数控机床铸件性能的技术控制.pdf

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1、竺堡竺lIR机床是装备制造业中的主要产品，也是各行业广量，刀具磨损自动补偿等功能，但铸件硬度与加工性能采用的加工设备。随着汽车、航空航天、军事，以及的波动大小仍会对加工精度的稳定性产生影响。实践证0造业的整体发展，对机床产品的要求也越来越高，高明，保持铸件化学成分的稳定是保证铸件硬度、加工性数控机床产品成为机床行业的主流，国外的数控机床能稳定的重要措施。因此，熔炼铁液的c、Si、Mo含量：品技术水平高、发展速度快。近几年，国内的高档数(质量分数)波动均不应超过±O．1％，C的波动范围为!机床自主研发能力也不断提高，技术水平获得阶段性±

2、0．05％。破，与国外同行业的差距逐渐缩小。由于机床的结构(1)国内外化学成分与碳当量的控制表l为日：和许多主要部件都是以铸件为坯料的，因此机床铸件本吉田铸工所机床铸件控制的目标成分。)好坏，对机床的质量、寿命、精度保持性都有重要的表1日本吉田铸工所三个高牌号铸件的；响。化学成分(质量分数)(％)对机床铸件的性能要求主要有以下几个方面：铸铁牌号CSiMnPS(1)较高的抗压强度与抗拉强度。FC353．151．85O．850-350．1o0FC3O3-201．9OO．800-35O．1o0(2)良好的精度稳定性。FC253-301．95

3、0_50O-35O．100(3)高的弹性模量。注：带导轨的机床件则加入Cu、Cr，含量为W。：0．6％、(4)良好的耐磨性。Wc：O_3％。(5)较好的减震性。表2为日本吉田铸工所C、Si的波动范围与我国机(6)良好的切削性能。床铸件C、Si波动范围之对比。(7)良好的铸造性能。表2CS晗量(质量分数)波动范围对比(％)(8)较高的尺寸精度，较低的表面粗糙度。牌号C波动值△cSi波动值△si国内外生产机床铸件主要从化学成分、力学性日本FC303．15～3-250．11．80～2．o00-2、金相组织、尺寸精度和时效处理等几方面进行控中

4、国HT3002．9O～3-3O0-41．40～2．10O．70。日本FC353．10～3．200．11．75～1．95O_21．化学成分中国HT3502．80～3．100_31．3O～1．900．6采用数控机床加工零件时，要保证其较高的精度表3为美国约翰·迪尔公司生产275MPa级牌号的成功口工初期、中期、后期尺寸精度的一致性，就要求铸分精确度控制，其化学成分精度为：w≤±0．05％、：的硬度、加工性能的稳定。虽然数控机床有自动测。≤±0．10％。I!生笠!!塑垫丝丝堕磊，工热加工vw．metalworking1950．comTopi

5、cIRI竺堡些表3美国约翰-迪尔公司生产275MPa级牌号的化学成分(质量分数)(％)项目CECSiMnPSCrCuMONi最高上限成分4．133．422-22o．70o．070O．10o．40O．950．50ll20控制上限成分4．073372．190．65o．0520．08o．370．92o431．13目标成分4．O13322．12O．60o．0420．O603O0．850361．06控制下限成分3．953．272．070_55o．032o．05023o．780331．O3最低下限成分3893_222．02o．40O．0lO0．0

6、3O-2O0．750_301．00从以上对比中可以看出，同牌号的铸铁，日本的2．力学性能碳当量高(如表4所示)。目前我国机床主要铸件(如床身、工作台、立表4日本企业控制碳当量对比(％)柱、横梁等)一般采用HT200、HT250、HT300三个牌号。国外机床大部分采用抗拉强度300MPa或350MPa的牌号碳当量CE平均碳当量CEFC3O3．8l～3．85383高强度灰铸铁，比我国机床铸件高1～2个牌号。从使用HT3003．6O～3．763．68角度上看，机床铸件的刚性比其强度更重要，计算表FC353．75～3．783．76HT3503

7、．43～3．533．48明，即使达到机床最大切削力，高牌号铸铁件的抗压强度、抗拉强度仍有较大的安全系数，却会出现因其刚度其铸造性能加工性能则优于国内，更重要的是化差、抗变形能力不够而使强力高速切削的数控机床失去学成分控制的精确度也优于我们。我国W的波动范围为0．3％～0．4％，Ws的波动范围规定为0．6％～0．7％，加工精度。因此，对现代数控机床铸件材质的刚性指标而国外波动范围为0．1％左右，w被动范围为0．2％左很重要，即灰铸铁的弹性模量越大，材质抗变形能力也右。越大。(2)强度与碳当量目前，国外数控机床铸件大铸铁弹性模量在强力切削

8、下对数控机床保持精度多数采用HT350、HT300高强度灰铸铁，比我国高1～2的稳定性的作用越来越重要。弹性模量与强度有着密切个牌号。但是在提高铸件强度的同时往往伴随着碳当量的关系，强度越高，弹模量也越高，如表5所示。的