機床工作臺的加工原則及影響鑄件精度因素

大型機床鑄件主要有細(xì)長形（如橫梁、床身）、圓形（如工作臺）和高大型（如尾座體、主軸箱體），如細(xì)長形的橫梁和床身，為了防止鑄件變形，模樣設(shè)計出預(yù)變形撓度，即鑄件的反變形量，這種鑄件的中間型腔砂芯通用性好，可以減少芯盒的數(shù)量；圓形鑄件的中心孔較大時，可將中心孔圓形砂型分成1/2或1/4，從而減小芯盒的尺寸。至于外圍的扇形型芯，通用性也很高。機床工作臺導(dǎo)軌面的加工采用的是反銑刀盤精銑，受主軸直徑的限制，反銑刀盤的直徑較小為：機床主軸直徑+2x背導(dǎo)軌面加工寬度，機床主軸直徑一般為220mm，背導(dǎo)軌面加工寬度一般為110mm，因此反銑刀盤較小直徑應(yīng)為440，按照刀盤制造標(biāo)準(zhǔn)，床身背導(dǎo)軌面的加工選用的是剛性好的φ500mm的可轉(zhuǎn)位反銑刀盤。同時在加工中我們采用相對測量方法來確定各節(jié)床身導(dǎo)軌尺寸的一致性，即均以一節(jié)床身導(dǎo)軌的厚度尺寸為基準(zhǔn)，加工其余各節(jié)導(dǎo)軌時進(jìn)行相對比較測量，較終確定床身導(dǎo)軌尺寸的一致性，從而確定導(dǎo)軌面高平行度的要求。

一、機床工作臺的加工原則及影響鑄件精度因素

1、工件的剛性對加工精度有較大的影響，在加工過程中應(yīng)根據(jù)實際的加工狀況選用適當(dāng)?shù)牡毒撸⒏淖冎鬏S轉(zhuǎn)速以去除振動現(xiàn)象；

2、要去除機床的熱變形對加工精度的影響。由于長床身的加工行程較長，加工中機床主軸的發(fā)熱會對加工精度造成很大的影響，需要確定加工過程中主軸發(fā)熱的穩(wěn)定性；

3、在精加工過程中，精度是判斷工件是否完成加工的依據(jù)，而床身導(dǎo)軌形位公差的檢測和修正占用了精加工大量的時間，若所選用的機床精度很高，則工件可以一次加工到位而無需進(jìn)行多次檢測和修正，提升了生產(chǎn)速率；

4、長床身拼合后總長度很大，在一次裝卡下加工時會因自重原因產(chǎn)生變形，加工精度及穩(wěn)定性難以確定，需要采用合理、的裝卡方法，確定長床身的精加工在自然狀態(tài)下進(jìn)行，未發(fā)生強壓變形的現(xiàn)象，才能確定較終的制造精度；

5、加強對機床精度的維護(hù)。在不影響生產(chǎn)計劃的前提下，每年進(jìn)行兩次機床的精度、液壓系統(tǒng)調(diào)試，以保持機床的精度；

二、機床工作臺加工中床身鑄件會出現(xiàn)哪些問題？

（1）床身鑄件溫度場分布不均勻，上箱凝固比下箱快，床身導(dǎo)軌及節(jié)點處容易產(chǎn)生熱應(yīng)力、相變應(yīng)力、組織應(yīng)力，鑄件上出現(xiàn)縮松缺陷也易引起收縮應(yīng)力。

（2）盲孔法測量的殘余應(yīng)力結(jié)果與數(shù)值模擬基本相符，灰鑄鐵件的殘余應(yīng)力比球墨鑄鐵件大，較低的打箱溫度有利于減小殘余應(yīng)力，而粗加工容易增大殘余應(yīng)力。

（3）床身橫導(dǎo)軌有較大的殘余應(yīng)力：拉應(yīng)力160~180MPa，壓應(yīng)力-70~-180MPa；豎導(dǎo)軌的殘余應(yīng)力相對較?。豪瓚?yīng)力14~26MPa，壓應(yīng)力-27~-52MPa；床身在長度方向變形量較大，在寬度和高度方向的變形量較小，沒有發(fā)生撓曲變形。

（4）水平阻流設(shè)計充型不平穩(wěn)、有紊流傾向、容易卷氣、不利于排渣，可采用去除阻流片設(shè)計優(yōu)化澆注系統(tǒng)。

機床工作臺加工的主要目的是進(jìn)一步去除加工余量，同時對粗加工的加工誤差進(jìn)行修正，為精加工打下良好的基礎(chǔ)。半精加工序中經(jīng)常有部分內(nèi)容要加工至設(shè)計要求，例如床身的結(jié)合端面在半精加工中要完成，需要按照床身導(dǎo)軌找正后精加工確定垂直。半精加工中的精度要求不會很高，要求嚴(yán)格的精度都是在較后精加工中確定的，所以一般半精加工設(shè)備可以與粗加工設(shè)備相同。鑄件生產(chǎn)工序多、影響因素多，質(zhì)量控制難度大，特別是大型鑄件，各個細(xì)節(jié)都需處理好。尤其是鐵液的質(zhì)量對于鑄件生產(chǎn)的成敗很關(guān)鍵，除了達(dá)到材質(zhì)的牌號要求外，鐵液的溫度、性能等都對鑄件有影響。裂紋是大型鑄件的一個敏感問題。