содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

При изготовлении заготовок крупногабаритных тяжелых деталей весьма эффективно применение разработанного в Институте электросварки им. Е. О. Патона АН УССР процесса электрошлакового литья. В этом случае обеспечивается значительное снижение как металлоемкости, так и трудоемкости обработки при существенном улучшении качества заготовки. При электрошлаковом литье получаются оптимальная форма заготовки, приближающаяся к форме готовой детали, что характерно для процессов литья, и высокое качество металла, что свойственно процессам ковки. В результате применения этого прогрессивного процесса получения заготовки на каждой тонне готового изделия экономится в среднем 2...3 т металла, причем около половины — за счет уменьшения объема механической обработки, а остальное — за счет возможности получения более рациональной формы и конструкции изделия вследствие повышения качества самого металла отливки.

Сущность процесса электрошлакового литья (рис. 1) заключается в том, что расходуемые на плавку металлические электроды, подключенные к источнику тока, своими торцами погружены в расплавленный электродный шлак, обладающий значительной рафинирующей способностью. Под действием тепла, выделяющегося при прохождении тока, электрод плавится, и капли расплавленного металла, проходя через толщу шлаковой ванны, очищаются от вредных примесей и постепенно (снизу вверх) заполняют причем превышение самой высокой точки направляющих над самой низкой в одной плоскости не должно быть больше 0,05 мм.

На точность обработки больших плоскостей значительное влияние оказывает деформация детали, обусловленная действием массы, давлением прижима и усилием резания. Даже такие массивные детали, как, например, станины, рамы, корпуса, плиты, легко деформируются при неправильном распределении опор или неправильно выбранном усилии прижима либо месте его приложения.

При установке станин и других крупногабаритных, тяжелых деталей на станки необходимо строго выполнять следующее требование: деталь должна иметь заданные чертежом форму и размеры в пределах установленных допусков в ненапряженном состоянии. Это состояние должно сохраняться при установке и обработке детали.

Точность обработки больших плоскостей зависит от внутренних напряжений. При отливке крупных деталей различные их части охлаждаются неравномерно, поэтому после остывания отливки в ней появляются большие внутренние напряжения, причем эти напряжения максимальны ближе к поверхности детали и в местах резких переходов сечений. При снятии с поверхности части металла припуска под действием этих напряжений происходит коробление детали. Аналогичные внутренние напряжения возникают в местах сварки при изготовлении сварных станин.

Для уменьшения влияния внутренних напряжений применяют естественное или искусственное старение либо вылеживание деталей после изготовления заготовок. Старению подвергают детали после черновой обработки, а станины станков высокой точности и после чистовой (перед отделочной).

Естественное старение производится на открытом воздухе путем вылеживания заготовок в течение 20...50 дней в зависимости от конфигурации, массы и точности будущего станка. Искусственное старение — это процесс нагревания деталей до 400...600° С ц выдерживания их при этой температуре в течение 10 ч с последующим охлаждением в печи до 200° С при скорости охлаждения 20° С в час. Дальнейшее охлаждение ведется на воздухе. В ряде случаев поверхностные напряжения можно снимать механическим воздействием на поверхность виброударного инструмента (вибрационных, электрических и пневматических молотков). В процессе такого воздействия происходят частичное перераспределение и снижение внутренних напряжений.

Из всех деталей станка станина выполняет одну из наиболее ответственных функций как в процессе его сборки, так и в процессе эксплуатации. Она является базирующей деталью, с помощью которой соединяются и координируются с точностью, требуемой для работы станка, большинство узлов и значительное количество его деталей.

Критерием для определения качества станины служат ее первоначальная точность и шероховатость трущихся поверхностей, а также способность сохранять эти показатели в процессе эксплуатации. Поэтому особо важно при назначении процессов обработки* особенно на окончательных операциях, анализировать влияние принятых методов и способов обработки на эксплуатационные качества деталей, выбирать из них такие, которые несут в себе хорошую технологическую наследственность.

Длительное сохранение первоначальной точности станины в процессе эксплуатации обеспечивается путем присадки в чугун никеля и хрома или 30...40% стали; отбелки (закалки) поверхности направляющих станины в результате быстрого их охлаждения с помощью металлических плит (кокилей), обладающих большой теплоемкостью до твердости НВ 220...260; поверхностной закалки направляющих станины перед отделочной обработкой до твердости НВ 450...600 (глубина закаленного слоя составляет 3...5 мм, переход от закаленной зоны к незакаленной плавный, поэтому трещины на направляющих станины не появляются даже при высоких нагрузках); применения стальных направляющих, влитых или привернутых к чугунному основанию; назначения таких отделочных методов и способов обработки, которые значительно улучшают физико-механические характеристики поверхностных слоев.