大型機床鑄件又可以稱為大型鑄件,目前大型機床鑄件大部分為灰鑄鐵,對于灰鑄鐵件的質(zhì)量,要從化學成分、原材料質(zhì)量、配料、合金化、熔煉溫度、孕育處理直至熱時效等環(huán)境嚴格控制。
大型機床鑄件及大型鑄件一些做相對滑動的零、部件,如滑板與導軌、軸與滑動軸承、蝸桿與蝸輪等在運轉(zhuǎn)一段時間后,其表面上常常會出現(xiàn)劃痕或溝槽,我們稱這種現(xiàn)象為研傷。研傷破壞了機床的精度,影響了機床的使用壽命,若修理不及時,研傷產(chǎn)生的顆粒,還會加劇研傷,而研傷產(chǎn)生溝槽容易藏污納垢,也會加劇研傷,嚴重時能使相互的滑動件中止滑動,產(chǎn)生咬死現(xiàn)象。
大型機床鑄件的粘著磨損型研傷是指磨擦副在相對運動時,由于互相磨擦,接觸表面的材料從一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面,致使磨擦表面產(chǎn)生了劃痕與溝槽。研討表明:固體表面狀況,從微觀的角度看是存在著凸凹不平的缺陷的,即使是經(jīng)過拋光加工也不能去掉凸峰和凹谷。當兩個磨擦表面接觸時,實際上是兩個磨擦表面的凸峰相互接觸。由于接觸應力很大,以致產(chǎn)生彈、塑性變形,使接觸面積增大,直到能夠承受全部載荷時為止。在這種情況下,金屬接觸表面上將出現(xiàn)的粘著點,這種現(xiàn)象就是通常講的冷焊粘著。這些粘著點是在沒有表面膜的情況下產(chǎn)生的,當磨擦副表面上有表面膜時,只受法向力作用,其冷焊粘著也是不會產(chǎn)生的。若同時有切向力的作用,且法向力和切向力都很大,并在做相對滑動時,磨擦表面的溫度就會升高,在高溫高壓下,致使油膜破壞,接觸的金屬表面就會軟化或熔化,接觸點就產(chǎn)生粘著—撕脫—粘著—撕脫的循環(huán)過程,使接觸表面的材料從一個表面轉(zhuǎn)移到另一表面上,從而使其中一個表面(或兩個表面)上形成劃痕和溝槽,也就是形成粘著磨損型的研傷。
根據(jù)磨擦副表面研傷的破壞程度,我們可將機床上常見的粘著磨損型研傷劃分為四類:
一、膠合(或稱撕脫)研傷發(fā)生在相互磨擦的兩個零件的一方或兩方的基體較深處,由于表面局部溫度高,壓力大,使粘著結(jié)合強度任一基體金屬剪切強度,當磨擦副做相對滑動時其表面做一日和尚撞鐘產(chǎn)生撕脫性破壞,出現(xiàn)膠合性研傷。如凸輪副、蝸桿副、齒輪副,較為常見;機床的滑板與導軌在缺乏潤滑油而導致干磨擦時,也常會產(chǎn)生此類研傷。
二、咬死當磨擦副表面瞬時閃發(fā)的溫度相當高、粘著區(qū)大、粘著點的強度也相當高,粘結(jié)不能從基體上剪切掉,以致造成相對運動中止的現(xiàn)象。咬死是研傷中較嚴重的一種。例如軸與滑動軸承當潤滑不良而出現(xiàn)的“抱軸”,大都會產(chǎn)生這種研傷;大型機床的導軌缺油引起的大面積研傷也會產(chǎn)生咬死。
三、涂抹研傷僅發(fā)生在軟金屬淺層表面,被研傷的軟金屬薄層以涂抹的方式,轉(zhuǎn)移到硬金屬表面上,例如:蝸桿副運行一段時間后,蝸桿表面上的銅涂抹在蝸桿表面上。
四、擦傷研傷發(fā)生在軟金屬表面表層以下較淺的部分,破壞方式是沿運動方向產(chǎn)生細小劃痕,有時硬金屬表面上也有可能劃傷。較常見的是在機床運行初期、軸和滑動軸承處于摩合期的磨損。
大型機床鑄件制造工廠的生產(chǎn)過程是指將原材料或半成品生產(chǎn)機床產(chǎn)品的全過程。在生產(chǎn)過程中,主要的過程是直接改變工件形狀和尺寸的加工過程,另外也包括各種輔助生產(chǎn)過程,如技術(shù)準備、檢驗、運輸、保管、包裝等。為了降低機床的生產(chǎn)成本,一臺機器中的許多零部件往往都是由各種生產(chǎn)廠制造的,這樣做也有利于實現(xiàn)零部件的標準化和組織化生產(chǎn)。在工廠生產(chǎn)過程中,按順序直接改變生產(chǎn)對象的形狀尺寸、物理機械性質(zhì),以及決定零件相互位置關(guān)系的過程統(tǒng)稱為大型機床鑄件制造工藝過程,簡稱為工藝過程。因此,工藝過程是生產(chǎn)過程的主要部分。工藝過程可分為鑄造、鍛壓、焊接、沖壓、機械加工、熱處理、表面處理和裝配等過程。