床身铸件变形的主要原因分析[制芯系统]
发布时间:2025-09-17 11:30:00
机床床身铸件在制造和使用过程中,导轨面有时会出现下凹现象,这种变形是材料在塑性变形温度范围内通过形变释放铸造内应力的自然结果。其根本原因在于,当铸件处于该温度区间时,内部应力虽未超过材料的抗拉强度,但已高于屈服强度,从而导致不可恢复的塑性变形。
具体来说,机床导轨部分通常比连接壁更厚,上部的导轨面较厚,下部连接区域较薄。在冷却过程中,当较薄部分温度已降至弹性-塑性转变温度以下(通常在530℃~620℃之间,具体取决于铸件化学成分),而较厚部分仍高于该温度时,薄壁区域开始收缩,厚壁区域则通过变形来适应这一变化。然而当上部也冷却至转变温度以下时,下部已进入弹性变形阶段,无法再协调变形差异,最终导致导轨面形成凹陷。
为解决这一问题,常用方法之一是在模型制作阶段采用“假曲率”设计,即预先使导轨模型中间略微凸起,一般经验取值为0.5~2mm/m,具体根据铸件结构和尺寸确定。尽管这种方法能够补偿变形,但铸件内部仍会存在较大的残余应力。若不彻底消除,机床在后续使用中仍可能发生变形,影响设备精度和稳定性。因此,必须通过适当工艺进一步消除床身铸件的内应力。
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