機床鑄件的加工工藝有什么特點
機床鑄件,也被稱為大型鑄件,是機械制造中的重要組成部分,普遍應用于儀器儀表、電子、輕工、標準件、軸承業、汽配行業等零部件的加工。其加工工藝具有一系列特別的特點,這些特點不僅體現在材料選擇、鑄造方法、熱處理工藝等方面,還體現在質量控制和防銹處理等后續工序中。
機床鑄件的主要材料為灰口鑄鐵(HT250-HT300)和球墨鑄鐵。灰口鑄鐵因其含碳量高,接近于共晶成分,具有熔點低、流動性好、收縮率小的特點,適合鑄造結構復雜或薄壁鑄件。此外,灰口鑄鐵中的石墨有利于潤滑及貯油,因此性好,同時石墨的存在也使得其消震性優于鋼。而球墨鑄鐵雖然剛性好,但消震性不如灰口鑄鐵,且制作成本愈高。
機床鑄件的鑄造方法:
一、樹脂砂型鑄造:樹脂砂型剛度好,澆注初期砂型,有利于利用鑄鐵凝固過程的石墨化膨脹,去掉縮孔、縮松缺陷,實現灰鑄鐵、球墨鑄鐵件的少冒口、無冒口鑄造。這種鑄造方法不僅提升了鑄件的質量,還降低了生產成本。
二、消失模鑄造:消失模鑄造是一種的鑄造技術,它采用聚苯乙烯泡塑模樣,應用呋哺樹脂自硬砂造型。當金屬液澆入鑄型時,泡沫塑料模樣在高溫金屬液作用下氣化、燃燒而消失,金屬液取代了原來泡沫塑料所占據的位置,冷卻凝固成與模樣形狀相同的實型鑄件。這種方法對于生產單件或小批量的汽車覆蓋件、機床床身等大型模具具有明顯優點,不僅省去了昂貴的木型費用,而且便于操作,縮短了生產周期,提升了生產速率,具有尺寸精度不錯、加工余量小、表面質量好等優點。
機床鑄件作為一種大型鑄件,需要經過熱處理才能提升本身的使用性能,改進鑄鐵鑄件的內在質量。熱處理工藝主要包括退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。
一、退火:退火的主要目的是降低金屬材料的硬度,提升塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應力,提升組織和成分的均勻化,或為后道熱處理作好組織準備。常見的退火工藝有再結晶退火、去應力退火、球化退火和全部退火等。
二、淬火:淬火是將工件加熱到適當溫度后,不慢冷卻以獲得硬度不錯和的熱處理工藝。淬火介質的選擇對淬火效果有很大影響,常用的淬火介質有鹽水、水和油等。鹽水淬火的工件容易得高的硬度和光潔的表面,但易使工件變形嚴重,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大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。
三、回火:回火是將淬火后的工件加熱到低于臨界點的某一溫度,保溫一段時間后冷卻至室溫的熱處理工藝。回火的主要目的是去掉淬火應力,提升塑性和韌性,防止工件變形和開裂。
機床鑄件的質量控制是鑄件質量的關鍵環節。鑄造工廠的全部質量管理包括對鑄件質量控制和鑄件確定方法兩部分。在鑄造過程中,應建立過程質量控制站或管理員,對鑄件質量進行嚴格控制。質控站能為缺陷分析提供生產過程中背景材料及原始記錄和統計資料,凡是對鑄件特性有重大影響的工序或者環節,一般都在質控站進行嚴格控制。此外,還應增加中間檢查,對各道工序的質量(特別是主要工藝參數和執行操作規程的情況)進行嚴格的控制,從而確定個人或小組質量責任。
機床鑄件在使用過程中需要承受各種機械應力和環境腐蝕,因此防銹處理重要。守舊的刷油漆方法已不受歡迎,因為油漆會掩蓋鑄件裂痕、孔隙等缺陷。