[一]、大型機(jī)床鑄件的退火處理工藝
大型機(jī)床鑄件的內(nèi)在質(zhì)量主要指機(jī)床鑄件的化學(xué)成分、物理性能、機(jī)械性能、金相組織以及存在于機(jī)床鑄件內(nèi)部的孔洞、裂紋、夾雜、偏析等情況;機(jī)床鑄件的使用質(zhì)量指機(jī)床鑄件在不同條件下的工作長(zhǎng)時(shí)間能力,包括耐激冷激熱、疲勞、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工藝性能。大型機(jī)床鑄件質(zhì)量對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的性能有很大影響。例如,機(jī)床鑄件的性和尺寸穩(wěn)定性,直接影響機(jī)床的精度保持壽命大型機(jī)床鑄件由于制造工藝的特別性,大型機(jī)床鑄件表面容易銹蝕,生銹后很難處理,如不引起重視,不但工件的防銹蝕能力較差,裝飾性也不好。很多企業(yè)在對(duì)大型機(jī)床鑄件提出較高的耐蝕性要求的同時(shí),根據(jù)大型機(jī)床鑄件不同的工作條件,要求對(duì)大型機(jī)床鑄件(鑄鐵,鑄鋼)進(jìn)行常溫發(fā)黑,磷化處理和其它特別的防銹處理。大型機(jī)床鑄件的表面防銹處理越來越受到人們的重視,這也是我們?cè)跈C(jī)械加工和設(shè)備維修時(shí)常常要遇到的問題。
機(jī)床鑄件是整個(gè)機(jī)床的支撐,精度要求很高,機(jī)床鑄件要經(jīng)過退火處理的理由分幾點(diǎn):
一、局部淬硬及表面淬硬零部件較多有許多機(jī)床鑄件只要求局部表面有高的性比如機(jī)床工作臺(tái),T型槽工作臺(tái),落地鏜床工作臺(tái)等,除少數(shù)機(jī)床鑄件采用鹽浴爐局部淬硬外,大部分機(jī)床鑄件采用局部表面淬火法。
二、的機(jī)床鑄件要求具有高的穩(wěn)定性通常在制作工序中有一次或多次穩(wěn)定化處理,如去應(yīng)力退火、自然時(shí)效處理等,盡量減少殘余內(nèi)應(yīng)力,以確定鑄鐵工作臺(tái)的穩(wěn)定性。
三、鑄鋼機(jī)床鑄件一般采用非合金(碳素)結(jié)構(gòu)鋼及合金結(jié)構(gòu)鋼。少數(shù)機(jī)床鑄件,如鑲鋼導(dǎo)軌、淬硬絲杠等采用低合金工具鋼及軸承鋼等。
四、采用周期式作業(yè)爐大部分機(jī)床鑄件加熱采用鹽浴爐。真空爐或在氣體滲碳爐中滴注煤油生成保護(hù)氣氛中進(jìn)行。
五、采用低溫化學(xué)熱處理機(jī)床鑄件的設(shè)計(jì)多數(shù)從剛性考慮,對(duì)熱處理要求變小,性高尺寸穩(wěn)定性好。
六、部分鋼制機(jī)床鑄件經(jīng)過預(yù)先熱處理如鑄鋼件、鍛件及軋材等,經(jīng)過退火、正火或調(diào)質(zhì)處理等預(yù)先熱處理,以提升機(jī)床鑄件的強(qiáng)度,去除組織缺陷及加工工藝性能:為終熱處理做好組織準(zhǔn)備,減少熱處理變形。
為了改進(jìn)或改變大型機(jī)床鑄件的原始組織﹐去除內(nèi)應(yīng)力﹐確定大型機(jī)床鑄件性能﹐防止大型機(jī)床鑄件變形和破壞﹐大型機(jī)床鑄件清理后﹐有的需要進(jìn)行熱處理。大型機(jī)床鑄件熱處理一般有淬火﹑退火﹑正火﹑鑄態(tài)調(diào)質(zhì)﹑人工時(shí)效(見時(shí)效處理)﹑去除應(yīng)力﹑軟化和石墨化處理等。例如高錳鋼大型機(jī)床鑄件要求很高的性和足夠的韌性﹐其內(nèi)部組織應(yīng)為奧氏體。為此﹐需對(duì)大型機(jī)床鑄件進(jìn)行淬火處理﹐即將大型機(jī)床鑄件加熱到奧氏體區(qū)域使其奧氏體化后。淬水激冷。使奧氏體來不及轉(zhuǎn)變而保持下來。這一過程也叫水韌處理或固溶處理。修補(bǔ)和表面精整3個(gè)方面。有些大型機(jī)床鑄件在凝固﹑冷卻以及熱處理過程中產(chǎn)生變形﹐使部分尺寸超差﹐需用矯正的方法修復(fù)。矯正主要利用機(jī)械力量在室溫或溫態(tài)下進(jìn)行。當(dāng)變形量過大時(shí)﹐也可以在加熱爐內(nèi)利用鑄件自重或外加壓重進(jìn)行高溫矯正。
再就是鑄造用的原材料的質(zhì)量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質(zhì)劑以及鑄造砂、型砂粘結(jié)劑、涂料等材料的質(zhì)量影響著機(jī)床橫梁大型機(jī)床鑄件,使其產(chǎn)生氣孔、孔洞、夾渣、粘砂等缺陷,影響機(jī)床橫梁大型機(jī)床鑄件外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使機(jī)床橫梁大型機(jī)床鑄件報(bào)廢。其次就是大型機(jī)床鑄件的工藝操作,要制定合理的工藝操作規(guī)程,提升工人的技術(shù)水平,使工藝規(guī)程正確實(shí)施。來獲得優(yōu)良的機(jī)床大型機(jī)床鑄件,試驗(yàn)平臺(tái),T型槽試驗(yàn)平臺(tái)。
[二]、數(shù)控機(jī)床鑄件外部缺陷與質(zhì)量提升
數(shù)控機(jī)床鑄件外部缺陷主要使用焊接手段,要求氣密﹑液密的數(shù)控機(jī)床鑄件的滲漏缺陷﹐則采用壓入堵漏劑的方法解決。數(shù)控機(jī)床鑄件表面粗糙和凹凸不平一般用懸掛砂輪和高速砂輪磨光精整。針對(duì)問題對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。由于原設(shè)計(jì)的澆道為開放式澆道,正對(duì)內(nèi)澆口處的型腔尺寸較小,金屬液與型腔瞬間碰撞后呈霧狀,粘附于型腔壁上,使隨后進(jìn)入的金屬液不能與它熔合而形成冷豆或冷隔缺陷,降低了表面質(zhì)量。金屬液在流動(dòng)充填過程中,沿著數(shù)控機(jī)床鑄件較長(zhǎng)的一端充填時(shí)堵塞了溢流槽,影響整副模具的排氣,而且在末端沒有設(shè)置溢流槽和排氣槽,使得金屬液裹住空氣,不能排氣而形成氣孔及縮孔,影響數(shù)控機(jī)床鑄件質(zhì)量。
改進(jìn)后的模具結(jié)構(gòu),原開放式澆道改為導(dǎo)入式狹長(zhǎng)澆道。把金屬液引入型腔,在一側(cè)設(shè)計(jì)了由寬到窄的澆道,起到了增壓作用,使金屬液在充填時(shí),既有壓力又有速度。為了使數(shù)控機(jī)床鑄件的外表和內(nèi)在質(zhì)量穩(wěn)定,在動(dòng)模較長(zhǎng)一端型腔的末端,增設(shè)了溢流槽和排氣槽。這樣,溢流槽可積聚型腔內(nèi)的冷金屬和涂料,也加強(qiáng)了死角部位金屬液的流動(dòng),排氣槽又能使型腔內(nèi)氣流順利排出,以引導(dǎo)金屬液的充填。經(jīng)過改進(jìn),對(duì)數(shù)控機(jī)床鑄件末端的充填有很大幫助,數(shù)控機(jī)床鑄件表面質(zhì)量明顯提高,氣孔和縮孔現(xiàn)象基本。
數(shù)控機(jī)床鑄件配重塊的零件尺寸和重量的適應(yīng)范圍很寬,金屬種類幾乎不受限制,零件在具有一般機(jī)械性能的同時(shí),還具有耐磨、吸震等綜合性能,是其他金屬成形方法如鍛、軋、焊、沖等所做不到的。在機(jī)器制造業(yè)中用鑄鐵配重塊方法生產(chǎn)的毛坯零件,在數(shù)量和噸位上迄今仍是較多的。鑄鐵配重塊生產(chǎn)經(jīng)常要用的材料有各種金屬、焦炭、木材、塑料、氣體和液體燃料、造型材料等。
為了改變數(shù)控機(jī)床鑄件的原始組織﹐內(nèi)應(yīng)力﹐數(shù)控機(jī)床鑄件性能﹐防止數(shù)控機(jī)床鑄件變形和破壞﹐數(shù)控機(jī)床鑄件清理后﹐有的需要進(jìn)行熱處理。數(shù)控機(jī)床鑄件熱處理一般有淬火﹑退火﹑正火﹑鑄態(tài)調(diào)質(zhì)﹑人工時(shí)效(見時(shí)效處理)﹑應(yīng)力﹑軟化和石墨化處理等。例如高錳鋼數(shù)控機(jī)床鑄件要求很高的耐磨性和足夠的韌性﹐其內(nèi)部組織應(yīng)為奧氏體。為此﹐需對(duì)數(shù)控機(jī)床鑄件進(jìn)行淬火處理﹐即將數(shù)控機(jī)床鑄件加熱到奧氏體區(qū)域使其奧氏體化后﹐迅速淬水激冷﹐使奧氏體來不及轉(zhuǎn)變而保持下來。這一過程也叫水韌處理或固溶處理。修補(bǔ)和表面精整3個(gè)方面。有些數(shù)控機(jī)床鑄件在凝固﹑冷卻以及熱處理過程中產(chǎn)生變形﹐使部分尺寸差﹐需用矯正的方法修復(fù)。矯正主要利用機(jī)械力量在室溫或溫態(tài)下進(jìn)行。當(dāng)變形量過大時(shí)﹐也可以在加熱爐內(nèi)利用鑄件自重或外加壓重進(jìn)行高溫矯正。
再是鑄造用的原材料的質(zhì)量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質(zhì)劑以及鑄造砂、型砂粘結(jié)劑、涂料等材料的質(zhì)量影響著機(jī)床橫梁數(shù)控機(jī)床鑄件,使其產(chǎn)生氣孔、孔洞、夾渣、粘砂等缺陷,影響機(jī)床橫梁數(shù)控機(jī)床鑄件外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使機(jī)床橫梁數(shù)控機(jī)床鑄件報(bào)廢。其次是數(shù)控機(jī)床鑄件的工藝操作,要制定合理的工藝操作規(guī)程,提高工人的技術(shù)水平,使工藝規(guī)程得到正確實(shí)施。來獲得的機(jī)床數(shù)控機(jī)床鑄件,精密試驗(yàn)平臺(tái),T型槽試驗(yàn)平臺(tái)。試驗(yàn)平臺(tái)的工作面上面可以有孔和T型槽,用來固定工件,安裝后能隔離振動(dòng),另外試驗(yàn)平臺(tái)能控制排出的水油。