工中心加工，机床本身有自检测和找正系统，设计好三维模型，一切就变得简单了。
论文作者:王家宁 殷文航
论文发表刊物:《知识-力量》2019年11月51期
论文发表时间:2019/12/6
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