機床鑄件的性能要求及精加工過程

時間:2019-11-28 15:13 作者:東建鑄造 點擊:
機床是裝備制造業(yè)中的主要產(chǎn)品,也是各行業(yè)廣泛采用的加上設(shè)備。隨著汽車、航空航天、軍事,以及制造業(yè)的整體發(fā)展,對機床產(chǎn)品的要求也越來越高,高精數(shù)控機床產(chǎn)品成為機床行業(yè)的主流,國外的數(shù)控機床產(chǎn)品技術(shù)水平高、發(fā)展速度快。近幾年,國內(nèi)的數(shù)控機床自主研發(fā)能力也不斷提高,技術(shù)水平獲得階段性突破,與國外同行業(yè)的差距逐漸縮小。由于機床的結(jié)構(gòu)件和許多主要部件都是以鑄件為坯料的,因此機床鑄件的好壞,對機床的質(zhì)量、壽命保持性都有重要的影響。
機床鑄件的性能要求主要有以下幾個方面:
(1)較高的抗壓強度與抗拉強度。
(2)良好的穩(wěn)定性。
(3)高的彈性模量。
(4)良好的耐磨性。
(5)較好的減震性。
(6)良好的切削性能。
(7)良好的鑄造性能。
(8)較高的尺寸,較低的表面粗糙度。
生產(chǎn)機床鑄件I要從化學(xué)成分、力學(xué)性能、金相組織、尺寸時效處理等幾方面進行控制。
采用數(shù)控機床加上零件時,要讓其較高和加上初期、中期、后期尺寸的一致性,就要求鑄件的硬度、加上性能的穩(wěn)定。雖然數(shù)控機床有自動測量,刀具磨損自動補償?shù)裙δ?,但鑄件硬度與加上性能的波動大小仍會對加上穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。實踐證明,保持鑄件化學(xué)成分的穩(wěn)定是鑄件硬度、加上性能穩(wěn)定的重要措施。因此,熔煉鐵液的C, Si, Mo含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))波動均不應(yīng)超過±0. 1%, C的波動范圍為±0. 05%。
從使用角度上看,機床鑄件的剛性比其強度更重要,計算表明,即使達到機床較大切削力,高牌號鑄鐵件的抗壓強度、抗拉強度仍有較大的安全系數(shù),卻會出現(xiàn)因其剛度差、抗變形能力不夠而使強力高速切削的數(shù)控機床失去。因此,對現(xiàn)代數(shù)控機床鑄件材質(zhì)的剛性指標(biāo)很重要,即灰鑄鐵的彈性模量越大,材質(zhì)抗變形能力也越大。
鑄鐵彈性模量在強力切削下對數(shù)控機床保持穩(wěn)定性的作用越來越重要。彈性模量與強度有著密切的關(guān)系,強度越高,彈模量也越高。但不能以強度的測試來代替彈性模量的測試。因為即使是同樣的強度,彈性模數(shù)也有高低之分。熔煉配料中的廢鋼量,滲碳的機制,高溫熔煉,孕育強化及化學(xué)成分中的Si/C比,以及金相組織中的石墨數(shù)量、大小等都是影響彈性模量的重要因素。
超長床身的精加工過程中,在高加工及穩(wěn)定性、提高生產(chǎn)效率方面還存在一些技術(shù)難點問題,主要為:
1)超長床身加工的穩(wěn)定性;
2)超長床身加工過程中刀具的磨損;
3)主軸熱變形對加工的影響;
4)超長床身導(dǎo)軌面高平行度;
5)超長床身直線度的檢測方法及檢測數(shù)據(jù)的處理;
6)超長床身導(dǎo)軌直線度的。
由于重型機床超長床身比較長,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(dǎo)致加工后松開卡壓時產(chǎn)生扭曲,無法知道加工的穩(wěn)定性。
我們采取的解決方法是從床身毛坯劃線開始,就嚴(yán)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(yīng)力也可以得到一定釋放,從而減輕應(yīng)力的積累,為精加工打下良好的基礎(chǔ)。
在超長床身的精加工中,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1000-1200 mm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(yán)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(dǎo)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,讓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讓床身在全長范圍內(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,有效的讓工件的自由調(diào)平,而且墊實可靠,切削過程中不會發(fā)生振動,加工質(zhì)量極其穩(wěn)定。
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滄公備:13090002006124