机床铸件的铸造流程以及浇注准则

(一)、大型机床铸件的铸造流程

大型机床铸件的材质为铸铁HT250-300，，使用寿命不错，普遍用于仪器仪表、电子、轻工、标准件、轴承业、汽配行业等零部件的加工，特别适合有色金属。它的生产采用一条树脂砂生产线，均采用树脂砂、消失模铸造，尺寸精度不错，均匀一致，不扣箱，铸件无飞边、毛刺；表面光滑度接近铸造，内部结构稳定。机床床身的整个生产过程稳定，可以排除或降低了砂眼、气空等铸造缺陷。机床铸件质量决定各道工艺流程的质量。对铸件质量进行控制，实际上是全程控制(TQC)，将过程处于严格控制之中，不出现系统误差（由异常原因造成的误差）。过程中由随机原因产生的随机误差，其频率分布式有规律的。这种利用数理统计方法将铸造过程中系统误差和随机误差区分开来是质量控制的基本方法。这种方法又称之为统计过程中控制(SPC)。质量控制先在于稳定生产过程，避免系统误差的出现和随机误差的积累。其次要提升工艺过程精度，缩小误差频率分布范围或分散程度。由于制造工艺的特别性，大型机床铸件表面容易锈蚀，生锈后很难处理，如不引起重视，不但工件的防锈蚀能力较差，装饰性也不好。很多企业在对大型机床铸件提出较不错的不怕蚀性要求的同时，根据大型机床铸件不同的工作条件，要求对大型机床铸件进行常温发黑，磷化处理和其它特别的防锈处理，大型机床铸件的表面防锈处理越来越受到人们的重视。

大型机床铸件铸造流程如下：

一、生产前准备，根据要生产的大型机床铸件图纸、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制大型机床铸件工艺图；

二、生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备；

三、制造模型；采用消失模模型，制芯采用树脂砂芯，树脂砂芯生产的铸件表面比较光滑。

四、熔化与浇注，采用冲天炉铸造，冲天炉铸造的大型机床铸件没有气孔、沙眼和缩松现象。

五、退火，大型机床铸件退火以此去掉大型机床铸件的内应力，增强机床铸件的韧性和抗拉力。

六、机加工，根据图纸对大型机床铸件进行粗加工。7。二次震动时效处理，二次振动时效处理是为了加增强机床铸件的韧性和强度。

七、精加工，精加工就是精铣和精磨，这次就要根据图纸要求加工到位了。

大型机床铸件的适用范围及特点：能完成铣、钻、镗、铰、攻牙等工序加工，同时加装转台可实现四轴联动。X、Y轴采用滚柱式线性导轨，刚性好，位移速度不慢，节约功效，Z向采用硬轨式结构，对于材料加工力矩性能好，精度不错。不会产生力矩不足铣头震颤等现象。三轴数控轴经过伺服电机消隙处理，减小间隙产生。主电机经过德国ZF齿轮箱减速，力矩提升到电机扭矩四倍。齿轮箱有1:1和1:4俩档速度可以自由切换。主轴箱液压配重。该机床适用范围大、功能普遍。机床不仅能实现大直径及大平面的切削，而且能加工很多工件的内腔、内腔侧面、内腔孔及大端面止口。具有不错的铣削、镗孔、钻孔功能；可在一次装夹内完成多面加工；还可加工直径范围较型机床铸件，检测花岗石平尺上工作面与下工作面的平行度，以一个工作面为基面放在标准平板上，用装在表架上的分度值为0.001mm的千分表在其工作面上测出不少于三处的高度差值，为平行度误差。当不具备适用的平板（高于被检测花岗石平尺精度的平板）时，大型机床铸件允许将花岗石平尺侧面放在某一支承面上，用分度值为0.002mm杠杆千分尺或带分度值为0.002mm千分表的检具测花岗石平尺的高度差。

(二)、大型机床铸件浇注的准则

床身是机床主要部件，大型床身一般采用铸造方法生产。对于大型床身，根据功能需要，设计的床身壁厚悬殊较大，这将造成铸件在凝固过程中产生残余应力，影响床身尺寸精度和使用寿命。近年来，残余应力的去除引起业界的大关注，特别是振动时效技术因其具有绿色、节能等优点而被普遍应用。振动时效工艺参数的确定确切了解工件残余应力的分布和大小。床身铸造的基本工艺条件：采用树脂砂型铸造方法。铸造工艺流程为浇注温度为1400℃，72h后落砂，自然冷却。铸件凝固过程中系统的热物理参数、热边界条件以及系统内能都随时间而变化。

由于机床床身的尺寸较大，在初始浇注时模型的温度并不均匀。假设开始浇注短时间0.01s范围内稳态热分析的结果作为后续瞬态热分析的初始条件。铸件初始温度：1400℃，铸型初始温度：25℃。对铸造过程进行热分析的边界条件是铸型与空气之间的空气对流。由于砂型铸造，对流系数随温度变化不大，取为常数65W/m2.C。在强通风对流条件下，床身温度变化尤其快，较初1h温度下降高达180℃，4h后床身整体温度已降至50℃以下，且较低温度已接近室温。随后由于本身温度较低，温度变化相对缓慢，7h后较高温度降至28.5℃，整体温差只有3℃。同时可以看到铸件在落砂后，自然对流条件下较薄部位的筋板和横断隔板降温较快，较厚部位的无排屑孔导轨降温较慢。

下面，为您介绍大型机床铸件浇注的准则：

一、机床铸件清理。机床铸件清理实质就是对铸件的美化，所谓清理就是使铸件表面质量得以提升。对于小件，先用六角滚筒进行一次粗清理，再用抛丸清理转台对其二次精处理，然后用自带除尘设备的砂轮机精整，合格后刷防锈漆入库。对于中、大件先用震动落砂机去涂大块砂团，然后送入抛丸清理室抛丸清理，然后人工用手提砂轮机精整，合格刷防锈漆入库。

二、铸铁熔炼及浇注铁水质量对铸件表面质量影响，主要表现在两个方面：一是铁水中杂质的含量，特别是铁含量，它易在铸件表面产生夹渣或渣气孔；二是铁水中气体含量，气体含量高易使铸件在表面或皮下产生气孔。我们采取的主要措施是提升铁水温度，建立完善的冲天炉检测系统，确定冲天炉处于正常状态。

三、高温静置，低温浇注”是浇注的控制准则，以降低铸件的气孔、缩孔及表面粘砂缺陷。提升铸造技术水平，出入口机床铸件表面质量

四、确定分型面尽量减少分型面，以减少因分型面所形成的飞边、表面凹凸等铸造表面缺陷；提升坭芯的整体性，减少坭芯之间的接合数目，减少坭芯之间或坭芯与型之间的配合间隙，以提升大型铸件的表面凹凸度及轮廓清晰度。

五、工艺参数的选择工艺参数对铸件尺寸精度以及轮廓清晰度有较大的影响。经过多次工艺试验，对各工艺参数都认真选择。

六、普遍地应用的铸造工艺成果，提升铸造工艺水平，以减少铸造缺陷，特别是机床铸件表面缺陷。

如铸件浇注后，在惰性气体，或还原性保护气氛下冷却，把防止氧反应和防止表面脱碳结合起来，直保护到大型机床铸件表面达不到氧反应温度为止。表面保护良好的铸件脱壳后其表面呈银灰色、银白色或带彩色的氧反应色。清理对熔模铸件表面粗糙度影响也很大。浇注和金属液凝固过程中，因温度较高，铸件表面会氧反应，且氧反应层不均匀，加上大型机床铸件表面金属氧反应物有可能与型壳中氧反应物作用，促使铸件表面不均匀的脱落，显著地增加铸件表面的粗糙度。大型机床铸件在保护气氛下冷却是表面的重要一环。如铸件浇注后，在惰性气体，或还原性保护气氛下冷却，把防止氧反应和防止表面脱碳结合起来，直保护到铸件表面达不到氧反应温度为止。表面保护良好的铸件脱壳后其表面呈银灰色、银白色或带彩色的氧反应色。清理对熔模铸件表面粗糙度影响也很大。