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機床鑄件焊接結構與鑄造結構的特點

時間:2019-06-26 16:37 作者:東建鑄造 點擊: 次
進入21世紀以來,各行各業發展異常迅速,尤其機床裝備業,發展更快。傳統的大鑄件生產方法、模式,制造成本及生產效率已不能滿足生產的要求,而大件焊接結構,由于異型型材的不斷完善,新型鋼種、新焊接方法、新焊接材料的不斷出現,發展異常迅猛。大件焊接結構具有適應單件、小批量的生產優點,非常適應越來越多的單臺、小批次專用、特殊設備的制造。因此,大型焊接結構取代鑄件趨勢,已成定局。
1機床大件焊接結構的發展史
1929年,在德國采用鋼板成功的焊接了“輕型結構”專用磨床,從而開創焊接結構在機床上的應用,但大量的焊接結構在機床應用直到第二次世界大戰期間才得以逐步使用。繼德國之后,美國、英國和蘇聯等國,開展了焊接結構機床的研究。1951年在漢諾威的技術展覽上,有50個站臺上展出了鋼板焊接結構機床。
1952年,我國長沙機床廠,批量生產焊接結構拉床,1977年沈陽中捷人民友誼廠試制成功“T6916型落地鎖銑床焊接立柱”。尤其,進入21世紀以來,大型設備采用焊接結構越來越多。
焊接結構不受鑄造工藝性能各種限制,可以靈活應用于板材和各種型材如棒材、角鋼、槽鋼、H型鋼、異型鋼等材料以小拼大,焊接成高性能全封閉結構、雙層壁板結構等,不僅提高零件剛度,而且節省金屬,降低重量,提高性價比。
2機床大件焊接結構與鑄造結構的特點
焊接采用型材、板材、棒材,以小拼大制造各種結構,結構設計靈活,能根據工況需要在不同部位選用不同材料,提高了性能比。焊接結構與鑄造結構相比較,其壁厚過渡梯度、大壁厚的致密度都優于鑄件,不僅具有提高強度,降低重量,而且具有生產成本低、周期短、施工簡便等優點。
鑄造結構重量較大,模樣木材費用高,起重設備投入大。而采用焊接結構的同樣毛坯,重量比鑄件輕30%,比鑄鋼毛坯輕20%,且鑄件的強度較低,但內摩擦大、阻尼作用大;而焊接結構的強度大,相同結構比較,強度是鑄鐵的2.5倍,并且鋼結構的抗疲勞強度比鑄件高,但焊接結構的抗震性能比鑄造結構的要差。
機床鑄件多為床身使用,它的結構簡單,工藝性能好,便于導軌面的加工。水平床身配上水平放置的刀架可提高刀架的運動精度,一般可用于大型數控車床或小型精密數控車床的布局。但是水平床身由于下部空間小,故排屑困難。從結構尺寸上看,刀架水平放置使得滑板橫向尺寸較長,從而加大了機床寬度方向的結構尺寸。
  水平床身配上傾斜放置的滑板,并配置傾斜式導軌防護罩,這種機床鑄件布局形式一方面有水平床身工藝性好的特點,另一方面機床寬度方向的尺寸較水平配置滑板的要小,且排屑方便。
淬火常用的冷卻介質是鹽水,水和油。鹽水淬火的工件,容易得到高的硬度和光潔的表面,不容易產生淬不硬的軟點,但卻易使工件變形嚴重,甚至發生開裂。而用油作淬火介質只適用于過冷奧氏體的穩定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。
  關于回火的目的,主要有以下幾個方面:
  1、能夠很好的降低鑄鐵的脆性,消除或減少內應力,鋼件淬火后存在很大內應力和脆性,如不及時回火往往會使鋼件發生變形甚至開裂。
  2、獲得工件所要求的機械性能,工件經淬火后硬度高而脆性大,為了滿足各種工件的不同性能的要求,可以通過適當進行回火的配合來調整硬度,減小脆性,得到所需要的韌性,塑性。
  3、可以起到穩定工件尺寸的作用
  4、對于退火難以軟化的某些合金鋼,在淬火(或正火)后常采用高溫回火,使鋼中碳化物適當聚集,將硬度降低,以利切削加工。使得加工效果佳。
澆注后型砂和芯砂是否容易解體而脫離鑄件表面的性能稱為潰散性。
  潰散性好的型(芯)砂,在床身鑄件凝固冷卻后很容易從鑄件上脫落。生產中常在黏土砂內加入木屑等附加物來改善干型和表干型的潰散性。
  在制訂和控制型砂性能時,要根據灰鐵鑄件的特點(合金種類、尺寸、質量、形狀結構、技術要求等)和生產條件(批量大小、手工或機器造型、技術水平)來具體確定,由此床身鑄件相應確定原砂和黏土的種類及加入量、水分含量和附加物的加入量、型砂配制工藝和砂型緊實度。
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