[一]、大型機床鑄件的退火處理工藝
大型機床鑄件的內在質量主要指機床鑄件的化學成分、物理性能、機械性能、金相組織以及存在于機床鑄件內部的孔洞、裂紋、夾雜、偏析等情況;機床鑄件的使用質量指機床鑄件在不同條件下的工作長時間能力,包括耐激冷激熱、疲勞、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工藝性能。大型機床鑄件質量對機械產品的性能有很大影響。例如,機床鑄件的性和尺寸穩(wěn)定性,直接影響機床的精度保持壽命大型機床鑄件由于制造工藝的特別性,大型機床鑄件表面容易銹蝕,生銹后很難處理,如不引起重視,不但工件的防銹蝕能力較差,裝飾性也不好。很多企業(yè)在對大型機床鑄件提出較高的耐蝕性要求的同時,根據大型機床鑄件不同的工作條件,要求對大型機床鑄件(鑄鐵,鑄鋼)進行常溫發(fā)黑,磷化處理和其它特別的防銹處理。大型機床鑄件的表面防銹處理越來越受到人們的重視,這也是我們在機械加工和設備維修時常常要遇到的問題。
機床鑄件是整個機床的支撐,精度要求很高,機床鑄件要經過退火處理的理由分幾點:
一、局部淬硬及表面淬硬零部件較多有許多機床鑄件只要求局部表面有高的性比如機床工作臺,T型槽工作臺,落地鏜床工作臺等,除少數機床鑄件采用鹽浴爐局部淬硬外,大部分機床鑄件采用局部表面淬火法。
二、的機床鑄件要求具有高的穩(wěn)定性通常在制作工序中有一次或多次穩(wěn)定化處理,如去應力退火、自然時效處理等,盡量減少殘余內應力,以確定鑄鐵工作臺的穩(wěn)定性。
三、鑄鋼機床鑄件一般采用非合金(碳素)結構鋼及合金結構鋼。少數機床鑄件,如鑲鋼導軌、淬硬絲杠等采用低合金工具鋼及軸承鋼等。
四、采用周期式作業(yè)爐大部分機床鑄件加熱采用鹽浴爐。真空爐或在氣體滲碳爐中滴注煤油生成保護氣氛中進行。
五、采用低溫化學熱處理機床鑄件的設計多數從剛性考慮,對熱處理要求變小,性高尺寸穩(wěn)定性好。
六、部分鋼制機床鑄件經過預先熱處理如鑄鋼件、鍛件及軋材等,經過退火、正火或調質處理等預先熱處理,以提升機床鑄件的強度,去除組織缺陷及加工工藝性能:為終熱處理做好組織準備,減少熱處理變形。
為了改進或改變大型機床鑄件的原始組織﹐去除內應力﹐確定大型機床鑄件性能﹐防止大型機床鑄件變形和破壞﹐大型機床鑄件清理后﹐有的需要進行熱處理。大型機床鑄件熱處理一般有淬火﹑退火﹑正火﹑鑄態(tài)調質﹑人工時效(見時效處理)﹑去除應力﹑軟化和石墨化處理等。例如高錳鋼大型機床鑄件要求很高的性和足夠的韌性﹐其內部組織應為奧氏體。為此﹐需對大型機床鑄件進行淬火處理﹐即將大型機床鑄件加熱到奧氏體區(qū)域使其奧氏體化后。淬水激冷。使奧氏體來不及轉變而保持下來。這一過程也叫水韌處理或固溶處理。修補和表面精整3個方面。有些大型機床鑄件在凝固﹑冷卻以及熱處理過程中產生變形﹐使部分尺寸超差﹐需用矯正的方法修復。矯正主要利用機械力量在室溫或溫態(tài)下進行。當變形量過大時﹐也可以在加熱爐內利用鑄件自重或外加壓重進行高溫矯正。
再就是鑄造用的原材料的質量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質劑以及鑄造砂、型砂粘結劑、涂料等材料的質量影響著機床橫梁大型機床鑄件,使其產生氣孔、孔洞、夾渣、粘砂等缺陷,影響機床橫梁大型機床鑄件外觀質量和內部質量,嚴重時會使機床橫梁大型機床鑄件報廢。其次就是大型機床鑄件的工藝操作,要制定合理的工藝操作規(guī)程,提升工人的技術水平,使工藝規(guī)程正確實施。來獲得優(yōu)良的機床大型機床鑄件,試驗平臺,T型槽試驗平臺。
[二]、數控機床鑄件外部缺陷與質量提升
數控機床鑄件外部缺陷主要使用焊接手段,要求氣密﹑液密的數控機床鑄件的滲漏缺陷﹐則采用壓入堵漏劑的方法解決。數控機床鑄件表面粗糙和凹凸不平一般用懸掛砂輪和高速砂輪磨光精整。針對問題對澆注系統(tǒng)進行改進。由于原設計的澆道為開放式澆道,正對內澆口處的型腔尺寸較小,金屬液與型腔瞬間碰撞后呈霧狀,粘附于型腔壁上,使隨后進入的金屬液不能與它熔合而形成冷豆或冷隔缺陷,降低了表面質量。金屬液在流動充填過程中,沿著數控機床鑄件較長的一端充填時堵塞了溢流槽,影響整副模具的排氣,而且在末端沒有設置溢流槽和排氣槽,使得金屬液裹住空氣,不能排氣而形成氣孔及縮孔,影響數控機床鑄件質量。
改進后的模具結構,原開放式澆道改為導入式狹長澆道。把金屬液引入型腔,在一側設計了由寬到窄的澆道,起到了增壓作用,使金屬液在充填時,既有壓力又有速度。為了使數控機床鑄件的外表和內在質量穩(wěn)定,在動模較長一端型腔的末端,增設了溢流槽和排氣槽。這樣,溢流槽可積聚型腔內的冷金屬和涂料,也加強了死角部位金屬液的流動,排氣槽又能使型腔內氣流順利排出,以引導金屬液的充填。經過改進,對數控機床鑄件末端的充填有很大幫助,數控機床鑄件表面質量明顯提高,氣孔和縮孔現象基本。
數控機床鑄件配重塊的零件尺寸和重量的適應范圍很寬,金屬種類幾乎不受限制,零件在具有一般機械性能的同時,還具有耐磨、吸震等綜合性能,是其他金屬成形方法如鍛、軋、焊、沖等所做不到的。在機器制造業(yè)中用鑄鐵配重塊方法生產的毛坯零件,在數量和噸位上迄今仍是較多的。鑄鐵配重塊生產經常要用的材料有各種金屬、焦炭、木材、塑料、氣體和液體燃料、造型材料等。
為了改變數控機床鑄件的原始組織﹐內應力﹐數控機床鑄件性能﹐防止數控機床鑄件變形和破壞﹐數控機床鑄件清理后﹐有的需要進行熱處理。數控機床鑄件熱處理一般有淬火﹑退火﹑正火﹑鑄態(tài)調質﹑人工時效(見時效處理)﹑應力﹑軟化和石墨化處理等。例如高錳鋼數控機床鑄件要求很高的耐磨性和足夠的韌性﹐其內部組織應為奧氏體。為此﹐需對數控機床鑄件進行淬火處理﹐即將數控機床鑄件加熱到奧氏體區(qū)域使其奧氏體化后﹐迅速淬水激冷﹐使奧氏體來不及轉變而保持下來。這一過程也叫水韌處理或固溶處理。修補和表面精整3個方面。有些數控機床鑄件在凝固﹑冷卻以及熱處理過程中產生變形﹐使部分尺寸差﹐需用矯正的方法修復。矯正主要利用機械力量在室溫或溫態(tài)下進行。當變形量過大時﹐也可以在加熱爐內利用鑄件自重或外加壓重進行高溫矯正。
再是鑄造用的原材料的質量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質劑以及鑄造砂、型砂粘結劑、涂料等材料的質量影響著機床橫梁數控機床鑄件,使其產生氣孔、孔洞、夾渣、粘砂等缺陷,影響機床橫梁數控機床鑄件外觀質量和內部質量,嚴重時會使機床橫梁數控機床鑄件報廢。其次是數控機床鑄件的工藝操作,要制定合理的工藝操作規(guī)程,提高工人的技術水平,使工藝規(guī)程得到正確實施。來獲得的機床數控機床鑄件,精密試驗平臺,T型槽試驗平臺。試驗平臺的工作面上面可以有孔和T型槽,用來固定工件,安裝后能隔離振動,另外試驗平臺能控制排出的水油。