在现代制造业的生产中,都离不开机床作为加工机械装备,而作为机床的基础机床铸件也是与之紧紧相关的。机床铸件行业是制造业的基础性行业,也是推动国民经济发展的脊柱行业。自新中国成立以来,国家对我国机床及机床铸件行业就给予了很大程度的支持。我国机床行业历经几十年的发展,实现了从无到有、从小到大的行业规模,技术也在不断探索中有了长足的进步。
机床铸件广泛用于仪器仪表、标准件、轴承业、电子、轻工、汽配行业等零部件的加工,特别适合有色金属。具有尺寸精度高,刚度好,加工余量小,表面质量好等优势,便于操作,缩短了生产周期,提高了生产效率,机床铸件耐磨性与消震性好。熔点比较低,流动性良好,收缩率小。机床铸件多为床身使用,它的结构简单,工艺性能好,便于导轨面的加工。水平床身配上水平放置的刀架可提高刀架的运动精度,一般可用于大型数控车床或小型精密数控车床的布局。但是水平床身由于下部空间小,故排屑困难。从结构尺寸上看,刀架水平放置使得滑板横向尺寸较长,从而加大了机床宽度方向的结构尺寸。
大型机床铸件的外观质量指集机床铸件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形状偏差、重量偏差。机床铸件的质量主要包括外观质量、内在质量和使用质量。机床铸件的内在质量主要指机床铸件的化学成分、物理性能、机械性能、金相组织以及存在于机床铸件内部的孔洞、裂纹、夹杂、偏析等情况;机床铸件的使用质量指机床铸件在不同条件下的工作耐久能力,包括耐磨、耐腐蚀、耐激冷激热、疲劳、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工艺性能。机床铸件质量对机械产品的性能有很大影响。例如,机床铸件的耐磨性和尺寸稳定性,直接影响机床的精度保持寿命。机床铸件质量对机械产品的性能有很大影响。例如,机床铸件的耐磨性和尺寸稳定性,直接影响机床的精度保持寿命。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铸件几何形状、尺寸大小外,还必须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,以避免或减少铸铜件的成分偏析、变形、开裂等缺陷的产生。公司采取的主要措施是提高铁水温度,建立完善的冲天炉检测系统,保证冲天炉处于正常状态。工艺参数的选择工艺参数对铸件尺寸精度以及轮廓清晰度有较大的影响。经过多次工艺试验,对每一工艺参数都认真选择。
机床铸件又可以称为大型铸件,目前机床铸件大部分为灰铸铁,对于灰铸铁件的质量,要从化学成分、原材料质量、配料、合金化、熔炼温度、孕育处理直至热时效等环境严格控制。
一、熔炼环节
1、碳当量。应采用较高的碳当量,HT250,以3.95为好;HT300,以3.82为好;HT350,以3.76为好。
2、硅碳比。建议可以将硅碳比控制在0.55-0.62。
3、合金化控制。合金元素的加入有利于铸件性能提高,一般w(Cu、0.4-0.6%或w(Cr、0.2-0.4%。
二、配料
生铁的加入量要低于10%,同时采用高废钢、高渗碳工艺,这样石墨品质好。
三、铁液温度
高的铁液温度可细化石墨,是高碳当量、高强度灰铸铁的基础。铁液温度为1500-1550摄氏度时,铁液氧化会减少,SiO2灰渣显著降低。
四、孕育
孕育的方法比孕育剂的高效更重要,根据实际情况,力求采用随流孕育、浇口杯孕育、浮硅孕育、型内孕育等瞬时孕育方法,确保孕育质量。应采用三角试样,热分析曲线,孕育前后的冷度比来检验孕育效果,既要防止孕育不足造成的过冷石墨,也要防止孕育过度造成的缩松。
五、性能检测
加强对附铸试棒性能与金相组织的检测,同时特别要加强对金相中过冷石墨、碳化物及珠光体的检验,提高数控机床铸件冶金质量,使其成熟度>1,硬化度<1,品质系数>1。
六、热时效
1、升温速度应缓慢,一般以(30-50)摄氏度/h为宜。
2、退火温度应为500-550摄氏度,保温时间以每小时烧透25mm计算。
3、炉温差控制保持在±20摄氏度。
4、热时效的顺序应防止粗加工后,以消除加工应力。
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