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床身和立柱类铸件结构工艺设计

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床身和立柱类铸件
这类铸件是机床的基础件,其共同特点是轮廓尺寸较大、箱型结构、筋多、具有导轨面。结构设计时需要考虑的铸造工艺性问题如下:
1.、壁厚
选择合适的壁厚是这类铸件结构设计中的最重要问题之一,过分地减薄或增加壁厚都增加铸造上的困难。壁厚主要根据铸件尺寸、重量、工艺条件等因素来确定。
关于床身和立柱类铸铁件的壁厚和连接尺寸,有些资料推荐按表选用,这里列举了某机床厂生产的磨床床身类铸件的薄厚数据。
M131W床身:底部20毫米,外壁16毫米,内壁16毫米,床身重量1600公斤;
M8325床身:底部20毫米,外壁16毫米,内壁16毫米,床身重量2400公斤;
M7133床身:底部20毫末,外壁18毫米,内壁18毫米,床身重量1350公斤;
在确定壁厚时,还应该考虑铸件各部分的具体情况,如:某车床床身,当采用增加床身局部位置的厚度和圆角以利铸造时充满方式浇注时,后床腿的凸缘常常未充满,后来修改设计将后床腿的上水平壁及侧壁厚度由16毫米增加到20毫米,将内圆角由R10增加到R40才教好地消除了上述铸造缺陷。
某厂生产的螺纹磨床床身,采用磷铜钛铸铁,方箱形结构,轮廓尺寸为860×760×860毫米,内腔为多室的方格筋结构。原设计壁厚为12毫米,经常出现裂纹,采取工艺措施也未完全消除。
对于底部为油槽、切削液槽的床身类铸件,当形成这部分内腔的型芯需要采用型芯撑来固定时,应适当增加壁厚以保证型芯能完全与铸件融合,防止渗漏。如某平面磨床床身,其下部分为切削液贮槽,原设计的壁厚为18毫米,结果发现型芯撑处有渗漏现象。后来将该部分壁厚由18毫米增加到25毫米,渗漏现象得到解决。
顺便指出,为解决上述的型芯撑处渗漏问题,还可以从改进结构设计方面着手。如在油槽或切削液贮槽底面上设计带有高凸边的铸孔,这样一来油槽部分的型芯就可通过型头来固定,不需要安装型芯撑。
由于床身和立柱类铸件是机床上的基础大件,因此其壁厚对铸件和整个机床的重量都有较大的影响。如某镗床立柱,原设计的壁与筋的厚度为22毫米,导轨及凸缘处也较厚,铸件重5100公斤。在满足强度和刚度要求情况下,将壁与筋的厚度减小到18毫米,导轨等处也相应减薄,这样一来尽管立柱高度增加了,但整个铸件重量还减轻了300公斤。
上一篇文章:机床铸件的结构工艺性..【2010/6/8】
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