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  • 大型機床件消失模鑄造車間設計

    時間:2019-12-03 15:14 作者:東建鑄造 點擊:
    近年來,機床生產企業紛紛新建鑄造車間,通過廠房、設備升級,優化生產工藝,使用新技術、新材料,提升管理理念等措施,生產出高品質、高附加值的機床鑄件。本文將以大連某機床鑄件項目為例,簡單介紹新建消失模鑄造車間設計方案及主要工藝設備選型情況。
    設計原則
    1)采用先進工藝,體現技術進步;
    2)對于新增關鍵設備,在滿足工作效率、生產工藝等要求的前提下,以優先選用國產先進及節能設備為原則,節約投資,并有利于國產裝備的發展;
    3)工藝方案與土建、公用方案設計統籌考慮,在滿足工藝要求的基礎上,盡量降低土建、公用工程的一次性投資和運行成本;
    4)在環保、勞動安全和工業衛生等方面嚴格按國家、地方相關規范要求進行設計,在保證建廠經濟效益的同時,確保社會效益。
    目前機床類大中型鑄件普遍采用吠喃樹脂砂造型工藝,樹脂砂具有鑄型尺寸精度高、鑄件表面質量好,舊砂潰散性及再生性能較好等優點。但樹脂砂工藝也存在明顯問題,比如成本高、有機粘結劑組分引起的氣味污染較嚴重等fil。為此,該公司根據其鑄件產品特點,對造型工藝先期進行了積極探索,決定采用消失模工藝生產床體、床頭箱體等鑄件。
    消失模鑄造技術是一項精確成型的鑄造高新技術,是鑄造工藝的一個重要發展方向,被譽為21世紀的“綠色鑄造工程”。在國內,該技術經過十幾年的發展,具有了一定的生產規模,已成為鑄造工業的重要組成部分。消失模鑄造具有良好的工藝性能,尺寸精度高,表面光潔、少污染;鑄件結構設計靈活、無砂芯;用砂無鉆結劑可循環使用,大大降低成本;生產線投資少,建設速度快,企業經濟效益好。
    消失模鑄造車間為多跨聯合廠房,工藝平面布置按生產工藝流程合理及物流線路較短的原則對熔化、生產線、砂處理、清理工序進行功能分區,車間跨內、跨間運輸分別采用起重機與電動平車、叉車、懸鏈完成,提高生產靈活性及設備利用率。
    超長床身拼接后先半精加工,各導軌面一般單邊留余量0.1~0.2 mm,此時將壓板稍微松開,使半精加工中產生的切削應力得到釋放,同時檢查調整墊鐵的松緊程度,一段時間后將壓板重新定表壓好,使整條床身仍處于自然狀態。然后開始精加工,精加工的工序步驟如下:先精銑主導軌的正、側導軌面,保證主導軌各面的直線度,待檢驗正、側導軌面的直線度合格后,再加工其余與正、側導軌面有形位公差要求的導軌面,并檢驗它們與主導軌的尺寸、平行度、垂直度等公差。
    重型機床超長床身導軌表面粗糙度要求較高,不允許有接刀痕,且各導軌的形位公差要求也極高,如何在長距離的加工中保證刀具的壽命和控制磨損,從而保證超長床身的較終加工精度,這是一個需要重點解決的難題。
    銑刀的直徑是根據工件尺寸特別是工件的銑削寬度來選擇的,但對于某個給定的面銑刀,它的較佳銑削寬度是銑刀標稱直徑的70~80%。
    在床身的精加工過程中,機床由于長期切削導致主軸發熱產生熱變形,對較終的加工精度會造成影響。對于精密級、高精度機床和大型機床來說,由熱變形引起的加工誤差約占40~70%,由于熱變形只能改善而不能消除,對于機床確定的情況下,一般只能通過控制機床的切削條件來達到穩定機床溫度的目的,從而避免溫度改變對加工精度的影響。床身加工過程中控制溫度變化的措施主要有:
    1)機床在精加工之前必須經過一段時間的空運行,待溫升穩定后整個機床系統達到熱平衡,機床各部件的位置相對穩定后才能進行精加工;
    2)半精加工后,由于機床的切削用量較大,溫升較大,因此不能直接精加工,而應空運行一段時間后再進行精加工;
    3)在精加工的幾次走刀過程中,為了保證溫升一致,必須保證其切削用量基本一致。
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