• 機床鑄件的穩定性和可靠性

    時間:2019-06-22 16:37 作者:東建鑄造 點擊:
    機床是國家工業發展的基礎裝備,尤其是高端數控機床,其制造水平的高低是衡量一個國家綜合實力的重要標志。我國已經連續幾年成為世界上較大的機床生產國和消費國,也成為世界進口機床第 一大國。我國機床行業產品質量雖然已經有了很大提升,但在使用的穩定性和可靠性方面與國際先進水平有一定差距。
    以高速、高精、復合、智能、輕量化為特征的高端數控機床需要的鑄件必須具備以下5個基本條件:1)較高的尺寸精度與外觀質量;2)較高的強度與剛度;3)良好的加工切削性能;4)良好的耐磨性與減震性;5)良好的精度穩定性。也就是說,高端機床鑄件需要具有優良的外觀質量與內在質量。
    高端數控機床鑄件的內在質量主要包括化學成分、金相組織、力學性能等。內在質量的好與壞,除內部鑄造缺陷外,其它方面主要依賴于鐵液的熔煉與爐前處理。筆者公司主要使用2臺10t/h雙排大間距熱風沖天爐進行熔煉,個別鑄件使用雙聯熔煉。為保證鑄件內在質量,需要嚴格控制熔煉工藝。
    沖天爐的經濟技術指標為:出爐溫度、熔化率、鐵焦比、風焦比等,通常認為鐵液的出爐溫度是主要技術指標。
    對于出爐溫度,國內與國外在認識和要求方面存在較大差距,是國外鑄造廠對高質量鐵液的出爐溫度要求。國內多數企業沖天爐熔煉的鐵液溫度均不高。國內沖天爐熔煉控制的出爐溫度較國外低很多,究其原因主要是國內鑄造廠過分追求鐵焦比,忽視熔煉質量,出爐溫度的控制以不產生冷隔、澆不足等鑄造缺陷為基礎來確定。
    對于金相組織的檢驗,很多鑄造廠并不重視,但灰鑄鐵的金相組織對力學性能和加工性能有著非常重要的影響。生產數控機床鑄件不僅需要獲得細化的珠光體基體,而且要求鑄件的石墨形態主要為均勻分布的無方向性的片狀石墨(A型石墨)。筆者公司通過使用鑄造焦炭,提高出爐溫度,穩定化學成分,獲得比較理想的金相組織。抗拉試棒的石墨長度等級為4級,珠光體體積分數≥98%,鑄件本體的石墨形態為均勻分布的A型石墨。
    機床床身鑄造方法:
    1 優先采用砂型鑄造機床床身鑄件,因為砂型鑄造比其它鑄造方法成本低、生產工藝機械化、生產周期不長,質量還能保證,當濕型不能滿足要求時再考慮使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤到幾十公斤,重達幾十噸鑄件多用粘土干型生產。
    2機床床身鑄造方法應和生產批量相適應。低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法,因設備和模具的價格昂貴,所以適合批量生產。
    機床床身加工流程介紹:精加工、粗加工、光整加工的工序特點: 機床床身鑄件精加工工序 從經過粗加工的表面上切去較少的加工余量,使工件達到較高的加工精度及表面質量的工序為精加工工序。如工件表面無特別高的要求,精加工常作為終加工。
    機床床身鑄件光整加工工序 它是從經過精加工的工件表面上切去很少的加工余量,得到很高的加工精度及很小的表面粗糙度值。研磨、珩磨、超精加工及拋光等方法屬于光整加工工序。
    大型床身鑄件優先采用砂型鑄造,主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產工藝簡單、生產周期短。當濕型不能滿足要求時再考慮使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤,而粘土干型生產的鑄件可重達幾十噸。鑄造方法應和生產批量相適應,低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法,因設備和模具的價格昂貴,所以只適合批量生產,大型床身鑄件可以單件鑄造也可批量生產。
    大型床身鑄件的鑄造方法一般采用消失模鑄造工藝,樹脂砂鑄造,實型鑄造,高牌號鑄造等,例如大型機床鑄件的床身,立柱,橫梁,滑臺等都是用這幾種鑄造工藝。鑄件材質:HT200-350可承接單件60噸左右的鑄件,也可應客戶用途來設計制作。采用樹脂砂型鑄造大型床身鑄件的優點:
    1、樹脂砂型剛度好,澆注初期砂型強度高,這就有條件利用鑄鐵凝固過程的石墨化膨脹,有效地消除縮孔\縮松缺陷,實現灰鑄鐵\球墨鑄鐵件的少冒口\無冒口鑄造。
    2、實型鑄造生產中采用聚苯乙烯泡塑模樣,應用呋喃樹脂自硬砂造型.當金屬液澆入鑄型時,泡沫塑料模樣在高溫金屬液作用下迅速氣化,燃燒而消失,金屬液取代了原來泡沫塑料所占據的位置,冷卻凝固成與模樣形狀相同的實型鑄件。
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