機床鑄件又能稱為床身鑄件、大型鑄件、機床床身、機床床身鑄件、鑄件床身、機床鑄件、落地鏜床身鑄件、大型機床床身鑄件等。機床床身材料大多選用灰鐵鑄鐵材質,也有少量的鑄鋼機床床身,現代機床床身設計中用結構鋼焊接的床身比例逐漸上升。
機床鑄件一般利用樹脂砂型鑄造,這樣一來,樹脂砂型機床鑄件剛度好,澆注初期砂型強度不錯,有條件利用鑄鐵凝固過程的石墨膨脹,除掉縮孔、縮松缺陷,實現灰鑄鐵、球墨鑄鐵件的少冒口、無冒口鑄造。提高了機床鑄件的使用率,稱為客戶青睞的產品。
機床鑄件成形原理:
機床鑄件生產是將金屬加熱熔化,使其具有流動性,然后澆入到具有形狀的鑄型型腔中,在重力或外力(壓力、離心力、電磁力等)的作用下充滿型腔,冷卻并凝固成機床鑄件(或零件)的一種金屬成形方法。
機床鑄件中的鑄鐵溶解氣體是一個可逆過程。溫度降低時,溶解的氣體處于過飽和狀態,氣體能向鐵液表面擴散而脫離吸附狀態(蒸發)。但在實際生產條件下,因冷卻較快,以這種形式析出的氣體量受到很大限制。一般可以氣泡或其他因素形成合物的形式排除。
機床鑄件 溶于鐵液中過飽和的氣體能形成氣泡的條件是:
1、氣泡內各種氣體分壓的總和(氣體總壓力)大于作用于氣泡的外壓力。
2、溶解在鐵液中的某種氣體析出的分壓力應大于該氣體在氣泡中的分壓力,該氣體才能自動向氣泡擴散而不斷長大。要滿足這一條件,主要依靠鐵液溫度的降低。
3、須有大于某臨界尺寸而穩定存在的氣核。 鑄鐵件中的鐵液中存在的大量非金屬夾雜物,熔煉、爐前處理或澆注過程中形成和卷入的氣泡以及包襯、型壁等都可能成為氣泡的非自發核心的基礎,氣泡很容易在這些表面上形成。
附著在外來夾雜表面的氣核形成后,溶于鐵液中的氣體由于壓差必將自動向氣泡擴散,當氣泡長大到臨界尺寸時,會脫離表面而上浮。附著在非金屬夾雜物表面的氣泡,可以一起上浮。氣泡愈小,上浮速度愈慢。要使氣泡能及時上浮而排除,應具有尺寸,一般應大于10﹣2~10﹣3cm。機床鑄件中的鐵液在鑄型內降溫較快,氣泡上浮困難或鑄件表面已凝固,氣泡來不及排除而造成氣孔。
機床鑄件的工藝特點:
機床鑄件是生產零件毛坯的主要方法之一,尤其對于有些脆性金屬或合金材料(如各種鑄鐵件、有色合金機床鑄件等)的零件毛坯,機床鑄件幾乎是的加工方法。與其它加工方法相比,機床鑄件工藝具有以下特點:
1、機床鑄件可以不受金屬材料、尺寸大小和重量的限制。機床鑄件材料可以是各種鑄鐵、鑄鋼、鋁合金、銅合金、鎂合金、鈦合金、鋅合金和各種特別合金材料;機床鑄件可以小至幾克,大到數百噸;機床鑄件壁厚可以從0.5毫米到1米左右;機床鑄件長度可以從幾毫米到十幾米。
2、機床鑄件可以生產各種形狀復雜的毛坯,特別適用于生產具有復雜內腔的零件毛坯,如各種箱體、缸體、葉片、葉輪等。
3、機床鑄件的形狀和大小可以與零件很接近,既節約金屬材料,又省切削加工工時。
4、機床鑄件一般使用的原材料來源廣、機床鑄件成本不高。
5、機床鑄件工藝靈活,,既可以手工生產,也可以機械化生產。
6、機床鑄件工藝性能好。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。另外,由于石墨使切削加工時易于形成斷屑,所以灰口鑄鐵機床鑄件的可切削加工性能好于鋼。
7、機床鑄件的消震性好。由于鑄鐵中石墨有利于潤滑及貯油,所以性能好。同樣,由于石墨的存在的消震性好于鋼。