其一、大型機床鑄件的回火工藝
為了使大型機床鑄件達到需要的硬度和使大型鑄件具有力學性能、物理性能和化學性能,除合理選用材料和各種成形工藝外,熱處理工藝是不可少的。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,賦予或工件的使用性能。
大型機床鑄件作為一種大型鑄件須要經過時效處理才能提高本身的使用性能,_床身鑄件的內在質量。機床鑄件,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。
大型機床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,這樣會對機床鑄件回火工件有很大的影響。
大型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。
其二、大型機床鑄件變形的原因有哪些?
大型機床鑄件在高溫下澆注,在凝固冷卻過程中,因溫度下降而產生收縮和發生相變,如收縮和相變受到阻礙,便會在鑄件中產生鑄造應力。鑄造應力按其形成原因可分為熱應力、相變應力和機械阻礙應力三種。鑄造應力是熱應力、相變應力和機械應力三者之和。常用的去除應力的方法如下:
一、自然時效法自然時效去除應力效果好,但要達到去除殘余應力的目的,就要使鑄件長期暴露的空氣中數年。長時間的放置全部不適合現代企業生產,一般不予采用。
二、熱時效法熱時效能去除應力,但對設備成本高、耗能高,根據時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力的工藝方式。但在能源日益緊張的情況下,也不適合應用,而且其經濟成本高,不符合企業生產的綜合經濟效益。所以需要尋找一種能夠替代熱時效的工藝方法。
三、振動時效法振動時效的實質是以振動的形式給工件施加附加應力。當附加應力與殘余應力疊加后,達到或超過材料的屈服限時,工件發生微觀或宏觀的塑性變形,從而降低和均化工件的殘余應力,從而使工件幾何尺寸穩定。該工藝方法耗能低、設備簡單使用方便,目前普遍應用。
機床鑄件材料大多選用灰鐵鑄鐵材質,也有少量的鑄鋼機床鑄件,現代機床鑄件設計中用結構鋼焊接的床身比例逐漸上升。機床鑄件有良好的尺寸穩定性,用來做機床鑄件不宜變形,有利于長期保持機床精度。