引言
毕业设计是焊接技术和学自动化专业的学生在基础理论课程、技术基础课程和专业课程基础上的所设立的一个重要的实践教学环节，以下是它的目的：
（1）为了培养和提高学生的独立工作能力，应利用本专业所学课程的理论和实际生产知识，进行实际焊接培训。
（2）巩固和拓展学校所学课程内容，掌握焊接手段和焊接工艺。
（3）领会基本的焊接技巧,如计算,画图,翻阅设计资料和手册,明白标准和规范等
在毕业前，学校布置的毕业设计题目为：中型挖掘机油管焊接的焊接制造工艺。通过查看任务书，我明白了这次设计的核心内容：母材和相关热处理的选择、焊接手段和设备的选用、焊接材料、焊接夹具的设计、焊接结构工艺路线的选定、焊接检测手段和实施方案的确认、对有可能出现的重要缺陷进行预测和危害分析。
第一章中型挖掘机油管焊接的母材选用及加工
1.1母材的选用
按照中型挖掘机油管焊接的结构强度要旨和经济原因选择母材：
1.2钢材的矫正原理及方法：
修正方法是通过添加或加热来缩短拉长纤维和拉长短纤维，最后使钢板厚度方向的纤维趋于同向。
方法：中型挖掘机油管焊接的矫正手段是机械矫正
校正过程：钢板矫直机如图所示。下分配辊是由电机驱动旋转的主动轴辊。上排轴滚轴是从动轴滚轴。可上下调节，可调节不同厚度的钢板。中挖机油管焊接校正后，先将油管压在下排轴压路机上，将上排轴压路机调整到适当高度，然后启动电机驱动旋转。
中型挖掘机油管焊接的矫正使用机械矫正例图
1.3划线
按照图纸和技术要求，以划线工具或画点、线为基准，在粗、半成品上画加工界限的过程称为划线。
划线可分为平面和三维两种。只有在工件表面有标记时，才能清楚地标明加工边界，即平面标记；只有在工件表面有不同的角度（通常互相垂直）标记时，才能清楚地标明加工边界，即立体标记。
画线的基本要求是线条清晰对称，立体定位尺寸准确。因为划线的线条有一定宽度，通常要求精度达到0.25-0.5毫米。应注意的是，工件的加工精度不能通过完整的标记来确定，但应在加工过程中进行测量，以确保背板展开，然后根据图纸上的图形和尺寸设计，按1:1的比例在待加工的钢材上画出加工边界。切割，然后加工制成模板，用样品作标记。
1.4号料
为了提高生产效率和节省原材料，当批量生产和重复次数比较多时，通常先制作样品，并在样品上打上标记，即编号材料。
1.4.1号料的方法
有很多种大小调整方法，例如样本大小调整和草图大小调整。当图形复杂，曲线较大时，通常采用样本大小来提高质量和效率。对于形状规则的矩形板和肋条，材料根据草图编号或编号卡直接标记在钢材上。
1.4.2样板的分类
样品根据用途可分为两类：标记和测试。根据其用途，划出的图案可分为展开图案、划出图案和切口图案。
1.4.3号料的作用
（1）节省原材料
（2）提高生产效率
1.5成形方法
成形手段采用锻造成形，是金属压力生产的一部分。所说的金属压力加工，就是在胚胎材料上施加外力，使它发生塑性变形，改变它的尺寸和形状，提高用于制造机械零件或毛坯成形工艺的性能。本次采用锻造工艺，即锻造和冲压的通用名称。
根据图样锻造材料。
1.6气割圆筒
用空气切割圆筒时，通常选择内圆，然后切割外圆。
切割时，应先在钢板上开一个孔。切割手段是对钢板进行预热，喷嘴应与钢板垂直。当变成深红色钢板，达到切割温度时，喷嘴应倾斜，有利于氧化铁渣吹出。这时，打开高压氧气吹出铁渣。开始切割时，不要放出太多高压氧气。随着焊枪慢慢向后拖，位于切割喷嘴相反方向的熔融金属被吹出。当氧化铁渣的火花不再飞扬时，就意味着钢板被切断了。此时喷嘴与钢板垂直，焊炬延伸至内圆线切割。
为了保证切割质量，切割速度不能太快。
1.7钻孔
钻孔时，我们应该思考孔的加工精度。成形手段采用锻造成形，是金属压力生产的一部分。所说的金属压力加工，就是在胚胎材料上施加外力，使它发生塑性变形，改变它的尺寸和形状，提高用于制造机械零件或毛坯成形工艺的性能。本次采用锻造工艺，即锻造和冲压的通用名称，根据图纸要求，在零件上钻出对应的孔，同时攻出对应的螺纹。
1.8 Q235的热处理
Q235是一种低碳钢，低碳钢含有较少的碳、锰和硅，因此一般由于焊接而没有严重的硬化和淬火结构。这种钢具有良好的塑性和冲击韧性。焊接接头也具有良好的塑性和冲击韧性。焊接时通常不需要预热、控制层间温度和焊后热，焊后不采用热处理来改良焊接组分，可以说完整的焊接过程中不需要奇特的工艺手段，它的可焊性优异，能利用不同的焊接手段进行焊接。但根据双头抛光机防尘罩图纸技术要求，焊前防尘罩可以不进行热处理，但是在焊接后需要采取退火处理，退火处理主要用来消除焊接结构的焊接残余应力。
第二章中型挖掘机油管焊接的装配工艺
2.1坡口形式与焊接技术
2.1.1坡口形式
坡口是指为了确保焊接的质量,焊接前需要对焊接处的工件进行的加工，它可以是气割或切割，它通常是斜面，有时是一个曲面。
开坡口能确保电弧可以进入焊缝根部的深处，确保焊缝被焊穿，有利于消除夹杂，获得更好的焊缝，并可以调整母材和填充金属的融化比率。
在焊接过程中，改变坡口的尺寸能改变焊缝金属的化学成分，所以，这对焊接的质量有较大的影响。在确保焊接质量的基础上，最好将坡口的角度调低，有利于减少工作量。根据需求，坡口有Y型坡，Ｖ型坡，Ⅰ型坡，Ｕ型坡等类型的坡口，但大部分要求留下一定的钝边。
按照设计的要求，在焊件的等待焊接的部位加工一定的几何形沟槽，就是坡口。按照结构、工件厚度和技术条件的要求，选择手弧焊接的斜面形式。在挑选坡口形式时，在确保工件焊穿的基础上，必须考虑焊缝融合比，坡口形状是否易于加工，、焊接生产率和焊接变形等因素。手工电弧焊与气体保护焊坡口的基本形式如下表所示
2.1.2坡口的加工方法
1、按照设计或工艺需求，在焊件的等待焊接部位加工一定几何形状和大小的沟槽，称为坡口。坡口的作用是：
(1)热源（电弧或火焰）能保护焊缝根部，保证根部的熔透。
(2)操作方便和清理焊渣。
(3)调整焊缝成形系数，使焊缝成形更好。
(4)调整基本金属和填充金属的比例。
2、选择坡口的规则
为了获得高质量的焊接接头，应该选择合适的坡口类型。坡口的选择主要根据母材的厚度、焊接手段和工艺要求。选择的时候，需要注意下面几个问题：
(1)尽量减少填充金属的量。
(2)坡口形状易于加工。
(3)有利于焊工操作和清理焊渣。
(4)焊后应力、变形尽可能小。
（1）刨削。
刨削用刨刀是一种对工件作水平相对直线往返运动的切割加工手段，主要用于工件的形状加工。
对角度有要求的坡口，可以用来刨床或刨边机在钢板边缘刨平。
（2）车削。
圆工件或管槽可以用车床或管槽机、电动管车床等进行车削加工，车床加工主要采用车刀来车削旋转工件。在车床上，钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花等器械也能用来进行对应的加工。车床主要用来加工轴、盘、套等具有旋转表面的工件，它是机械制造厂和修理厂中使用最广泛的一种机床加工类型。
（3）剪切。
对于较薄的工字钢，采用剪切。剪切过程可分为两个步骤，那就是刀片压进金属（包含弹性以及塑性压入）和金属滑动直到断裂。刀片由碳素工具钢、合金工具钢或热模钢制作而成。剪板机不仅由电机驱动，还由液压驱动。剪切机的布置由各种类型剪切机的使用和生产要求决定。
（4）气割。
它是一种广泛应用的坡口加工手段，，可以在任意角度获得各种类型的直、曲线形状的槽形。但手工气割焊件的大小和形状精度比较差，表面相对粗糙，应该尽量采用半自动或自动切割手段。焊前的清理和焊前惰性气体保护焊需要严格清除金属表面的氧化膜、油脂和水分等垃圾物，所有手段因材质而异。
(5)碳弧气刨：
主要用来清理焊接根部的坡口，效率相对高，工作条件差。
(6)铲削或磨削：
手工或气动、电动工具或用砂轮（或角向磨光机）进行磨削，效率相对低，主要用于焊接缺陷部位的修槽。坡口加工质量对焊接工艺有相对大的影响，应满足图纸或技术条件的需求。
不锈钢的机械清洗通常采用纱布研磨清洗，再用丙酮或汽油清除油污。
2.2工艺路线
2.2.1定位基准的选择
精密基准的选择：夹具本体组合不仅是装配基准，也是设计基准。利用它们作为精密基准，可以遵循“基准重合”的原则，实现油管零件“单侧两孔”的经典定位方式。其他的面和孔的加工也可以用它进行定位，使得工艺路线遵循“基准统一”的法则。另外，接头面积大，位置相对稳定，夹紧方案简单可实施，操作方便。
粗基准的选择：根据粗基准的选择原则，当零件有不同的加工面时，这些非加工面应作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，如果零件有多个非加工面，相对于加工面要求精度更高的非加工面应作为粗基准。现在，我们选择两个Φ12.5毫米的无盖孔的下表面，而R12的圆弧不处理外轮廓表面作为参照。另外，要保证定位准确、夹紧可靠。要加工的第一个表面是精确的基准接合面。
方案一：
两个支撑钉用于支撑两个Φ25毫米无盖孔的下表面，以限制Z移动和X旋转的两个自由度。R12.5的外表面用可移动的V形块夹紧，以限制Y、X和Y旋转的四个自由度。用粗铣的手段加工连杆体结合面。基于上述端面，Φ25毫米孔的加工是在扩孔前钻孔，然后与连杆盖配合加工别的孔和端面。
方案二：
两个支撑销用于支撑连杆体的下表面，同时预留Φ25毫米孔的位置，以限制Z运动和X旋转的两个自由度；R12.5的外表面用活动的V形块夹紧，以限制Y、X的移动和Z、Y的旋转，连杆结合面采用粗磨加工，Φ25毫米的孔和前后端面在铰孔前都采用钻孔加工。
对于第二种方案：像这样加工，尽管减少了几次夹紧时间，可以减少夹紧辅助时间。但在初始基准面上加工Φ25毫米的孔及前后端面，误差相对大，无法确保钻孔时，孔与界面的垂直度。而且夹紧时应该预留Φ25毫米孔的位置，不仅增加了装夹的难度，也让装夹工具更加复杂了，降低了工作的效率。
方案一：完全解决了方案的不足之处，降低了加工误差，减少了对工人技术的要求以及劳动强度，同时也降低了制造夹具的成本。并且，还较大的提高了加工效率和效益。
第三章中型挖掘机油管焊接的焊接工艺
3.1 Q235的焊接性
Q235AF中含碳量低、锰硅含量少，因此，一般情况下不会因焊接而产生严重的硬化和淬火组织。因此，钢的塑性和冲击韧度都很好，焊接钢的街道塑性和冲击韧性也很好，焊接过程中通常不需要特殊的技术措施，它的焊接性好。
3.2焊接方法及设备的选择
低碳钢的焊接手段有氧乙炔焊、手工电弧焊、气体保护焊、等离子弧焊、电渣焊、摩擦焊、热熔焊、铜焊等。几乎所有的焊接手段都涉及到。最近几年来，近年来，开发了各种高效、优质的焊接工艺和手段，如单面和双面焊、高效铁粉电极和重力电极电弧焊、氩弧底部密封电极电弧焊、烧结焊剂和快熔剂埋弧焊、窄间隙埋弧焊、药芯焊丝气体保护焊、旋转电弧加热焊等，这些高效、优质的焊接手段已广泛应用于低碳钢结构中。以下主要是从经济效益、效率、装备复杂度、操作是否简便等方面进行选择焊接时段的论述。
3.2.1首选：手工电弧焊
手工电弧焊的焊接参数包括焊条的种类和等级、焊条直径、焊接电流、电弧电压和焊接速度。
1、焊条电弧焊的优点
（1）工艺灵活、适应能力强。面对不同的焊接位置和接头形式，只要电极可以到达任何位置，就可以很容易地焊接。
（2）应用范围广。焊条电弧焊的焊条可以和绝大部分金属性能相配对，使接头的性能达到焊接金属的性能。
（3）容易分散焊接应力、控制焊接变形。由于局部加热不均匀，焊接过程中存在焊接应力和变形。通过改变焊接工艺，如跳焊、分段反焊、对称焊等，可以减小变形，改善焊接应力分布。
（4）装置简单、成本低。焊条电弧焊使用的装置结构简单，维修保养方便，设备轻巧移动方便，并且在焊接过程中无需辅助气体保护，同时具有很强的抗风能力。投资少，成本低。
2、焊条种类和牌号的选择
焊条的选用考虑了焊缝金属的力学性能和化学成分，焊接构件的使用性能和工作条件，焊接结构和应力条件的特点和施工条件以及经济收益。
低碳钢Q235-A是一种常见的结构钢，它需要焊缝金属和母材的强度，考虑到使用性能和工作条件，支架应能承受动态和冲击载荷。除强度需求外，还应确保焊缝金属具备较高的冲击韧性和塑性，因此，应选用抗裂性和加工性好的酸性电极。焊条牌号等如下表。
3、焊条直径的选择
按照焊件的厚度选择焊条的直径，焊条直径和焊件厚度的关系如下图
在板厚相同的情况下，平焊位置使用的电极直径大于其他位置使用的电极直径。垂直、水平和向上焊接时应使用更细的电极，通常不超过4.0毫米。第一层焊道应采用小直径焊条焊接，后一层可按照焊件厚度选用较大的焊条。T型接头和搭接接头用直径较大的电极焊接。
4、焊接电流的选择
A、按照焊条直径选取焊接电流。任意直径的焊条都有对应的电流范围。下表就是各种直径焊条对应的焊接电流的参考数据：
B、按照焊接位置选取焊接电流。平焊可选取大电流焊接，横焊、立焊、仰焊，其焊接电流比平焊位置小百分之十到二十左右。
5、电弧电压的选择
选取电弧电压，通常主要由电弧的长度决定。电弧的长度通常等于焊条直径的一半或1倍，对应的电弧电压就是16-25伏特。酸性焊条弧长与焊条直径相等，碱性焊条弧长则是焊条直径的一半。
6、焊接速度的选取
焊接速度要均匀适宜，既要保证焊穿，又要保证不烧穿，并且还要使焊缝宽度和高度满足图纸设计要求。
手工电弧焊焊接工艺卡
3.2.2次选：CO2气体保护焊
CO2气体保护焊的特点
1.焊接成本低。二氧化碳气体来源广、价格便宜，并且消耗的焊接电能少，因此二氧化碳焊的成本低，仅仅是埋弧焊和电弧焊的一半。
2.生产率高。因为二氧化碳焊的焊接电流密度大，导致焊缝厚度变大，焊丝的熔化率加大，熔敷速度加快；此外，焊丝又是连续送进，并且焊后没有焊渣，尤其是多层焊接时，省下了清洁时间。因此生产效率比焊条电弧焊高1-4倍。
3.焊接变形和焊接应力小。因为电弧热量集中，焊件加热面积小，同时二氧化碳气体具有比较强的冷却效果，所以，焊接应力小和形变小。
4.操作性能好，适用面积广
焊丝
（1）焊丝直径
焊丝型号：ER49-1
焊丝直径通常是按照焊件的厚度、焊接空间的位置和生产率的需求所选取的。立焊、横焊、仰焊一般采用直径小于1.6 mm的焊丝；横焊可采用直径大于1.2 mm的焊丝。焊丝直径的选择如下表所示
（2）焊接电流。它的尺寸主要由送丝快慢决定，送丝速度越快，那么焊接电流久越大。电流大约为：60-250安培
（3）电弧电压。短路过渡时，电弧电压计算公式如下：
V=0.04I-16+20+/-2.0(A)
焊接电流和电弧电压最佳配合值如下表所示
（4）焊接速度。在半自动焊接中，熟练焊工的焊接速度为每小时18-36米；在自动焊接中，焊接速度可高达每小时150米。
（5）焊丝伸出长度。焊丝伸出长度通常为焊丝直径的10倍左右，同时随焊接电流的增大而增大。
（6）电源极性。焊接通常结构用直流反极性。
（7）气体流量。二氧化碳气体流量应该按照焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度和喷嘴直径等选取。在细丝二氧化碳焊接时，气体流量大约是每分钟8-15升,粗丝二氧化碳焊接时，气体流量大约是每分钟15-25升。
（8）装配间隙和坡口大小。因为二氧化碳焊焊丝直径较小，电流密度大，电弧穿透力强，电弧热集中，8 mm无坡口焊件的坡口角度可由约60度减小到30-40度，钝边可增加2-3 mm，根部间隙可减少1-2毫米。
（9）喷嘴到焊件的距离
喷嘴和焊件之间的距离应按照焊接电流来选取，如下图
3.2.3再选：熔化极活性气体保护焊（MAG焊）
MAG是熔化极主动气体保护焊的简称。惰性气体保护焊是在惰性气体氩中加入少量氧化性气体（CO2、O2或其他混合气体）的气体保护焊手段。
MAG焊的特点
1.MAG焊熔池和熔滴温度较高，电流密度大，焊缝厚度厚，熔敷效率高，有利于增加焊接生产效率。
2.MAG焊具有一定的氧化性，解决了纯氩保护时表面张力大、液态金属粘性大、易咬边和焊点漂移的问题。并且改善了焊接成形性能，接头力学性能良好。
3.MAG焊因为电弧温度高，容易形成喷射过渡，它的电弧燃烧稳定，飞溅小，熔敷系数大，节约焊接成本。
MAG焊用的设备
MAG焊接设备和二氧化碳气体保护焊的设备相似，在二氧化碳气体保护系统中只增加了氩源和气体混合器。它的型号是ZPG1-500。
MAG焊设备通过氩气瓶、二氧化碳气瓶、烘干器、送丝小车、焊接电源、气体混合器、焊枪、减压流量计等组合而成。
MAG焊接参数的选取
MAG焊的主要工艺参数有焊丝的选取、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝延长线长度、气体流量、电源极性等。
1.焊丝的选取。在MAG焊接中，因为保护气体具有一定的氧化性，所以必须使用含有硅、锰等脱氧元素的焊丝。又由于支架1的母材是低碳钢，所以选择使用ER49—1的焊丝，它的直径是1.2毫米。
2.焊接电流。焊接电流的大小应按照工件厚度、坡口形状、所使用的焊丝直径和所需要的熔滴过渡形式来选取，并且支架1所选取的材料厚度是8毫米,所以焊接电流约为200安培。
3.电弧电压。电弧电压决定了电弧长度和熔滴之间的过渡形式。只有电弧电压和焊接电流有机配对，才能获取稳定的焊接过程。当电流与电弧电压配对良好时，电弧平稳、飞溅少、声音柔和，焊缝熔合良好。按照材料厚度等选取电弧电压大约是23伏特。
4.焊丝伸出长度。焊丝伸出长度通常是焊丝直径的10倍，那么伸出长度是10-15毫米。
5.气体流量。气体流量太小，不能起到保护的作用；气体流量太大，因为紊流的产生，保护效果也不好，并且气体的消耗量太大，成本增加。通常1.2毫米的焊丝，选取气体流量大约是每分钟15升。
6.焊接速度。焊接速度过快会产生许多不足之处，如未焊透、熔合不良、焊道过薄、保护效果差、会产生气孔等；焊接速度过慢也会产生焊缝过热、甚至烧穿、成形不良、生产率低等。所以，焊接速度的确定应由操作者根据板厚、电弧电压、焊接电流、水平、坡口形状和尺寸、熔合条件和焊接位置来确定和调整。选定焊接的速度约为每分钟250毫米。
7.电源种类极性。为了降低飞溅，通常都使用直流反焊接，就是焊件与负电极连接，焊枪与正电极连接。
3.3、焊前的准备
1、试板制备：得到符合国家标准的母材试板、焊接气体、焊丝、焊条等。
2、焊前准备道具：手套、口罩面罩、锤子、凿子、尖钳、三角铁、锉刀、刷子，记录笔和纸、计时器等。
3、器材制备：手工电弧焊、切割机、台钳、碳弧气刨、装配平台、起重机、滚轮架、收卷机、螺旋线夹等。
4、测量道具：坡口角度尺、焊缝测量尺、划线器、钢尺、卷尺等。
5、钢板定位焊前应符合下列要求：
（1）坡口表面需要坡口表面没有裂缝、分层、夹杂等不足之处；
（2）焊接前，应该清理坡口和母材两边20毫米范围内的氧化物、油渍、熔渣等有害杂物。
3.4焊接工艺过程
3.5焊接接头的常见缺陷与危害和补救措施
常见缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等。产生气孔的原因是焊前未将焊条烘干，焊接部位表面污染未清理干净。未焊透的主要原因是电流太小，棒太快。由于焊接电流过小，焊接速度过快，清洗不干净，导致熔渣或非金属夹杂物不能及时排出，形成夹渣。它分为点和条。裂纹可分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。热裂纹是因为焊接工艺不当导致的。焊接应力过大时，因为焊条中氢含量过高或焊接件的刚度差过大而产生冷裂纹。再加热裂纹通常是由再加热引起的。
气孔和夹杂是焊接生产中常见的典型焊接缺陷。它们不仅削弱了焊缝的有效工件截面，而且产生应力集中，显著降低了焊缝金属的强度和韧性，更不利于动载荷强度和疲劳强度。在某些情况下，气孔和夹杂会导致裂纹。裂纹的损坏很可能导致损坏事故的发生，造成严重的事故后果。未焊透和未熔合的危害是未焊透和未熔合部位容易产生应力集中，降低了接头的力学性能。
为了保证焊接结构的性能和质量，防止裂纹的产生，提高焊接接头的韧性，消除焊接应力，可进行适当的热处理。热处理工艺可以在焊接工艺之前或之后进行，主要包括预热、后加热和焊后热处理。
通过合理的热处理，充分发挥钢的潜能，显著提高钢的机械性能，延长零件的寿命，消除铸、锻等热加工过程中产生的缺陷，为下一道工序做好准备。所以热处理在机械制造中有着很重要的位置。
第四章夹具的设计
4.1具的简介
夹具是夹紧工件的一种工艺设备。广泛应用于机械制造中的切割、热处理、装配、焊接、检验等过程
在金属切削机床中使用的夹具统以称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可或缺的工艺装置，它直接影响了加工的精度、劳动生产率和产品制造成本，因此机床夹具设计在产品设计以及制造和生产技术准备中起着极其重要的作用。机床夹具设计是一项重要的技术工作。
4.1.1夹具的概念
在机械制造厂的生产过程中，用夹具将工件固定在对应的位置上，完成切割加工、检测、装配、焊接等工作，所用的工艺设备叫做夹具。
4.2焊接夹具的作用
1.增加产量，可以为辅助工作节省大量的时间
2.为了提高焊接质量，焊件在自由状态下焊接后会通常会发生变形。如果变形超过技术的要求，将影响到以后的装配工作或产品的未来性能。焊接夹具能准确定位并夹紧焊接件。焊接时，其变形受到限制。
3.效率高的埋弧自动焊机，在不使用夹具的情况下，只能在平焊位置焊接直线焊缝，扩大了焊机的工作范围。
4.可有效地改善劳动条件，手工装配的劳动强度很大，焊接时靠人工去翻转工件是不可能和不安全的，但是焊接夹具就能容易地做到。
4.3选择夹紧机构
紧力的方向和作用点的同时，要确定对应的夹紧机构。确定夹紧机构应注意下面几个方面：
①安全性。夹紧机构应具有足够的强度和夹紧力，防止夹具操作人员意外受伤。
②手动夹具夹紧机构的操作力不宜过大，以降低操作人员的劳动强度。
③夹紧机构的过程不能太长，来增加夹具的工作效率。
④手动夹紧机构应该灵活、操作简便。为了确定夹紧力的方向和作用点，以及夹紧元件或夹紧机构，应选取和设计电源。夹紧方案也必须反复分析和比较，在确定了夹紧方案后，正规设计时也应在具体结构上进行一些整改。
4.4夹具设计的要求
1.确保夹具具有一定的使用寿命。
2.夹具本身一定要具备良好的制造工艺性和较高的机械效率。
3.为了提高夹具的维修性，夹具的设计应规范化、标准化。
4.夹具设计应使零件或部件能够装配到正确的位置和可靠的夹紧，同时能防止焊接过程中焊接件变形。
5.夹具技术性能应优良，零部件装配应方便，取出应快捷。
6.夹紧装置应灵活、可靠、易于拆卸，夹紧力适中，夹紧要一次到位，零部件不得被损坏。
7.夹具结构合理，工人操作方便、安全，有足够的操作空间和良好的视野
4.4.1夹具体主要技术条件及优缺点的分析
上平面与夹具本体底部应该平行，以便防止夹紧后工件倾斜。
（1）保证加工质量：使用机床夹具的核心任务是确保加工精度，尤其是确保加工面与工件定位面、加工面之间的位置精度。机床夹具使用过之后，其精度主要由夹具和机床来确保，不再依赖于人工的技术水平。
（2）提高生产效率，降低生产成本：使用夹具后可减少打标、找正辅助时间，并易于实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，气动和液压加速等装置得到了广泛的应用，但辅助时间进一步缩短。
（3）扩大机床技术的范围：在机床上使用夹具可以使加工更加方便，扩大机床技术的范围。例如，在机床或钻床上使用钻模可以代替钻床。例如，模具夹具的使用可用于车床或铣床的仿形。
（4）降低工人劳动强度，确保安全生产。
优点：V形块和定位销可以互换。经过多次拆装，由于V型块定位较紧，经常使用会导致精度降低，当加工件不符合要求时，可以更换V型块。
缺点：工作时间长或切削力过大，会造成钳体整体变形，达不到要求。此时就必须进行重新设计。
4.5夹具的设计步骤
1.确定设计任务并收集研究材料
在接到夹具设计任务书后，首先要认真阅读需要被加工件的零件图和相关的部件装配图，了解零件的功能、结构特点和技术需求;其次，要认真学习零件的工艺规划，充分了解这道工序的加工内容和加工需求，了解这道工序使用的机床和工具，并研究和分析夹具设计任务书上选取的定位基准和工艺尺寸。
2.编制夹具结构方案，绘制夹具结构草图
在编制夹具结构方案时，主要解决了以下问题，确定了工件的定位方式，设计了定位装置。
对定位元件的技术要求：①足够精确②耐磨性好③足够的强度和刚度④更好的工艺性能⑤易于清除碎屑
确立工件的夹紧方案，设计夹紧装置。
对夹紧设备的技术要求：①紧固过程可靠②夹紧力度大小合适③结构、工艺性能良好④使用方便
确定刀具设置或导向模式，选择或设计刀具设置装置或导向元件。
该对刀装置通过对刀块和塞尺组合而成。刀架用于确定夹具与刀具的对应位置，确定刀具设置或导向模式，选择或设计刀具设置装置或导向元件。
确定其他组件或设备的结构，如定位键、索引设备等。
3.绘制夹具总图
夹具总图绘制的比例除了特殊情况以外，通常根据1:1绘制，使所设计的夹具具有良好的直观性。
绘制夹具配置图可按以下顺序进行：用双虚线绘制工件轮廓和定位面加工面；绘制定位元件和导向元件；根据夹紧状态绘制夹紧装置；绘制其他部件或结构；最后画出夹具本体，将上述部件连接成一个整体，形成一个完整的夹具。在夹具装配图中，加工件被视为透视体。
4.确定和标记尺寸和固定装置的技术要求
夹具主图应标明外形尺寸、必要的装配尺寸、检测尺寸和公差、零件与零件之间的配合尺寸以及主要部件位置的精确要求。当工艺技术要求较高时，进行工艺精度分析。
5.绘制夹具零件图
夹具中的国家标准件都一定要绘制零件图。在确定这些零件的尺寸公差或技术需求时，应注意使它符合夹具总体规划的需求。
4.6焊接夹具的使用
减速器有两个焊接夹具，分别用于盖板和轴承座、轴承座和肋板的焊接。
1.工件应牢固地夹在夹具上，如盖板与肋板的焊接。这是角焊缝，应该确保它的垂直度。
2.焊接没有完成的时候，通常不允许拆卸夹具，以防止焊接件发生形变，影响到装配的精度。
3.当许多人同时操作时，应该注意操作的安全性。
4.焊接件应牢固地夹在夹具上，不得松动。
4.7中型挖掘机油管结构
中型挖掘机的油管结构如图3-1所示，主要由接头1、接头2、管套和输油管道组成。在焊接过程中，需要对四个零件进行定位和夹紧，以确保焊接准确、正确。
设计的夹具应该结构简单，并可以实现以上的功能，现设计的中型挖掘机油管的焊接夹具结构图如图3-2所示。
中型挖掘机油管焊接夹具轴测图见图3-3。它主要由水平板和垂直板组成。水平板定位并夹紧下面的两部分，垂直板定位并夹紧上面的两部分。该夹具可焊接中型挖掘机井油管接头1、接头2、管套、油路四部分，设计简单、紧凑。
第五章焊接检验
5.1焊接检验的作用
为了保证焊接结构的完整性、可靠性、安全性和可用性。焊接检验具有保证生产正常进行的功能。具有防止焊接缺陷和提供质量管理信息的功能。
5.2焊接检验方法的确定
支架1的焊接的焊缝大部分是直焊缝和角焊缝，首先，采用最简单、最方便的外观检验，其次是超声波探伤，灵敏度高、设备轻、操作简单、检测速度快、成本低、对人体无害。所以，选取的焊接检测手段首选外观检验，第二种选择是超声波探伤检测。
5.3超声波检验的优点
1.作用和材料的超声强度足够低，最大作用的应力远小于弹性极限。
2.可用于金属、非金属和复合材料零件的无损检测。
3.在确定内部缺陷的尺寸、位置、方向、埋深和性质等方面，它与其他无损检测方法相比具有综合优势。
4.只需要从一侧接近焊件。
5.设备轻巧，对人体和环境没有危害，可作现场检查。
6.所用的参数和有关波形都可以存储起来供以后调用。
5.4采用超声波探伤的方法及设备
超声波探伤的手段：直接接触手段
射线探伤的设备：A型脉冲反射法探伤仪;它的操作方便、探伤图形容易、判断简便而且探伤敏捷度高
5.5超声波探伤的实施步骤
1.对焊缝外观和尺寸进行检测
2.超声波探伤检测等级的确认
3.超声波探伤面及探伤手段的确认
4.探头的选取。探头的选取包含探头形式的选取、晶片大小的选取、频率的选取和探头角度或K值的选取。对支架焊缝的检测，使用频率是2-2.5MHz、小晶片、大K值的斜探头。
5.超声波探伤仪的调整
①探伤范围和扫描速度的调整
②探伤灵敏度的调整
6.现场粗探伤
把发现不足当作主要目的，包含探测纵向、横向不足和别的取向缺陷，和鉴别假信号等
7.现场精探伤
针对粗探伤中发现的不足，进一步准确的测定不足的有关数据
8.评判焊接不足
9.探伤记录和报告
结论
随着工业生产的发展，对焊接工艺提出了各种要求。一方面，工业生产的发展对焊接技术提出了很高的要求，另一方面，科学技术的发展为焊接技术的进步开辟了新的途径。
为适应我国现代化建设的需求，人们认为焊接技术的发展将更加迅速，在工业生产的发展中将发挥更加重要的作用。此外，我们不断探索新的焊接方法，从以前的几种焊接手段到现在的许多焊接手段，从原来的手工电弧焊到窄间隙埋弧焊、机器人焊接，从以前的焊工保护不善到对焊工的良好保护，各种各样的都能看到，我国正在发展中。在不久的将来，我们的焊接技术也在发展。未来将发现更先进的焊接技术。焊接工艺便宜，劳动强度低，焊接质量好，焊接质量好。
在本次设计中，我对焊接手段和设备、焊接结构制作等方面的知识印象深刻。在过去，他们很少互相联系，但这个设计涉及到每一个课程，所以他们是紧密相连的。这个设计对我今后的工作有很大的影响。让我学习如何系统地分析问题并逐步解决它们。
这次设计让我学到了很多，通过此个设计，我更加系统地掌握了我过去所学的焊接知识。在本文的设计中，我再次回顾了CAD和Word的应用。总之，这个设计教会了我很多。
致谢
经过两个多月的忙碌和工作，本次毕业论文设计已即将完成，作为一名大专生的毕业论文，由于缺乏经验，难免有许多不完整的考虑，希望老师能理解。
从论文的选题到搜集资料，从写稿到反复修改，这一时期经历了欢乐、喧闹、痛苦和犹豫。写作过程中的心情是如此复杂。如今，随着毕业论文的最后一稿，复杂的心情消失了，甚至还有一种成就感“不积跬步无以至千里”，这篇毕业论文能顺利完成，多亏了教师四年的认真负责，使我能够很好地掌握专业知识，并在毕业论文中有所体现。也正是你们的长期支持和帮助，才使我的毕业论文最终顺利完成。此外，此外，我还要感谢我的室友们以及他们在写这篇论文时的指导，这为我完成这篇论文提供了很大的帮助。
最后，我要感谢所有在繁忙的日程中花时间复习、评论和参与论文答辩的老师！
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