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机床铸件变形的原因有哪些跟热处原因

2021-10-31 21:24:41

{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}、大型大型铸件进行热处理的原因
一、采用低温化学热处理大型铸件的设计多数从刚性考虑,对热处理要求变小,性高尺寸稳定性好。
二、采用周期式作业炉大部分大型铸件加热采用盐浴炉。真空炉或在气体渗碳炉中滴注煤油生成保护气氛中进行。
三、铸钢大型铸件一般采用非合金(碳素)结构钢及合金结构钢。少数大型铸件,如镶钢导轨、淬硬丝杠等采用低合金工具钢及轴承钢等。
四、大型铸件要求具有高的稳定性通常在制作工序中有一次或多次稳定化处理,如去应力退火、自然时效处理等,尽量减少残余内应力,以确定铸铁工作台的稳定性。
五、局部淬硬及表面淬硬零部件多有许多大型铸件只要求局部表面有高的性比如机床工作台,T型槽工作台,落地镗床工作台等,除少数大型铸件采用盐浴炉局部淬硬外,大部分床身铸件采用局部表面淬火法。
六、部分钢制大型铸件经过预先热处理如铸钢件、锻件及轧材等,经过退火、正火或调质处理等预先热处理,以提升大型铸件的强度,去掉组织缺陷及改进加工工艺性能:为热处理做好组织准备,减少热处理变形。
大型大型铸件制造工厂的生产过程是指将原材料或半成品生产机床产品的全过程。在生产过程中,主要的过程是直接改变工件形状和尺寸的加工过程,另外也包括各种辅助生产过程,如技术准备、检验、运输、保管、包装等。为了降低机床的生产成本,一台机器中的许多零部件往往都是由各种生产厂制造的,这样做也有利于实现零部件的标准化和组织化生产。在工厂生产过程中,按顺序直接改变生产对象的形状尺寸、物理机械性质,以及决定零件相互位置关系的过程统称为大型铸件制造工艺过程,简称为工艺过程。因此,工艺过程是生产过程的主要部分。工艺过程可分为铸造、锻压、焊接、冲压、机械加工、热处理、表面处理和装配等过程。
下面,介绍大型大型铸件压实紧砂造型的优点:
一、大型大型铸件尺寸,表面光洁。
二、大型大型铸件重量比普通造型方法减轻10%,且重量均匀一致。铸钢件的重量偏差由普通机器造型的3%~5%降低为1%~2%;床身铸件的重量偏差由原来的1.5%降低到1%。另外,由于精度不错可以减少加工余量,节约金属也节约加工工时。
三、机床压实紧砂的工艺简单,易于实现自动化造型,生产速率不错。
四、降低劳动强度,改进劳动条件。很大一部分铸件,皮带轮可采用单压实紧砂造型方法,噪音小。
五、砂型紧实度不错,蓄热系数不低,也加快了金属凝固,改进铸件内的质量,金相组织为致密,力学性能有所提升。
六、高压造型有大的适应性,能制造复杂,大的铸件。