【正文】 鑄鐵在 金屬爐 中熔 成具有規(guī)定成分和溫度的液態(tài)合金 ,這項(xiàng)工作叫做熔煉。熔煉鑄鐵的爐子最常用的為沖天爐。金屬爐料和焦碳等按一定的比例分批地從加料口加到底焦上。焦碳燃燒時(shí)放出的熱量使金屬 爐料融化。 熔煉工作中，要控制好金屬液的成分和溫度，否則會產(chǎn)生廢品。澆注是通過澆包進(jìn)行的。 澆注前，要穿戴好防護(hù)用具，和金屬液接觸的工具要預(yù)熱，以免引起金屬液飛濺時(shí)傷人。這項(xiàng)工作叫做清理。鑄件表面清理工作可用滾筒、拋丸等設(shè)備完成。捶擊時(shí)應(yīng)注意捶打的方向和力的大小，以免損壞鑄件。由于鑄件的復(fù)雜程度不同，所選 9 擇的造型方法也不同。 （ 一 ） 、造型用的工藝裝備和工具、輔具 手工造型用的工藝裝備和工具、輔具的種類很多，較為常 用的有： 鑄模 常用的實(shí)樣鑄模，起形狀與鑄件的外型基本上相似。鑄模的尺寸一般要比鑄件大一些，用以補(bǔ)償金屬冷卻時(shí)的收縮量等。用木材制成的鑄模叫做木模。 鑄模的好壞對造型工作的影響很大，使用時(shí)要愛護(hù)，防止其損壞。 砂箱的箱體 常做 成方行框架結(jié)構(gòu)。尺寸稍大的砂箱，在框架內(nèi)還設(shè)有砂擋，用來增加砂箱的強(qiáng)度，增大與型砂之接觸面使不致塌箱。砂箱常用鑄鐵制成。生產(chǎn)中兩個(gè)砂箱造型的較多，下面的叫下箱，上面的叫上箱。砂箱尺寸的選擇，應(yīng)使砂箱內(nèi)側(cè)與鑄磨和澆口之間的距離不小于表中的數(shù)值，以防止?jié)沧r(shí)發(fā)生抬箱現(xiàn)象；但也不能過大，以避免增加造型的工作量和型砂的用量。造型時(shí)用來托住鑄模、砂箱和型砂等。 造型工具 常用的造型工具有鐵鍬、篩子、砂沖、刮板、通氣針、起模釘?shù)取３２捎蔑L(fēng)動(dòng)搗固器，又叫做風(fēng)槍，它是由壓縮空氣帶動(dòng)的。 修型工具 常用的修型工具有刮刀、提鉤、竹片梗、圈圓、圓頭等。改進(jìn)修型工具，可提高修型的質(zhì)量和效率。 (二 )、造型操作的一般程序 放穩(wěn)底版，清除底版上的散砂，按考慮好的方安，將鑄模放在底版上的適當(dāng)?shù)奈?。如鑄模容 易粘附型砂，造成起模困難時(shí)，要撒上一層放粘砂材料。 向砂箱內(nèi)鏟一層背砂。 填入最后一層背砂，用平頭砂沖樁實(shí)。 用通氣針在砂型表面上扎出通氣孔。 1用皮老虎吹去鑄模上的分型砂。 1放好澆口棒，加入面砂， 1填入背砂 1用尖 頭砂沖樁實(shí)被砂。 1用刮板刮去多余的被砂。 1取去上型，翻轉(zhuǎn)放好。 掃除分型砂，用水筆濕潤靠近鑄模處的型砂。 22 開挖澆口。 造型 根據(jù)所設(shè)計(jì)的 X62W 萬能銑床 床身的情況，造型是采用砂箱造型。 分模造型 如圓柱體、管子等鑄件，特別是當(dāng)他們的長度較長時(shí)，橫放造型較為方便。 挖砂造型 鑄件若按其結(jié)構(gòu)形狀來看，需要分型造型，但為了制造鑄模的方便，或者鑄模做分開模后，由于尺寸太小，強(qiáng)度過低而很容易損壞或變形，這時(shí)，仍將鑄模做成整體。 假箱造型 假 箱 造型 的特 點(diǎn)是 在造 型前 先做 一個(gè) 特制 的假 箱來 代 替 上型 或下型，使鑄模上的凸點(diǎn)處在分型面處，這樣在假箱上裝制砂型，鑄模便能取出。 假箱一般用強(qiáng)度較高的型砂制成，也可以用木制的成型底版代替。盡管制造假箱需要花費(fèi)一定的工時(shí)，但制成后可以重復(fù)使用。 多箱造型 兩箱造型只有一個(gè)分型面，但對于復(fù)雜的鑄件造型時(shí)，常需要更多的分型面，才能將鑄模各個(gè)部分從砂型中取出來，這時(shí)采用多箱造型。這樣，不僅增加造型和合箱的工作量，也增加了錯(cuò)邊的可能性，因此在使用時(shí)加以注意?；钌笆菢?gòu)成砂型的一部分。如果生產(chǎn)數(shù)量較多，活砂可以用泥芯來代替，而成為泥芯造型 泥芯造型 采用泥芯造型， 可使復(fù)雜鑄件的造型簡單化，提高生產(chǎn)率。吊砂處于懸掛狀態(tài)，在其自重或其它外力作用下，很容易損壞，所以吊砂的高度稍大就要考慮加固。 （ 2）、用鐵鉤 干型一般用鐵鉤來加固 （ 3）、用吊砂骨架 大而深的吊砂可用鐵制的吊砂骨架。以簡化造型操作，提高效率。對于有些形狀復(fù)雜的鑄件，當(dāng)生產(chǎn)數(shù)量較多時(shí)，鑄件的內(nèi)部和外部形狀可全部用泥芯來構(gòu)成砂型叫做組芯造型。 由泥心組成的鑄型，對于小鑄件，可以用夾具來緊固。對于大鑄件，則可將泥心放在地坑里裝配成鑄型。這種造型方法稱為一箱多模造型。但選用這中造型方法時(shí)，同一箱內(nèi)鑄件的金屬牌號應(yīng)相同，壁厚要接近，否則不宜采用。為了準(zhǔn)確地合箱，模板上要有定位裝置。但模板制造的費(fèi)用較高，特別是金屬模板，所以模板造型適合于成批大量生產(chǎn)。脫箱造型用的砂箱與普通造型用的砂箱不同。 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(dòng)強(qiáng)度，常用木材制成。另一個(gè)用搭勾連接，使砂箱能夠方便地打開和合攏。 1疊箱造型 隨著生產(chǎn)率的提高，有時(shí)會到車間造型面積不夠，阻礙產(chǎn)量進(jìn)一步提高。 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。 其缺點(diǎn)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(fèi)用增加，但在成批生產(chǎn)中，還是合理和經(jīng)濟(jì)的。 根據(jù)萬能銑床床身特點(diǎn)，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。 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。 （ 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(jìn)入彈性狀態(tài)以后產(chǎn)生的裂紋。 機(jī)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。 即 M=M1+M2+M3+2021=5000 kg 因此載重可近似按 5000kg 計(jì)算。 18 第 二 章 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 1 導(dǎo)軌的功用和分類 導(dǎo)軌的功用是導(dǎo)向和承載。主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的動(dòng)導(dǎo)軌與支撐導(dǎo)軌之間，相對運(yùn)動(dòng)的速度較高。機(jī)床中多數(shù)導(dǎo)軌屬于進(jìn)給導(dǎo)軌。 按摩擦性質(zhì)可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌。靜壓導(dǎo)軌的原理和靜壓滑動(dòng)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(jìn)給導(dǎo)軌。普通滑動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦狀態(tài)有的為混合摩擦。大多數(shù)的機(jī)床導(dǎo)軌屬于這一情況。精密進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌有可能屬于這一類。保證動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確度，是保證導(dǎo)軌工作質(zhì)量的前提。在 A、 B 兩項(xiàng)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。 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(jìn)行檢查。 二 、精度保持性 影響精度保持性的主要因素是磨損。常見的磨損形式有磨料磨損、粘著磨損和接觸疲勞。磨粒磨損經(jīng)常發(fā)生在邊界摩擦和混合摩擦狀態(tài)。磨料的硬度越高，相對滑動(dòng)速度越大，壓強(qiáng)越大，對摩擦的危害也越大。粘著磨損稱為 —— 機(jī)械磨損。接觸面的相對運(yùn)動(dòng)又要將咬焊點(diǎn)拉開，就造成四烈型破壞。接觸疲勞在滾動(dòng)副中，也是無法避免的。低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)、材料和潤滑，與動(dòng)、靜摩擦系數(shù)的差值，與傳動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈等有關(guān)。因此導(dǎo)軌的精加工主要是磨削。 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。在動(dòng)導(dǎo)軌和支撐導(dǎo)軌中都有應(yīng)用。 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。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。這種鑄鐵在車床、銑床、磨床上都有應(yīng)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)。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。磷銅鈦鑄鐵和釩鈦鑄鐵是提高機(jī) 床耐磨性 的好材 料。 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(qiáng)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。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。高頻或中頻淬火后的導(dǎo)軌表面還要進(jìn)行磨削加工。目前，采用鑄鐵作支撐導(dǎo)軌的，多數(shù)要淬硬。 鋼 采用淬火鋼或氮化鋼的鑲鋼支撐導(dǎo)軌，可大幅度地提高導(dǎo)軌的耐磨性。整體淬硬， HRC60。 21 （ 3）、中碳鋼，牌號為 45 或 40Cr，整體淬硬， HRC48。 鑲鋼導(dǎo)軌工藝復(fù)雜、加工較困難、成本也較高，為便于熱處理和減少變形，可把鋼導(dǎo)軌分段，釘接在床身上。它們多用于重型機(jī)床的動(dòng)導(dǎo)軌上，與鑄鐵的支撐導(dǎo)軌相搭配。 塑料 在動(dòng)導(dǎo)軌上鑲裝塑料具有摩擦系數(shù)低、耐磨性高、抗撕傷性強(qiáng)、低速 時(shí)不易出現(xiàn)爬行、加工性和化學(xué)穩(wěn)定性好、工藝簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在各類機(jī)床上都有應(yīng)用，特別是用在精密、數(shù)控和重型機(jī)床的動(dòng)導(dǎo)軌上。 塑料軟帶 用于鑲裝導(dǎo)軌的塑料，主要為氟塑料導(dǎo)軌軟帶，可用粘結(jié)的方法將它們固定在動(dòng)導(dǎo)軌上。它的優(yōu)點(diǎn)是：摩擦系數(shù)低，與鑄鐵導(dǎo)軌組成對偶摩擦副時(shí)，摩擦系數(shù)在 的范圍內(nèi)，僅為鑄鐵 鑄鐵摩擦副相比，耐磨性可提高 12 倍；能夠自潤滑，可 在干摩擦條件下工作；有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，耐酸、耐堿、耐高溫；質(zhì)地較軟，摩擦主要發(fā)生在軟帶上，維修時(shí)可更換軟帶，金屬碎屑一旦進(jìn)入導(dǎo)軌面之間，可嵌入塑料，不致刮傷相配合的金屬導(dǎo)軌面。但是，局部壓力很大的導(dǎo)軌，不宜采用塑料鑲裝導(dǎo)軌，因?yàn)樗芰蟿偠鹊?，會產(chǎn)生較大的彈性變形和接觸變形。 這類導(dǎo)軌板具有兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，既有聚四氟乙烯的良好摩擦特性，又具有青銅與鋼的剛性和導(dǎo)熱性。由于自潤滑能力強(qiáng)，可應(yīng)用于潤滑不良或無法潤滑的導(dǎo)軌面上。用于豎直導(dǎo)軌，更可顯出它的優(yōu)點(diǎn)。 22 導(dǎo)軌副材料的選用原則 在導(dǎo)軌副中，為了提高耐磨性和防止咬焊，動(dòng)導(dǎo)軌和支撐導(dǎo)軌應(yīng)分別采用不同的材料。目前在滑動(dòng)副中，應(yīng)用較多的是動(dòng)導(dǎo)軌采用鑲裝氟塑料導(dǎo)軌軟帶，支撐導(dǎo)軌采用淬火鋼或淬火鑄鐵；其次是動(dòng)導(dǎo)軌采用不淬火鑄鐵，支撐導(dǎo)軌采用 淬火鋼或淬火鑄鐵。只有移置導(dǎo)軌或不重要的導(dǎo)軌，才采用不淬火的普通鑄鐵副。這是因?yàn)椋? （ 1）、長導(dǎo)軌各處使用機(jī)會難以均等，磨損往往不均勻。因此，長導(dǎo)軌的耐磨性應(yīng)該高一些。 （ 2）、減少修理的勞動(dòng)量。 （ 3）、不能完全防護(hù)的都是長導(dǎo)軌。 本 導(dǎo)軌材料的選定 通過以上分析，我們在考慮導(dǎo)軌材料時(shí)主要考慮：用于導(dǎo)軌的材料要有良好的耐磨性、摩擦系數(shù)小和動(dòng)靜摩擦系數(shù)