机床底座制造合理、结构稳定、使用寿命长、材料均采用HT200-300灰铸铁,铸铁机床底座铸件有优良的机械、物理性能,铸铁机床底座可以有各种不同的强度、硬度、韧性配合的综合性能,还可兼具一种或多种性能,如、和低温、等。机床底座是机床的一个重要的基础大件,机床底座的结构尺寸和布局形式,决定了其本身的动态特性。如果机床底座结构设计不合理或刚度不足,会引起床身的各种变形和振动,从而影响整机的性能。机床底座铸件的设计工艺性。进行设计时,除了要根据工作条件和金属材料性能来确定机床底座铸件几何形状、尺寸大小外,还从铸造合金和铸造工艺特性的角度来考虑设计的合理性,即明显的尺寸效应和凝固、收缩、应力等问题,以避免或减少机床底座铸件的成分偏析、变形、开裂等缺陷的产生。
如何提高机床铸件的硬度和加工工艺
其一、如何提高机床铸件的硬度
采用连续式水冷冲天炉来冶炼浇铸的机床铸件,一般对其铸件硬度有的要求,通常在180HB以上,为达到此硬度条件,需要采取的措施,具体是:
1、提高出炉温度
硬度是与铁液过热温度有关,出炉温度高时,铁液中夹杂物少不易,硬度就高。为提高铁液温度,采取以下措施:
1)对冲天炉内部结构进行改进,缩短炉缸高度,风口处修成卡腰形,主要目的是提高送风强度,强化底焦燃烧,从而提高铁液过热温度。
2)对原有的风机进行技术改造,提高送风强度,使底焦充分燃烧,提高铁液过热温度。
3)采用大批量焦炭,这样既降低成本,也达到了提高铁液温度的目的。
2、细化晶粒
晶粒的大小对金属的力学性能有很大影响。晶粒越细,金属的强度越好,组织越均匀,硬度波动越小。需要:
1)先,针对冲天炉出炉温度相对低的特点,选择粒度较细的孕育剂75SiFe。
2)其次,除了在炉前进行孕育外,在浇注过程中进行2次顺时孕育,以便细化晶粒。
3、合金化处理
1)提高床身铸件硬度,一般采用提高w(Mn)的方法,但生产发现加Sn的效果,由于Sn的熔点较低(231.5℃),为减少烧损量,可以在浇包中加入Sn合金。
2)另外,为提高Sn合金的加入效率,对床身铸件的内浇道进行改进,把常见的双面同时进铁式浇注系统,改为双面阶梯顺序进铁式浇注系统,这样改进,降低了Sn的总加入量,同时满足了质量要求。
其二、机床铸件加工工艺的性能特点
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。
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