在數(shù)控床身鑄件的加工過程中,機床由于長期切削導致主軸發(fā)熱產(chǎn)生熱變形,對較終的加工精度會造成影響。對于大型機床來說,由熱變形引起的加工誤差約占40~70%,由于熱變形只能改進而不能去掉,對于機床確定的情況下,一般只能通過控制機床的切削條件來達到穩(wěn)定機床溫度的目的,從而避免溫度改變對加工精度的影響。機床是裝備制造業(yè)中的主要產(chǎn)品,也是各行業(yè)普遍采用的加上設備。隨著汽車、航空航天、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,數(shù)控機床產(chǎn)品技術水平高。近幾年,國內(nèi)的數(shù)控機床自主研討能力也不斷提升,技術水平獲得階段性突破,與同行業(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、精度保持性都有重要的影響。
數(shù)控床身鑄件加工中溫度的控制方法:
1、半精加工后,由于機床的切削用量大,溫升大,因此不能直接精加工,而應空運行一段時間后再進行精加工;
2、在精加工的幾次走刀過程中,為了確定溫升一致,需要確定其切削用量基本一致;
3、機床在精加工之前需要經(jīng)過一段時間的空運行,待溫升穩(wěn)定后整個機床系統(tǒng)達到熱平衡,機床各部件的位置相對穩(wěn)定后才能進行精加工。
數(shù)控床身鑄件鑄造時,要從化學成分、力學性能、金相組織、尺寸精度和時效處理等幾方面進行控制。由于重型機床長床身比較長,在精加工裝卡過程中,很容易受重力的影響而變形,也容易產(chǎn)生強壓變形,導致加工后松開卡壓時產(chǎn)生扭曲,無法確定加工精度的穩(wěn)定性。從床身毛坯劃線開始,就嚴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)應力也可以釋放,從而減輕應力的積累,為精加工打下良好的基礎。在長床身的精加工中,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1000-1200mm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)下按已加工導軌面找平、找直后,抽紙檢查各處墊鐵受力的情況。
數(shù)控床身鑄件輪廓尺寸的控制措施:
一、保溫冒口針對鑄件上箱的厚大部分,放置不同規(guī)格的保溫冒口,可以起到好的補縮效果,且減少金屬液用量。
二、對于高大型鑄件,我們設計兩套澆注系統(tǒng),上面為一套(距上箱約1/3總高),中下區(qū)域為一套,鐵液先充入中下區(qū)域的澆注系統(tǒng),上面澆注系統(tǒng)后進,同時,上面的鐵液溫度比先澆的要高一些,這樣的澆注系統(tǒng)對鑄件有很好的補縮效果。
三、鑄造工藝模擬對大型鑄件的各種預設工藝方案進行模擬,可以避免大型鑄件不能先試驗在生產(chǎn)中帶來的風險,可以提升大型鑄件的成功率。
四、冷鐵分為內(nèi)冷鐵和外冷鐵,對于尾座體、主軸箱體、工作臺的厚大部位,在其內(nèi)部我們設計了焊接內(nèi)冷鐵架(材質(zhì)為鋼筋),外部放置石墨冷鐵。
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