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        機床工作臺的加工原則及影響鑄件精度因素

        發布日期:2020-09-10

        大型機床鑄件主要有細長形(如橫梁、床身)、圓形(如工作臺)和高大型(如尾座體、主軸箱體),如細長形的橫梁和床身,為了防止鑄件變形,模樣設計出預變形撓度,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背導軌面加工寬度,機床主軸直徑一般為220mm,背導軌面加工寬度一般為110mm,因此反銑刀盤較小直徑應為440,按照刀盤制造標準,床身背導軌面的加工選用的是剛性好的φ500mm的可轉位反銑刀盤。同時在加工中我們采用相對測量方法來確定各節床身導軌尺寸的一致性,即均以一節床身導軌的厚度尺寸為基準,加工其余各節導軌時進行相對比較測量,較終確定床身導軌尺寸的一致性,從而確定導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,在加工過程中應根據實際的加工狀況選用適當的刀具,并改變主軸轉速以去除振動現象;

        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熱的穩定性;

        3、在精加工過程中,精度是判斷工件是否完成加工的依據,而床身導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行多次檢測和修正,提升了生產速率;

        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生變形,加工精度及穩定性難以確定,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下進行,未發生強壓變形的現象,才能確定較終的制造精度;

        5、加強對機床精度的維護。在不影響生產計劃的前提下,每年進行兩次機床的精度、液壓系統調試,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,床身導軌及節點處容易產生熱應力、相變應力、組織應力,鑄件上出現縮松缺陷也易引起收縮應力。

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

        (3)床身橫導軌有較大的殘余應力:拉應力160~180MPa,壓應力-70~-180MPa;豎導軌的殘余應力相對較?。豪瓚?4~26MPa,壓應力-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,沒有發生撓曲變形。

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

        機床工作臺加工的主要目的是進一步去除加工余量,同時對粗加工的加工誤差進行修正,為精加工打下良好的基礎。半精加工序中經常有部分內容要加工至設計要求,例如床身的結合端面在半精加工中要完成,需要按照床身導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備可以與粗加工設備相同。鑄件生產工序多、影響因素多,質量控制難度大,特別是大型鑄件,各個細節都需處理好。尤其是鐵液的質量對于鑄件生產的成敗很關鍵,除了達到材質的牌號要求外,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。

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