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厚大断面工作台类铸件常见缺陷及解决方法
一、工作台铸件的基本参数对于不同的立式加工中心的工作台铸件,一般来讲其形状简单方正,仅轮廓尺寸大小差异而已,但共有特点是主体壁厚较大,属于厚大断面铸件。工作台面加工“T”形槽用于装卡固定被加工工件,台面的背面有的平面带空刀,有的对应“T”形槽位置设计加强筋,具体如图1所示。本文所述立式加工中心用工作台的基本参数有:轮廓尺寸为长2000500mm、宽1000400mm、高50120mm;最大壁厚80120mm;最小壁厚50mm;重量2502000kg;材质为FC300。工作台铸件在机床中外露可见,精度要求高,不允许有任何瑕疵,一般粗糙度
Ra0208μm,且工作台面还需经过研磨处理。
图1工作台铸件结构示意二、工作台常见的铸造缺陷虽然工作台结构简单,但想要一次性铸造处无缺陷的工作台也是一件不容易的事情。在本文论述的工作台的铸造过程中,常出现的缺陷如下。
f1夹砂渣夹砂缺陷是所有铸件最为常见切占比最大的缺陷,工作台也不例外。工作台的夹砂渣缺陷常出现在工件的表面,且最常见表现形式是夹渣或者夹杂缺陷,如图2所示。
图2工作台夹砂渣缺陷示意
2气孔工作台台面处采用直冷冷铁的工艺,若冷铁质量控制不好就会在粗加工或精加工后出现气孔。另外,在工作台边角部位由于涂料的干燥不彻底会产生气孔,如图3所示。
f图3台面气孔缺陷
3材质问题由于断面厚大,浇注后冷却、凝固的时间长,最容易出现材质问题,此也是工作台类铸件最难控制和解决的,也是困扰铸造工作者最大的问题。工作台铸件在铸造过程中的材质问题有:加工后“T”形槽内缩松、加工面“麻点”、冷铁痕迹等。(1)“T”形槽缩松由于铸件加工的“T”形槽深度一般达到铸件深度的一半,当“T”形槽处凝固过程中出现的收缩大于补缩与石墨化膨胀之和时,就会出现缩松、缩孔等问题,这也是材质控制的难点之一。在此种情况下,用户加工后出现了如图4所示的缩松缺陷。
f图4加工缩松缺陷示意
(2)加工面“麻点”工作台加工面易出现“麻点”缺陷,此缺陷需要肉眼在逆光条件下观察,在显微镜100倍即可清晰地看到孔洞类缺陷,如图5所示。
图5加工麻点缺陷(3)冷铁痕迹为解决工作台厚大断面的激冷,工艺上在工作台面部位设置了冷铁,结果在工作台面上产生了冷铁印记,如图6所示。
f图6加工后冷铁印记缺陷三、工作台常见缺陷的分析及解决方案
1夹砂、夹渣针对夹砂渣缺陷,纠正预防措施主要从型砂质量、浇注系统、过程操作等方面改r
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