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数控机床铸件主要是对主轴箱起支撑作用,满足主轴箱的Z向的运动,机床立柱铸件要有较好的刚性和热稳定性。在设计环节,通过机床动力学,对机床立柱铸件进行受理分析。

机床立柱铸件为A形结构,排除机床在加工过程中机床立柱铸件产生的偏移摆动,使机床工作台的承载量是其他机床的2-3倍。优良的设计和铸造工艺。

机床立柱铸件的重量占机床总重量的很大比重,同样在机床的总成本中也占相当大的比重,要使用尽量少的材料,达到高的刚性。

数控机床铸件的设计特点:

1、合理的结构程度和加强筋的搭配、使数控机床床身铸件抗扭抗震提高刚性;

2、为使数控机床床身铸件具有良好的静刚度,应注意合理选择机床立柱铸件的结构形式,机床立柱铸件采用封闭的完整箱体结构,机床立柱铸件采用封闭式截面,合理选择及布局隔板和筋条,尽量减小结合面,提高部件间接触刚度等。纵向隔板主要提高机床立柱铸件抗弯刚度;横向隔板主要提高机床立柱铸件抗扭刚度;斜向隔板兼有提高机床立柱铸件抗弯刚度、抗扭刚度的效果。

影响数控机床铸件质量的因素:

影响数控机床铸件质量的因素很多,是铸件的设计工艺性。数控机床床身铸件进行设计时,除了要根据工作条件和金属材料性能来确定铸件几何形状、尺寸大小外,还要从数控机床横梁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。要有合理的铸造工艺。即根据铸件结构、重量和尺寸大小,铸造合金特性和生产条件,选择合适的分型面和造型、造芯方法,合理设置铸造筋、冷铁、冒口和浇注系统等。数控机床横梁以保证获得铸件。第三是铸造用原材料的质量。数控机床横梁金属炉料、耐火材料、燃料、熔剂、变质剂以及铸造砂、型砂结剂、涂料等材料的质量不合标准,会使铸件产生、夹渣、粘砂等缺陷,影响铸件外观质量和内部质量,严重时会使铸件报废。第四是工艺操作,要制定合理的工艺操作规程,提高工人的技术水平,使工艺规程得到正确实施。

数控机床铸件工艺有这几个,一是消除应力退火,二是完全退火,三是球化退火。而我们机床铸件用到的退火工艺就是要消除,铸件内部的残余应力,另外使铸件的可加工性好,经过严格退火工艺控制,可以让铸件内部的分子结构加的均匀和稳定。

可以说,数控机床床身,不管前面几个工艺做的再好,如果在退火这一块做的不好,就造不出好的机床。数控机床铸件去应力退火是先将铸好的铸件加热到Ac1以下的适当温度(一般在500~600℃),保温后随炉慢慢冷却。去应力加热温度低,在退火过程中无组织转变,主要适用于毛坯件及经过切削加工的零件,目的是为了消除毛坯和零件中的残余应力,稳定工件尺寸及形状,减少零件在切削加工和使用过程中的形变和裂纹倾向。退火处理的好的标准,一是铸件的金属加工性好,容易加工,不会太硬,太脆,这样费时费力,二是减少铸件内部90%的内应力,不会出现退火后大面积的变形,严重的情况出现,铸件因为应力的合力,将铸件裂开的情况。

完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的热处理,或作为某些工件的预先热处理。球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具,量具,模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度,切削加工性,并为以后淬火作好准备。去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除,将会引起钢件在时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。


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