机床立柱是机床重要的结构件之一,起着机床上下运动及支撑作用。机床立柱材质常见的为HT250,这种材质强度、、耐热性均较好,减振性良好,铸造性能较优,需进行人工时效处理。除此之外经常用到的还有HT200,HT300 或球墨铸铁,根据不同工作要求而定。机床立柱主要是对主轴箱起到支撑作用,满足主轴的Z向运动。普遍采用的是双立柱框架结构设计形式,对于大中型的移动立柱固定于滑座上。因为立柱是连接床身与主轴、刀库的重要部件,所以它的设计重视。对于主轴来讲,正确的安装立柱对于加工中心加工出合格的零件有着不能忽视的作用,而立柱的安装主要反映在其与工作台的垂直度上。
机床铸件变形的原因有哪些及工艺
(一)、大型机床铸件变形的原因有哪些?
大型机床铸件在高温下浇注,在凝固冷却过程中,因温度下降而产生收缩和发生相变,如收缩和相变受到阻碍,便会在铸件中产生铸造应力。铸造应力按其形成原因可分为热应力、相变应力和机械阻碍应力三种。铸造应力是热应力、相变应力和机械应力三者之和。常用的去除应力的方法如下:
一、自然时效法自然时效去除应力效果好,但要达到去除残余应力的目的,就要使铸件长期暴露的空气中数年。长时间的放置全部不适合现代企业生产,一般不予采用。
二、热时效法热时效能去除应力,但对设备成本高、耗能高,根据时效窑的功率不同一般需要30h以上。是普通使用的去除残余应力的工艺方式。但在能源日益紧张的情况下,也不适合应用,而且其经济成本高,不符合企业生产的综合经济效益。所以需要寻找一种能够替代热时效的工艺方法。
三、振动时效法振动时效的实质是以振动的形式给工件施加附加应力。当附加应力与残余应力叠加后,达到或超过材料的屈服限时,工件发生微观或宏观的塑性变形,从而降低和均化工件的残余应力,从而使工件几何尺寸稳定。该工艺方法耗能低、设备简单使用方便,目前普遍应用。
机床铸件材料大多选用灰铁铸铁材质,也有少量的铸钢机床铸件,现代机床铸件设计中用结构钢焊接的床身比例逐渐上升。机床铸件有良好的尺寸稳定性,用来做机床铸件不宜变形,有利于长期保持机床精度。
(二)、机床铸件的工艺特点
机床铸件是生产零件毛坯的主要方法之一,尤其对于有些脆性金属或合金材料(如各种铸铁件、有色合金机床铸件等)的零件毛坯,机床铸件几乎是的加工方法。与其它加工方法相比,机床铸件工艺具有以下特点:
1、机床铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。机床铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特别合金材料;机床铸件可以小至几克,大到数百吨;机床铸件壁厚可以从0.5毫米到1米左右;机床铸件长度可以从几毫米到十几米。
2、机床铸件可以生产各种形状复杂的毛坯,特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。
3、机床铸件的形状和大小可以与零件很接近,既节约金属材料,又省切削加工工时。
4、机床铸件一般使用的原材料来源广、机床铸件成本不高。
5、机床铸件工艺灵活,生产率高,既可以手工生产,也可以机械化生产。
6、机床铸件工艺性能好。由于灰口铸铁含碳量高,接近于共晶成分,故熔点比较低,流动性良好,收缩率小,因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。另外,由于石墨使切削加工时易于形成断屑,所以灰口铸铁机床铸件的可切削加工性能好于钢。
7、机床铸件的消震性好。由于铸铁中石墨有利于润滑及贮油,所以性能好。同样,由于石墨的存在的消震性好于钢。
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