概述機床床身鑄件出現變形的原因
機床鑄件的熱處理是機械制造中的重要工藝環節,與其它加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分,而是通過改變工件內部的顯微組織,或改變鑄鐵平臺和機床鑄件表面的化學成分,賦予或改 善工件的使用性能。其特點是改 善鑄鐵平臺和機床床身鑄件的內在質量。機床床身鑄件產品作為一種大型鑄件要經過時效處理才能提高本身的使用性能,改 善床身鑄件的內在質量。機床床身鑄件,床身立柱,機床工作臺等鑄件整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。機床床身鑄件回火時應嚴格遵守回火工藝,筋板密集或易變形部位應加支撐筋,防止應回火溫度導致變形和斷裂。應有專人看管回火爐溫度計,及時控制溫度,防止溫度過高或過低,這樣會對回火工件有很大的影響。
機床鑄件重要加工面應朝下或位于側面。鑄件在澆注時,朝下或垂直安放部位的質量比朝上安放的高。經驗表明,氣孔、非金屬夾雜物等缺陷多出現在朝上的表面上,而朝下的表面或側立面通常比較光潔,出現缺陷的可能性小。個別加工表面朝上時,應適當放大加工余量,以加工后不出現缺陷。
各種機床床身的導軌面是關鍵表面,不允許有砂眼、氣孔、渣孔、裂紋和縮松等缺陷,要求組織致密、均勻,以硬度值控制在規定范圍內。因此,盡管導軌面比較肥厚,對于灰鑄鐵而言,床身的澆注位置是導軌面朝下,錐齒輪鑄件的齒坯部分的質量要求較高,因此其齒坯表面應朝下,對于圓筒類零件,內外表面要求組織致密、均勻。一般采取筒身直立。
機床鑄件的材質為細膩灰口鑄鐵,熔煉時配比45%的鋼,以提高機床鑄件的剛性;也有客戶要求做球墨鑄鐵的,球墨鑄鐵的剛性比灰鑄鐵要好,但減震效果相比灰鑄鐵是有很大差距的,而且鑄造成本比灰鑄鐵要高很多;所以球墨鑄鐵不適合做機床的主要構件,比較適合做機床工作臺鑄件使用。
一、選用灰鑄鐵做機床鑄件的好處:
1、灰鐵鑄造機床鑄件成本低,灰鑄鐵具有良好的鑄造性能,便于鑄造出各種復雜結構的形體;
2、鑄鐵材質有良好的減震性能,有利于避免機床運轉時產生震動,降低噪音。
3、與鋼相比鑄鐵雖然抗拉強度較低,但抗壓強度與鋼接近,大多數機床床身對抗拉強度要求不高,可以滿足性能要求;
4、灰鐵材質鑄造的機床床身鑄件有良好的潤滑性能,因為灰鐵原子結構中的微孔可以容納較多潤滑油,同時含有的碳元素有自潤滑作用。
5、鑄鐵比鋼有好的耐銹蝕性能,便于保持機床導軌的精度。機床床身鑄件有良好的尺寸穩定性,用來做機床床身不宜變形,有利于長期保持機床鑄件精度。
二、概述機床床身鑄件出現變形的原因:
1、頂出過程中,頂出溫度過高(鑄件的)、頂出結構不好、頂出有沖擊、頂出力不均衡,都會使鑄件產生變形。
2、已產生粘模,但尚未達到鑄件脫不出的情況下,頂出時也會產生變形。
3、鑄件本身結構不合理,凝固收縮產生變形。
4、模具結構不合理(如活動型芯帶動、鑲拼不合理等)。
5、鑄件的變形一般是指整體變形而言。常見的變形有翹曲、彎扭、彎曲等。
6、澆口系統、排溢系統(主要是溢流)布置不合理,引起收縮時的變形。