大型机床铸件作为一种大型铸件须要经过时效处理才能提高本身的使用性能,_床身铸件的内在质量。机床铸件,床身立柱,机床工作台等铸件整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
大型机床铸件回火时应严格遵守回火工艺,筋板密集或易变形部位应加支撑筋,防止应回火温度导致变形和断裂。应有专人看管回火炉温度计,及时控制温度,防止温度过高或过低,这样会对机床铸件回火工件有很大的影响。
大型机床铸件的材质为细腻灰口铸铁,熔炼时配比45%的钢,以提高机床铸件的刚性;也有客户要求做球墨铸铁的,球墨铸铁的刚性比灰铸铁要好,但减震效果相比灰铸铁是有很大差距的,而且铸造成本比灰铸铁要高很多;所以球墨铸铁不适合做机床的主要构件,比较适合做机床工作台铸件使用。
大型机床铸件成形原理:
大型机床铸件生产是将金属加热熔化,使其具有流动性,然后浇入到具有形状的铸型型腔中,在重力或外力(压力、离心力、电磁力等)的作用下充满型腔,冷却并凝固成机床铸件(或零件)的一种金属成形方法。
选用灰铸铁做大型机床铸件的优势:
1、灰铁铸造机床铸件成本低,灰铸铁具有良好的铸造性能,便于铸造出各种复杂结构的形体;
2、铸铁材质有良好的减震性能,更有利于避免机床运转时产生震动,降低噪音。
3、与钢相比铸铁虽然抗拉强度较低,但抗压强度与钢接近,大多数机床床身对抗拉强度要求不高,可以满足性能要求;
4、灰铁材质铸造的机床床身铸件有良好的润滑性能,因为灰铁原子结构中的微孔可以容纳较多润滑油,同时含有的碳元素有自润滑作用。
5、铸铁比钢有好的耐锈蚀性能,便于保持机床导轨的精度。机床床身铸件有良好的尺寸稳定性,用来做机床床身不宜变形,有利于长期保持机床铸件精度。
大型机床铸件的加工工艺性能特点:
1、磨削效率高。砂轮相对工件作高速旋转,一般砂轮线速度达35m/s,约为普通刀具的20倍以上,机床可获得较高的金属切除率。随着磨削新工艺的开发,磨削加工的效率进一步提高,在某些工序已取代车、铣、刨削,直接从毛坯上加工成形。同时,磨粒和工件产生强烈的摩擦、急剧的塑性数控机床变形,因而产生大量的磨削热。
2、能获得机床很高的加工精度和很低的表面粗糙度。每颗磨粒切去切屑层很薄,一般只有几微米,因此表面可获得高的精度和低的表面粗糙度。
3、切削功率大消耗能量多。砂轮是由许许多多的磨粒数控机床组成的,磨粒在砂轮中的分布是杂乱无章、参差不齐的,切削时多呈负前角且有的圆弧半径,因此切削功率大、消耗能机床量多。
4、加工范围广。砂轮磨粒硬度高,热稳定性好,不但可以加工未淬火钢、铸铁和有色金属等材料,而且可加工淬火钢、各种切削刀具以及硬质机床合金等硬度很高的材料。
5、柔性高。主要表现在加工机床铸件对象的灵活可变性,即通过换应用软件可以很容易地在范围内从一种零件的加工换为另一种零件加工的功能,这显著地缩短了多品种生产中的设备调整和生产准备时间。
6、实现机床操纵和加工过程的自动化。数控磨床加工解决机床铸件普通机床加工自动化程度及加工效率低和自动机床、专用机床或自动线加工柔性差的基本矛盾,成为功能完善机床的现代加工方法。
为了使大型机床铸件达到需要的硬度和使大型铸件具有力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺是不可少的。大型机床铸件的热处理是机械制造中的重要工艺环节,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变铸铁平台和机床铸件表面的化学成分,赋予或工件的使用性能。
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