在数控床身铸件的加工过程中,机床由于长期切削导致主轴发热产生热变形,对较终的加工精度会造成影响。对于大型机床来说,由热变形引起的加工误差约占40~70%,由于热变形只能改进而不能去掉,对于机床确定的情况下,一般只能通过控制机床的切削条件来达到稳定机床温度的目的,从而避免温度改变对加工精度的影响。机床是装备制造业中的主要产品,也是各行业普遍采用的加上设备。随着汽车、航空航天、以及制造业的整体发展,对机床产品的要求也越来越高,高精数控机床产品成为机床行业的主流,数控机床产品技术水平高。近几年,国内的数控机床自主研讨能力也不断提升,技术水平获得阶段性突破,与同行业的差距逐渐缩小。由于机床的结构件和许多主要部件都是以铸件为坯料的,因此机床铸件的好坏,对机床的质量、寿命、精度保持性都有重要的影响。
数控床身铸件加工中温度的控制方法:
1、半精加工后,由于机床的切削用量大,温升大,因此不能直接精加工,而应空运行一段时间后再进行精加工;
2、在精加工的几次走刀过程中,为了确定温升一致,需要确定其切削用量基本一致;
3、机床在精加工之前需要经过一段时间的空运行,待温升稳定后整个机床系统达到热平衡,机床各部件的位置相对稳定后才能进行精加工。
数控床身铸件铸造时,要从化学成分、力学性能、金相组织、尺寸精度和时效处理等几方面进行控制。由于重型机床长床身比较长,在精加工装卡过程中,很容易受重力的影响而变形,也容易产生强压变形,导致加工后松开卡压时产生扭曲,无法确定加工精度的稳定性。从床身毛坯划线开始,就严格控制床身的自由调平,粗加工、半精加工要求采用可调垫铁自由调平,使床身在自由状态下装夹、加工,这样在加工过程中产生的内应力也可以释放,从而减轻应力的积累,为精加工打下良好的基础。在长床身的精加工中,采用高度很低的调整垫铁多点位支撑,将调整垫铁以间隔1000-1200mm沿床身均布。待多段床身临床整体拼装好后,在装卡过程中严格控制工件的调平工序,先将工件在自然状态下按已加工导轨面找平、找直后,抽纸检查各处垫铁受力的情况。
数控床身铸件轮廓尺寸的控制措施:
一、保温冒口针对铸件上箱的厚大部分,放置不同规格的保温冒口,可以起到好的补缩效果,且减少金属液用量。
二、对于高大型铸件,我们设计两套浇注系统,上面为一套(距上箱约1/3总高),中下区域为一套,铁液先充入中下区域的浇注系统,上面浇注系统后进,同时,上面的铁液温度比先浇的要高一些,这样的浇注系统对铸件有很好的补缩效果。
三、铸造工艺模拟对大型铸件的各种预设工艺方案进行模拟,可以避免大型铸件不能先试验在生产中带来的风险,可以提升大型铸件的成功率。
四、冷铁分为内冷铁和外冷铁,对于尾座体、主轴箱体、工作台的厚大部位,在其内部我们设计了焊接内冷铁架(材质为钢筋),外部放置石墨冷铁。
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