数控车床床身铸件的铸造工艺改进

王正坤

摘 要：科学技术的发展使得数字技术得到了广泛的应用，最近几年由于实际生产的需要，我们国家开始重视起来数控车床的研制，也就是要保证其能够达到最理想的自动化，不论是生产效率还是产品准确度都要让其达到最优状态。数控车床在经济发展之中发挥的作用越来越大，尤其是在医疗卫生、汽车制造等方面。數控车床在构成比较复杂，其中最基础的一部分就是床身，它对铸件的技术要求有着极高的标准，所以在生产的时候应该要尽最大的可能避免各项问题。基于此，本文将会对其铸件的生产工艺和改进的情况进行分析，以此给实际的工作带来一定参考价值。

关键词：数控车床;床身铸件;铸造工艺;改进措施

一、工艺概述

下图是某企业生产的机床铸件，其结构非常复杂，结构壁厚最大的地方是25毫米，最薄的一处是18毫米，平均下来是20毫米;铸件总重1280千克。该铸件是床身上的零件，在两条轨道上的壁厚是42毫米，宽168毫米、长1348毫米，其内腔壁厚最薄，为18毫米，所以就导致经常出现各种缺陷，例如裂纹以及缩孔等。对于其导轨的表面应该要加强监管，防止出现缺陷;因为其布氏硬度处在190到255的范围之内，所以其筋板相互交叉的时候常常会出现热节，由此就会出现粘砂。针对于此使用科学的铸造工艺，将其技术水平进行有效提升已经是当下要马上解决的重点及难点问题。

二、设计情况

第一步就是要合理选择分型面以及浇筑的位置，使用呋喃树脂砂手工木底板的方式，根据铸件本身的各项要求依据相应的凝固顺序，确定具体的造型方式。因为床身的导轨面是非常关键的，所以不能出现砂眼后者是裂纹等现象，另外硬度也要保证处在相应的范围之中。因为其导轨的截面要求比较厚，所以在浇筑的时候其位置最好是导轨面朝下，分型面的选择应该是要在地脚面所处在的平面上。第二步就是对其工艺参数进行选择，因为其铸件本身的收缩率是会被众多因素所影响，主要有合金的成分、铸件在冷却的时候所受到的阻力情况等等，所以一般是很难能够将其铸造的收缩率计算出来。在本次的计算之中都是用过对已经生产的铸件进行划线，并对其具体的收缩率畸形测定，最后根据所总结出来的数据确定了铸件的收缩率是1%。为了能够确定其铸件加工面的的精准度以及尺寸，加工余量在确定的时候应该要以国家的相应标准确定。最后在设计浇筑系统的时候为了避免出现浇筑不足以及导轨表面出现砂眼的现象就要将其设计成为底返式和开放式的系统。

三、质量控制措施

（一）制备模具

在制备模具的时候使用红松以及多层板进行制作，以此能够保证铸件的模具其强度和刚度都能够符合基本的要求，这样在实际吊运以及起模的时候都不会出现变形的情况;另外在其模具周边做出相应的起模装置，这样在吊运的时候能够保证模具基本的安全性;为了保证表面的光洁程度能够达到最大，要刷上一层油漆。

（二）制芯以及造型

在进行造型的时候要特别注意上箱排气的定位，使其能够保证腔内的排气是顺畅的，在浇筑的时候使用专门的陶瓷耐火管，在摆放浇道的时候要特别认真和仔细，避免散砂进入到整个浇筑系统之中。在制芯的时候相应的附件以及芯盒摆放位置都要特别准确，这样能够有效避免起芯困难情况的发生;要把出气棒放置在出气定位的凹槽之中，其芯头下半部分要放置出气棒，这样能够避免在浇筑的时候出现出气不畅的情况，使其铸件发生一定的缺陷问题。

（三）装配铸件

最后对铸件进行具体的装配之前应该要先对其芯头、外型的排气眼进行检查，看其是否通畅;除此之外还要检查砂型是不是已经被清理干净了，是不是存在漏涂涂料的情况;再把芯下完之后其芯吊要使用最新制作的树脂砂进行填充，再刷两层锆英粉，点火烘干之后再检查相应的形状以及尺寸是不是与图纸设计相符合;另外芯头的间隙应该要保证被填严，不能出现跑火或者铁液钻入的情况。在下箱箱口位置处要围一圈耐火泥或者是石棉，并压上纸条检查其基本的尺寸问题，在所有条件合格之后才能够再开箱，箱口要保证用型砂塞紧，这是为了在浇筑的时候出现跑火的现象。

四、工艺改进

导轨表面出现粘砂的情况主要是因为其内浇道的分布状况相对比较集中，这样就极易导致发热，最后导致铸件出现粘砂的情况，所以这就要将原先浇道之间的有效距离从40毫米转变成为150毫米到160毫米之间;另外内浇道位置的确定以及数量的确定要必须按照凝固的基本顺序以及补缩的原则来确定;所以要将内浇道设置在壁厚最厚的地方，这样能够让其比较厚的地方能够得到相应的补缩，以此防止出现缩孔或者是缩松的问题。

因为内浇道与横浇道之间距离的有效确定能够减少逐渐本身出现变形的情况，所以在改进的时候可以使用双横浇道，以此来控制金属液对铸型的填充速度和填满的时间，保证其速度的均匀性和连续性，防止熔渣以及砂粒等被带入进去。

参考文献：

[1]石榴华，冯光，丁邦太，等.高品质机床铸件的稳定生产[J].现代铸铁，2016，36（2）：42-45.

[2]卫东海，李增利，李克锐，等.高刚度低应力床身的生产方法及精度研究[J].现代铸铁，2016（3）：37-42.