機床床身鑄件的設計

機床床身鑄件采用優化設計方法，設計分布在機床內部的各類加強筋及床身、立柱、工作臺等各大部件的尺寸，使機床床身盡可能低的重量承載大的載荷，機床床身鑄件為三角形受力設計，立柱為A形結構，排除機床在加工過程中立柱產生的偏移擺動，使機床工作臺的承載量是其他機床的2-3倍。

我們采用全新的設計理念，對機床床身鑄件進行設計和加工，機床床身鑄件使用HT250鑄鐵，鑄鐵的抗拉強度達25000PSI，在鑄造時，鑄鐵中加了硅、鋁、鎂、銅等合金元素，增強機床床身鑄件的強度，采用的樹脂砂消失模鑄造工藝技術成型機床床身鑄件，使機床床身達到高及高剛性。

數控機床床身鑄件是機床的基礎件，要求機床床身要有足夠高的靜動剛度和精度保持性，在滿足總體設計要求的前提下，應盡可能的做到既要結構合理，筋板布置恰當，又要保持機床床身鑄件良好的冷熱加工工藝性，在設計環節，通過機床動力學，對機床床身進行受理分析。

機床床身鑄件的設計:合理的結構程度和加強筋的搭配，使機床床身抗扭、、提高機床床身剛性，為使數控機床具有良好的靜剛度，應注意合理選擇機床床身的結構形式，如:機床床身鑄件采用封閉的完整箱體結構，機床床身鑄件采用封閉式截面，合理選擇及布局機床床身的隔板和筋條，盡量減小結合面，提高部件間接觸剛度等，縱向隔板主要提高機床床身鑄件抗彎剛度，橫向隔板主要提高機床床身鑄件抗扭剛度，斜向隔板兼有提高機床床身抗彎剛度，抗扭剛度的效果。

對于大型機床床身鑄件，除了輪廓尺寸大，壁厚也較大，因此所采取的工藝措施顯得非常重要。

（1）冷鐵分為內冷鐵和外冷鐵，對于尾座體、主軸箱體、工作臺的厚大部位，在其內部我們設計了焊接內冷鐵架（材質為鋼筋），外部放置石墨冷鐵。

（2）保溫冒口針對鑄件上箱的厚大部分，放置不同規格的保溫冒口，可以起到較好的補縮效果，且減少金屬液用量。

（3）對于高大型鑄件，我們設計兩套澆注系統，上面為一套（距上箱約1/3總高），中下區域為一套，鐵液先充入中下區域的澆注系統，上面澆注系統后進，同時，上面的鐵液溫度比先澆的要高一些，這樣的澆注系統對鑄件有很好的補縮效果。

（4）鑄造工藝模擬對大型鑄件的各種預設工藝方案進行模擬，可以避免大型鑄件不能先試驗在生產帶來的風險，可以提高大型鑄件的成功率，我廠的105t工作臺、78t立柱、87t尾座體、95t主軸箱體都曾進行工藝模擬，起到了為質量保駕護航的作用。

鑄件生產工序多、影響因素多，質量控制難度大，特別是大型鑄件，無論從工裝、造型工藝和熔煉方面都有很高的要求，每一個細節都需處理好。尤其是鐵液的質量對于鑄件生產的成敗很關鍵，除了滿足材質的牌號要求外，鐵液的溫度、性能等都對鑄件有影響。裂紋是大型鑄件的一個敏感問題。鑄件如方形工作臺和立柱、刀板等均出現過裂紋，分析原因除了是零件結構本身壁厚差大之外，由鐵液材質的性能所導致的裂紋產生占較大比例。另外，根據零件的結構特點選擇合適的原材料和配比，對于大型鑄件的澆注成功也至關重要。