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淺談數控車削中心的鑄造設計方法
淺談數控車削中心的鑄造設計方法
數控車削中心床身應用了模塊化組合設計,解決了高速、重切削情況下床身容易震動影響加工精度的問題,具有很好的抗彎和抗扭剛度;橫截面為三角形的外框具有很好的穩定性和抗彎剛度,三角形截面的抗扭慣性矩大于矩形截面,圓筒作為貫穿筋抗彎慣性矩、抗扭慣性矩大于同面積其他筋板,通過二者相結合得到一種抗彎、抗扭都較大的復合截面;外框和圓筒之間通過沿圓筒長度方向間隔設置的若干橫向隔板固定連接能夠抵抗機床在受縱向力時產生局部變形。
裝置設置圓筒中心軸線穿過外框橫截面三角形的重心,使外框受到外力產生扭矩時能夠繞圓筒旋轉,抵消外框的變形,保持床身整體精度不發生變化。
裝置床身下部的投影面積大于并覆蓋床身上部主軸的投影面積,一方面考慮工作人員在裝卸工件時更加方便,另一方面,作為受力點的機床主軸落在作為支撐面的床身下部之內的情況下,在受外力作用時不會產生傾覆力,整體結構更加穩定。
裝置設置橫向隔板的間隔距離小于移動鞍座的寬度,優選地設置橫向隔板的間隔距離為移動鞍座寬度的三分之二或者二分之一,這樣設置可以確保始終有至少一塊橫向隔板落在移動鞍座底部,給承載切削力的移動鞍座提供支撐力,分解切削力,且橫向隔板的筋板結構能使床身外壁的局部載荷傳遞給其他壁板,使它們均衡的承受載荷,并將外壁的彎曲變形轉化為筋板的拉伸和壓縮變形,從而大大減少甚至消除了因大件扭轉變形產生的機床輪廓畸變。
裝置的制造方法中材料耐磨性與消震好,由于鑄鐵中石墨有利于潤滑及貯油,所以耐磨性好;同樣,由于石墨的存在,灰口鑄鐵的消震性優于鋼;工藝性能好,由于灰口鑄鐵含碳量高,接近于共晶成分,故熔點比較低,流動性良好,收縮率小,因此適宜于鑄造結構復雜或薄壁鑄件;采用木模進行樹脂砂造型鑄造機床床身鑄件的優點是:樹脂砂型剛度好,澆注初期砂型強度高,這能夠與本方法選材相匹配,有條件利用鑄鐵凝固過程的石墨化膨脹,有效地消除縮孔和縮松缺陷;利用次燜火消除鑄造時產生的內應力,提高了后續粗加工的精度;利用第二次燜火消除粗加工時的切削應力,提高了后續半精加工以及精加工的加工精度。
鑄造時床身導軌面必須朝下,可以使在鐵水流動過程中產生的熱氣向床身導軌面相背的方向冒出,從而使床身導軌面不易產生氣孔;在鑄件較厚的、散熱慢的地方設置冷卻機構,能夠確保鑄件各部的冷卻速度相同,從而獲得強度和結構剛性一致的整體床身;要求鑄件出模的溫度小于200℃能夠確保鑄件局部不產生裂紋。