【文章內(nèi)容簡介】 用濕型成批澆注小鑄件時，為了省去制造許多砂箱，常采用脫箱造型。脫箱造型用的砂箱與普通造型用的砂箱不同。它是可以打開和合龍的。 由于砂箱不參與澆注，為了減輕砂箱的重量，降低造型的勞動強度，常用木材制成。砂箱的四個角邊，其中兩個對角邊作成固定的，其它兩個對角邊，一個用鉸鏈連接。另一個用搭勾連接，使砂箱能夠方便地打開和合攏。砂箱上裝有定位裝置，以減少造型中定位操作，提高造型效率 。 1疊箱造型 隨著生產(chǎn)率的提高，有時會到車間造型面積不夠，阻礙產(chǎn)量進一步提高。對薄壁小件采用疊箱造型可提高車間造型面積的利用率。 1漏模造型 將模樣和砂箱分成響應(yīng)的幾塊，經(jīng)分別造型后組裝成型。 漏模造型生產(chǎn)床身類鑄件的優(yōu)點為：由于鑄件劈分成幾個部分，樁砂高度大大降低，使填砂、樁砂、起模和修模等操作方便省力，勞動生產(chǎn)率顯著提高；劈分后的模板加工制造容易，分快模板可以同時造型，使造型周期縮短；能簡化合箱工作，因合箱是在半敞開的情況下進行的，下芯方便，檢測和修理容 易，落下的散砂和雜物也容易去除；由于不需要在烘干后的砂箱里合箱，改善勞動條件；鑄件的漲砂、砂眼等缺陷大為少，尺寸也較為精確。 其缺點為：砂箱和鑄模劈分成較多部分，必須采用精度較高的特種專用砂箱，使制造費用增加，但在成批生產(chǎn)中，還是合理和經(jīng)濟的。 床身鑄造方案的確定 通過以上分析， 結(jié)合以下床身結(jié)構(gòu) 14 圖 14 主軸支架圖 圖 15 懸梁截面圖 15 圖 16 X62W 萬能銑床總裝圖 由于 X62W 萬能銑床 床身結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鑄件較大， 因此 將床身進行砂型鑄造 ，選用材料為灰鑄鐵， 主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)周期短。 根據(jù)萬能銑床床身特點，將萬能銑床分為三部分鑄造，一是懸梁部分，二是主軸箱箱體部分，三是底座部分。 三部分床身用分模造型和多箱造型很容易鑄造出來。 鑄件易產(chǎn)生的缺陷和防止方法 氣孔 由于氣體在鑄件凝固前沒有逸出金屬液而形成的一種孔穴類缺陷。 防止措施： 1）、控制氣體產(chǎn)生速度 2）、提高逐漸的排氣能力 3）、防止?jié)沧r卷入氣體 4）、使侵 入的氣體及時浮出排除 縮孔和縮松 懸梁部分 箱體 部分 底座部分 16 縮孔 縮孔的孔大而集中 縮松 縮松的孔洞多而小，似海綿狀 防止措施： 1）控制鑄件順序凝固和補縮 2）選擇適當(dāng)?shù)臐沧囟群退俣? 3）改進鑄件的設(shè)計 裂紋 1）熱裂 鑄件在高溫下產(chǎn)生的裂紋 防止措施 （ 1）提高鑄件的退讓性，生產(chǎn)中保證必要的強度前提下，廣泛采用提高鑄件退讓性的方法防止熱裂。 （ 2）增加易裂處的抗裂能力 （ 3）改變鑄件的 結(jié)構(gòu) 2）冷裂 鑄件在低溫下，也就是金屬進入彈性狀態(tài)以后產(chǎn)生的裂紋。 防止措施 （ 1）改變鑄件結(jié)構(gòu) （ 2）使鑄件均勻冷卻 （ 3）進行退火處理 6 鑄造床身強度校核 在床身設(shè)計中，床身強度是一個重要的限制因素，因此必須進行床身強度的校核。 機床可大體分為四部分，一是懸梁，二是升降臺，三是床體，四是底座。可將其簡化受力模型建造如下： 17 圖 17 X62W 萬能銑床 受力模型 圖 18 X62W 萬能銑床 底座 簡化 結(jié)構(gòu) 由簡化受力模型可知，底座受力面積為： S=675 750651 726=33624mm2 查閱資料可知，機床整體的重量約為 2850 kg,加工零件重量不大于 2021 kg。 即 M=M1+M2+M3+2021=5000 kg 因此載重可近似按 5000kg 計算。 所以δ =F/S=5000 10/33624= N/mm2 查閱資料可知， HT150 的抗拉強度為δb=150N/mm2 由此可知，安全系數(shù)最大可以取得 100，因此床體強度符合計算 要求。 18 第 二 章 導(dǎo)軌的設(shè)計 1 導(dǎo)軌的功用和分類 導(dǎo)軌的功用是導(dǎo)向和承載。在導(dǎo)軌副（如工作臺和床身導(dǎo)軌）中 ,運動的一方 (如工作臺導(dǎo)軌 )叫做動導(dǎo)軌 ,不動的一方 (如床身導(dǎo)軌 )叫做支承導(dǎo)軌 . 按運動性質(zhì)可分為主運動導(dǎo)軌、進給運動導(dǎo)軌和移置導(dǎo)軌。主運動導(dǎo)軌的動導(dǎo)軌與支撐導(dǎo)軌之間，相對運動的速度較高。進給導(dǎo)軌的動導(dǎo)軌與支撐導(dǎo)軌之間的相對速度較低。機床中多數(shù)導(dǎo)軌屬于進給導(dǎo)軌。移置導(dǎo)軌只用于調(diào)節(jié)部件之間的相對位置，移置固定，在加工中沒有相對運動。 按摩擦性質(zhì)可分為滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。 在滑動導(dǎo)軌中有靜 壓導(dǎo)軌、動壓導(dǎo)軌和普通滑動導(dǎo)軌。靜壓導(dǎo)軌的原理和靜壓滑動軸承的原理相同，兩道軌面之間有一層靜壓油膜，屬于純液體摩擦，多用于進給導(dǎo)軌。動壓導(dǎo)軌，當(dāng)導(dǎo)軌面間的相對滑動達(dá)到一定程度后，液體的動壓效應(yīng)使導(dǎo)軌油腔處出現(xiàn)壓力油楔，把兩道軌面分開，從而形成液體摩擦，這種導(dǎo)軌只能用于高速的場合，故僅用作主運動導(dǎo)軌。普通滑動導(dǎo)軌的摩擦狀態(tài)有的為混合摩擦。這時，在導(dǎo)軌面雖然有一定的動壓效應(yīng)，但由于速度不夠高，油楔還不足以隔開道軌面，道軌面仍然處于直接接觸狀態(tài)。大多數(shù)的機床導(dǎo)軌屬于這一情況。有的普通滑動導(dǎo)軌速度很低，導(dǎo)軌間不足以 產(chǎn)生動效應(yīng)，處于邊界摩擦狀態(tài)。精密進給運動的導(dǎo)軌有可能屬于這一類。 2 導(dǎo)軌應(yīng)滿足的要求 一 、導(dǎo)向精度 導(dǎo)軌在空載下運動和在切削條件下運動時，都應(yīng)有足夠的導(dǎo)向精度。保證動導(dǎo)軌運動的準(zhǔn)確度，是保證導(dǎo)軌工作質(zhì)量的前提。 幾何精度 直線運動的幾何精度一般包括 :導(dǎo)軌在豎直平面內(nèi)的直線度（簡稱 A精度），導(dǎo)軌在水平平面內(nèi)的直線度（簡稱 B 精度）；兩道軌面的平行度，也叫做扭曲（簡稱 C 精度）。在 A、 B 兩項精度中，都規(guī)定了導(dǎo)軌在每米長度上的直線度和導(dǎo)軌全長上的直線度。在 C 項精度中，規(guī)定了導(dǎo)軌在每米長度 和導(dǎo)軌全長上，兩道軌面間在橫向每米長度上的扭曲值⊿。 19 接觸精度 磨削和刮研的導(dǎo)軌表面，接觸精度按 JB2278 的規(guī)定，采用著色法進行檢查。用接觸面積所占的百分比或 25 ㎜ X25 ㎜面積內(nèi)的接觸數(shù)來衡量。 二 、精度保持性 影響精度保持性的主要因素是磨損。提高耐磨性以保持精度，是提高機床質(zhì)量的主要內(nèi)容之一。常見的磨損形式有磨料磨損、粘著磨損和接觸疲勞。磨料磨損經(jīng)常出現(xiàn)在邊界摩擦和混合摩擦狀態(tài)。磨粒磨損經(jīng)常發(fā)生在邊界摩擦和混合摩擦狀態(tài)。磨粒夾在導(dǎo)軌面隨之相對運動，形成對道軌面的切削，使道軌面產(chǎn)生劃傷 。磨料的硬度越高，相對滑動速度越大，壓強越大，對摩擦的危害也越大。磨料磨損很難避免，是導(dǎo)軌防護的重點。粘著磨損稱為 —— 機械磨損。當(dāng)兩個摩擦表面相互接觸時，在高壓強下材料產(chǎn)生塑性變形，相對運動是的摩擦，又使表面層的氧化膜破壞，在新暴露出來的金屬表面之間，就會產(chǎn)生分子之間的相互吸引和滲透，使接觸點粘結(jié)而發(fā)生咬焊。接觸面的相對運動又要將咬焊點拉開，就造成四烈型破壞。咬焊是不允許發(fā)生的。接觸疲勞在滾動副中，也是無法避免的。 三 、低速運動平穩(wěn)性 當(dāng)動導(dǎo)軌作低速運動或微量位移時，應(yīng)保證導(dǎo)軌運動的平穩(wěn)性，即不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。低速運動平穩(wěn)性與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)、材料和潤滑，與動、靜摩擦系數(shù)的差值，與傳動導(dǎo)軌運動的傳動鏈等有關(guān)。 四 、結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好 大多數(shù)機床的導(dǎo)軌都要淬硬。因此導(dǎo)軌的精加工主要是磨削。少數(shù)高精度機床如坐標(biāo)鏜床的導(dǎo)軌用刮研進行精加工，不能淬硬。 3 導(dǎo)軌材料的選擇 導(dǎo)軌的材料主要有鑄鐵、鋼、有色金屬和塑料等，對導(dǎo)軌材料的主要要求是：耐磨性高、工藝性好和成本低等。 常用的導(dǎo)軌材料有以下幾種 鑄鐵 鑄鐵是一種成本低，有良好的減震性和耐磨性，易于鑄造和切削的金屬材料。在動導(dǎo)軌和支撐導(dǎo)軌中都有應(yīng)用。 灰鑄鐵 應(yīng)用最多的是 HT200，在潤滑與防護較好的條件下有一定的耐磨性。 20 鑄鐵 —— 鑄鐵的導(dǎo)軌摩擦副適用于：需要手工刮研的導(dǎo)軌；對加工精度保持性要求不高的次要導(dǎo)軌；不經(jīng)常工作的導(dǎo)軌，其中包括移置導(dǎo)軌等。 孕育鑄鐵 再鐵水中加入少量孕育劑硅和鋁而構(gòu)成的孕育鑄鐵，可使鑄件獲得均勻的珠光體和細(xì)片狀石墨的金相組織，從而得到均勻的強度和硬度。由于石墨微粒能夠產(chǎn)生潤滑作用，又可吸引和保持油膜，因此 孕育鑄鐵的耐磨性比灰鑄鐵高。在機床導(dǎo)軌中應(yīng)用的孕育鑄鐵牌號為 HT300。這種鑄鐵在車床、銑床、磨床上都有應(yīng)用。 耐磨鑄鐵 耐磨鑄鐵中的合金元素有細(xì)化石墨和促進基體珠光體化的作用。它們的碳化物分散在鑄鐵的基體中，形成硬的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這些，都能提高耐磨性。應(yīng)用較多的耐磨鑄鐵有高磷鑄鐵、磷銅鈦鑄鐵和釩鈦鑄鐵。高磷鑄鐵是指含磷量高于 %的鑄鐵，它的耐磨性比孕育鑄鐵高 1 倍多，已經(jīng)在許多機床上采用，如車床磨床等。磷銅鈦鑄鐵和釩鈦鑄鐵是提高機 床耐磨性 的好材 料。 它們具 有力學(xué)性 能好、 耐磨性比 孕育鑄 鐵高 倍、鑄鐵質(zhì)量容易控制等優(yōu)點，但成本較高，多用于精密機床，如坐標(biāo)鏜床和螺紋磨床等。 鑄鐵導(dǎo)軌的淬火 采用淬火的辦法提高鑄鐵導(dǎo)軌表面的硬度，可以增強抗磨料磨損、粘著磨損的能力，防止劃傷與撕傷，提高導(dǎo)軌的耐磨性。導(dǎo)軌表面的淬火方法有感應(yīng)淬火和火焰淬火等。感應(yīng)淬火有高頻和中頻感應(yīng)加熱淬火兩種，硬度可達(dá)到 4555HRC，耐磨性可提高近兩倍。其中中頻加熱淬硬層較深，可達(dá)到 23 ㎜。高頻或中頻淬火后的導(dǎo)軌表面還要進行磨削加工?；鹧姹砻娲慊鸬膶?dǎo)軌因淬硬層深而使導(dǎo)軌的耐磨性有較大的提高，但淬火后的變形較 大，增加了磨削加工量。目前，采用鑄鐵作支撐導(dǎo)軌的，多數(shù)要淬硬。只有必須采用刮研進行精加工的精密支撐導(dǎo)軌，以及某些移置導(dǎo)軌，才不淬硬。 鋼