大型数控机床低应力高精度床身铸造技术

发布时间：2022-01-23 08:48

　　以某公司生产的大型机床床身铸件为研究对象,研究通过在床身铸件铸造过程中,应用高频振动工艺控制铸件的凝固过程,改善铸件的金相组织和相组成均一性,进而改善床身铸件的尺寸精度。通过高频振动对大型床身铸件进行凝固晶粒细化消除内应力根源,同时应用热处理时效进一步进行应力消除,再利用盲孔法检测铸件的残余应力。利用扫描电镜（SEM）观察材料的显微结构,并进行相应的相结构和成分分析。结果显示,床身铸件应用振动凝固工艺,有效地消除工件内部的残余应力,经振动凝固可有避免凝固过程中的残余应力28.72%。床身铸件经热时效处理后,应力消除92.64%。综合应用振动凝固工艺及热处理时效之后,其II类残余应力有效消除≥95%。它为生产该类型产品提供技术参考和指导。 

【文章来源】：机械设计与制造. 2020,(05)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

机床床身铸件铸件制备工艺流程

本实验中，残余应力的测试采用盲孔法测量[8]，分别对不同铸件测量共8个测试点取平均值，测试样品分组为：常规凝固组（#1）、振动凝固组（#2）、热时效处理前（#3）、热时效处理后（#4）。试验中使用的盲孔应力检测仪型号为BE120-2CA-K，电阻值为120Ω±0.3，灵敏系数2.3，测试使用的钻孔工具是机械式测钻仪，钻头采用的是φ1.5mm的麻花钻，孔深为2mm，孔与孔之间的距离大于22.5mm，使用专用应力测试设备，在铸造件的某个特殊点H，对该H点进行振动时效前的具体应力值检测，比如测得的值为A，如果振动时效处理的每个工件的H点的应力值，都降低了A×40%，则可认为达到时效效果，否则没有达到时效效果[9]。铸件残余应力测试采用盲孔法，即在被测工件上确定8个测试点，如图2所示。在每个测试点位贴上电阻应变花，盲孔法测铸件残余应力示意图及使用的电阻应变花，如图3所示。随后在被测点上钻一小盲孔，使被测点的应力得到部分或全部释放，并由事先贴在小孔周围的应变计测得释放的应变量，再根据弹性力学原理计算出残余应力来[10]。图3 盲孔法测铸件残余应力示意图

盲孔法测铸件残余应力示意图

【参考文献】：
期刊论文
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[2]再谈提高原铁液质量的关键技术（2）[J]. 马敬仲.  现代铸铁. 2018(01)
[3]蠕墨铸铁切削机理的探讨研究[J]. 林勇传,何法文,黄健友,韦珏宇.  机械设计与制造. 2017(08)
[4]抓住关键技术提高机床铸件质量[J]. 马敬仲.  铸造. 2011(07)
[5]残余应力测试方法的研究进展[J]. 陈会丽,钟毅,王华昆,张家涛,起华荣.  云南冶金. 2005(03)
[6]振动时效消除拼焊不锈钢板的残余应力[J]. 饶德林,朱政强,葛景国,陈立功,倪纯珍.  振动与冲击. 2005(02)
[7]炉前铁液质量控制及铁液质量管理仪[J]. 马建华.  铸造技术. 2004(04)



本文编号：3604005