生產(chǎn)大型機床鑄件要從化學成分、力學性能、金相組織、尺寸精度和時效處理等幾方面進行控制。由于重型機床長床身比較長,在精加工裝卡過程中,很容易受重力的影響而變形,也極容易產(chǎn)生強壓變形,導致加工后松開卡壓時產(chǎn)生扭曲,無法確定加工精度的穩(wěn)定性。從床身毛坯劃線開始,就嚴格控制床身的自由調(diào)平,粗加工、半精加工要求采用可調(diào)墊鐵自由調(diào)平,使床身在自由狀態(tài)下裝夾、加工,這樣在加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應力也可以釋放,從而減輕應力的積累,為精加工打下良好的基礎。在長床身的精加工中,采用高度很低的調(diào)整墊鐵多點位支撐,將調(diào)整墊鐵以間隔1000-1200mm沿床身均布。待多段床身臨床整體拼裝好后,在裝卡過程中嚴格控制工件的調(diào)平工序,先將工件在自然狀態(tài)下按已加工導軌面找平、找直后,抽紙檢查各處墊鐵受力的情況。
由中間向兩端對稱的調(diào)實墊鐵與床身底面的接觸,再將壓板壓在調(diào)整墊鐵的正上方,在壓板周邊床身上用百分表定表監(jiān)測,將壓板壓緊,確定壓板緊固前后百分表讀數(shù)無變化。采用這種裝卡方法不但可以確定床身在全長范圍內(nèi)找正緊固后仍處于自由受力狀態(tài),不存在由于卡壓而造成變形,確定了工件的自由調(diào)平,而且墊實,切削過程中不會發(fā)生振動,加工質(zhì)量尤其穩(wěn)定。
一、控制大型機床鑄件輪廓尺寸的措施
1、保溫冒口針對鑄件上箱的厚大部分,放置不同規(guī)格的保溫冒口,可以起到好的補縮效果,且減少金屬液用量。
2、對于高大型鑄件,我們設計兩套澆注系統(tǒng),上面為一套(距上箱約1/3總高),中下區(qū)域為一套,鐵液先充入中下區(qū)域的澆注系統(tǒng),上面澆注系統(tǒng)后進,同時,上面的鐵液溫度比先澆的要高一些,這樣的澆注系統(tǒng)對鑄件有很好的補縮效果。
3、鑄造工藝模擬對大型鑄件的各種預設工藝方案進行模擬,可以避免大型鑄件不能先試驗在生產(chǎn)中帶來的風險,可以提升大型鑄件的成功率。
4、冷鐵分為內(nèi)冷鐵和外冷鐵,對于尾座體、主軸箱體、工作臺的厚大部位,在其內(nèi)部我們設計了焊接內(nèi)冷鐵架(材質(zhì)為鋼筋),外部放置石墨冷鐵。
二、大型機床鑄件的生產(chǎn)需經(jīng)過淬火及時效處理
(1)淬火處理
由于重型機床床身一方面承受大的載荷,同時其導軌面處于開放區(qū)域,無法進行保護,容易造成磨損,因此部分重型機床床身為了提升導軌的性,有床身導軌淬火的技術要求。淬火是提升零件硬度抵抗磨損工藝方法。
淬火中較常用的冷卻介質(zhì)是鹽水、水和油。鹽水淬火的工件,容易有高的硬度和光潔的表面,不容易產(chǎn)生淬不硬的軟點,但卻易使工件變形嚴重,甚至發(fā)生開裂。而用油作淬火介質(zhì)只適用于過冷奧氏體的穩(wěn)定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。
(2)時效處理
機床床身作為大型機床鑄件需要經(jīng)過時效處理才能改進內(nèi)在的質(zhì)量,提升使用性能。在進行床身鑄造時,由于床身鑄件設計壁厚、形狀、冷卻速度的不同,會在床身鑄件的內(nèi)部產(chǎn)生鑄造應力,若這種應力不及時予以去除,會使床身鑄件在后面的切削加工或使用過程中產(chǎn)生變形或裂紋,因此為了去除鑄件的殘余鑄造應力,應當采用低溫退火工藝進行鑄造。而且床身鑄件在加工過程中應嚴格遵守回火工藝,為了防止鑄件產(chǎn)生變形或斷裂,在床身易變形部位應當加入支撐筋,派專人值守回火爐溫度計合理控制溫度,防止回火溫度過高或過低對床身鑄件產(chǎn)生影響。