【一】、大型機(jī)床鑄件成形原理
大型機(jī)床鑄件生產(chǎn)是將金屬加熱熔化,使其具有流動(dòng)性,然后澆入到具有形狀的鑄型型腔中,在重力或外力(壓力、離心力、電磁力等)的作用下充滿型腔,冷卻并凝固成機(jī)床鑄件(或零件)的一種金屬成形方法。
選用灰鑄鐵做大型機(jī)床鑄件的優(yōu)點(diǎn):
1、灰鐵鑄造機(jī)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(fù)雜結(jié)構(gòu)的形體;
2、鑄鐵材質(zhì)有良好的減震性能,有利于避免機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生震動(dòng),降低噪音。
3、與鋼相比鑄鐵雖然抗拉強(qiáng)度較低,但抗壓強(qiáng)度與鋼接近,大多數(shù)機(jī)床床身對抗拉強(qiáng)度要求不高,可以滿足性能要求;
4、灰鐵材質(zhì)鑄造的機(jī)床鑄件有良好的潤滑性能,因?yàn)榛诣F原子結(jié)構(gòu)中的微孔可以容納較多潤滑油,同時(shí)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(jī)床導(dǎo)軌的精度。機(jī)床鑄件有良好的尺寸穩(wěn)定性,用來做機(jī)床床身不宜變形,有利于長期保持機(jī)床鑄件精度。
【二】、大型機(jī)床鑄件變形的原因有哪些?
大型機(jī)床鑄件在高溫下澆注,在凝固冷卻過程中,因溫度下降而產(chǎn)生收縮和發(fā)生相變,如收縮和相變受到阻礙,便會在鑄件中產(chǎn)生鑄造應(yīng)力。鑄造應(yīng)力按其形成原因可分為熱應(yīng)力、相變應(yīng)力和機(jī)械阻礙應(yīng)力三種。鑄造應(yīng)力是熱應(yīng)力、相變應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力三者之和。常用的去除應(yīng)力的方法如下:
一、自然時(shí)效法自然時(shí)效去除應(yīng)力效果好,但要達(dá)到去除殘余應(yīng)力的目的,就要使鑄件長期暴露的空氣中數(shù)年。長時(shí)間的放置全部不適合現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn),一般不予采用。
二、熱時(shí)效法熱時(shí)效能去除應(yīng)力,但對設(shè)備成本高、耗能高,根據(jù)時(shí)效窯的功率不同一般需要30h以上。是普通使用的去除殘余應(yīng)力的工藝方式。但在能源日益緊張的情況下,也不適合應(yīng)用,而且其經(jīng)濟(jì)成本高,不符合企業(yè)生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。所以需要尋找一種能夠替代熱時(shí)效的工藝方法。
三、振動(dòng)時(shí)效法振動(dòng)時(shí)效的實(shí)質(zhì)是以振動(dòng)的形式給工件施加附加應(yīng)力。當(dāng)附加應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加后,達(dá)到或超過材料的屈服限時(shí),工件發(fā)生微觀或宏觀的塑性變形,從而降低和均化工件的殘余應(yīng)力,從而使工件幾何尺寸穩(wěn)定。該工藝方法耗能低、設(shè)備簡單使用方便,目前普遍應(yīng)用。
機(jī)床鑄件材料大多選用灰鐵鑄鐵材質(zhì),也有少量的鑄鋼機(jī)床鑄件,現(xiàn)代機(jī)床鑄件設(shè)計(jì)中用結(jié)構(gòu)鋼焊接的床身比例逐漸上升。機(jī)床鑄件有良好的尺寸穩(wěn)定性,用來做機(jī)床鑄件不宜變形,有利于長期保持機(jī)床精度。