一、鑄造工藝（核心：保證鑄件本體質(zhì)量）

1. 原材料控制與鐵水熔煉

• 原材料選擇：
  嚴(yán)格篩選生鐵（低硫、低磷，如 L10、L08）、廢鋼（優(yōu)質(zhì)碳素廢鋼，避免混入合金元素）、增碳劑（石墨化增碳劑，提高石墨形態(tài)）、孕育劑（硅鐵、硅鈣合金，細(xì)化石墨、防止白口），確保成分穩(wěn)定（灰鐵牌號(hào)多為 HT250、HT300，需控制 C:3.2%-3.6%、Si:1.8%-2.2%、Mn:0.7%-1.0%、S≤0.12%、P≤0.15%）。
• 熔煉設(shè)備：
  采用中頻感應(yīng)電爐（容量 5-50t，適合大型鑄件鐵水需求），熔煉溫度控制在 1480-1530℃，避免過(guò)燒；鐵水出爐前需進(jìn)行爐前成分快速分析（如直讀光譜儀），調(diào)整成分至合格范圍。
• 鐵水處理：
  出爐后進(jìn)行孕育處理（隨流孕育或沖入式孕育），防止鑄件出現(xiàn) “白口”（硬脆組織，無(wú)法加工）；對(duì)厚大部位（如床身導(dǎo)軌面、立柱法蘭），可采用 “局部孕育” 增強(qiáng)表層性能。

2. 造型與制芯工藝（決定鑄件尺寸精度與表面質(zhì)量）

• 模樣制作：
  采用木質(zhì)模樣（小批量）或樹(shù)脂模樣（大批量），模樣尺寸需預(yù)留 “鑄造收縮率”（灰鐵收縮率約 1.0%-1.2%），并在導(dǎo)軌面、結(jié)合面等關(guān)鍵部位設(shè)置 “工藝補(bǔ)正量”（后續(xù)加工余量，一般 5-15mm）。
• 砂型制備：
  樹(shù)脂砂由原砂（石英砂 / 寶珠砂，粒度 50-100 目）、樹(shù)脂（呋喃樹(shù)脂）、固化劑按比例混合，手工或機(jī)械（砂箱尺寸常達(dá) 3m×2m×1.5m 以上，需配合行車(chē)吊裝）造型；砂型需設(shè)置足夠 “排氣孔”（避免澆注時(shí)嗆火、產(chǎn)生氣孔），并在厚大部位（如床身底部筋板）放置 “冷鐵”（鑄鐵冷鐵或石墨冷鐵，加速局部冷卻，防止縮孔）。
• 制芯工藝：
  鑄件內(nèi)部的油孔、盲孔等空腔采用 “砂芯” 成型，砂芯用樹(shù)脂砂制芯（冷芯盒工藝，效率高），芯子表面刷 “防粘砂涂料”（水基石墨涂料，避免砂芯與鐵水粘連），并通過(guò) “芯撐” 固定在砂型內(nèi)，防止?jié)沧r(shí)芯子偏移。

3. 澆注工藝（控制充型與凝固，減少缺陷）

• 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)：
  采用 “底注式 + 階梯式澆注”（避免鐵水直沖砂型導(dǎo)致沖砂、夾渣），澆口杯設(shè) “過(guò)濾網(wǎng)”（陶瓷過(guò)濾網(wǎng)，攔截雜質(zhì)）；冒口設(shè)置在厚大部位（如立柱頂部、床身導(dǎo)軌接頭處），采用 “暗冒口”（保溫冒口套，延長(zhǎng)補(bǔ)縮時(shí)間，減少縮孔），冒口尺寸按 “模數(shù)法” 計(jì)算（確保冒口先于鑄件凝固）。
• 澆注參數(shù)控制：
  澆注溫度控制在 1380-1450℃（溫度過(guò)低易產(chǎn)生澆不足、冷隔；過(guò)高易導(dǎo)致晶粒粗大、粘砂）；澆注速度勻速（大型鑄件澆注時(shí)間常達(dá) 30-60 分鐘，需通過(guò)流量控制閥調(diào)節(jié)），避免斷流。

4. 落砂、清理與時(shí)效處理（消除應(yīng)力，穩(wěn)定性能）

• 落砂與清理：
  鑄件澆注后自然冷卻至 200℃以下（避免高溫落砂導(dǎo)致開(kāi)裂），通過(guò)行車(chē)吊出砂型，采用 “振動(dòng)落砂機(jī)” 去除表面砂；后續(xù)清理包括：敲除澆冒口（大型冒口需氣割切除）、打磨飛邊毛刺（角磨機(jī)或砂輪機(jī)）、清理內(nèi)腔砂芯（高壓水槍沖洗或人工清理）、表面噴丸（去除氧化皮，露出灰鐵本色）。
• 時(shí)效處理（核心：消除內(nèi)應(yīng)力，防止加工后變形）：
  大型機(jī)床鑄件必須進(jìn)行時(shí)效處理，分為兩種方式：
  1. 自然時(shí)效：鑄件露天放置 6-12 個(gè)月（利用環(huán)境溫度變化釋放內(nèi)應(yīng)力），成本低但周期長(zhǎng)，適合高精度機(jī)床（如坐標(biāo)鏜床床身）；
  2. 人工時(shí)效：在 “時(shí)效爐” 中進(jìn)行，升溫至 550-600℃（低于灰鐵相變溫度，避免組織變化），保溫 4-8 小時(shí)，隨爐緩冷至 150℃以下出爐，效率高（1-2 天完成），適合批量生產(chǎn)。
     部分要求極高的鑄件（如重型車(chē)床床身）會(huì)采用 “二次時(shí)效”（自然時(shí)效 + 人工時(shí)效），進(jìn)一步穩(wěn)定尺寸。

二、機(jī)械加工工藝（核心：保證最終精度與裝配性能）

1. 加工前準(zhǔn)備

• 鑄件檢測(cè)：
  加工前需進(jìn)行 “鑄件質(zhì)量復(fù)檢”，包括：外觀檢查（無(wú)裂紋、氣孔、夾渣）、硬度檢測(cè)（關(guān)鍵部位抽樣，確保 180-250HB）、無(wú)損檢測(cè)（重要部位如導(dǎo)軌面采用 “超聲波探傷”，檢測(cè)內(nèi)部縮孔 / 裂紋，等級(jí)需達(dá) GB/T 7233.1-2009 的 Ⅲ 級(jí)以上）。
• 裝夾定位：
  采用 “三點(diǎn)支撐” 或 “多點(diǎn)找平” 裝夾（避免鑄件因自重變形），定位基準(zhǔn)選擇 “非加工面”（如床身側(cè)面的工藝基準(zhǔn)面）或 “粗加工后的平面”，通過(guò)百分表、水平儀找平（保證加工基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致）。

2. 關(guān)鍵加工工序（以床身為例）

3. 加工后檢測(cè)與精整

• 精度檢測(cè)：
  采用 “激光干涉儀” 檢測(cè)導(dǎo)軌面的直線度、平行度（如床身導(dǎo)軌的單根導(dǎo)軌直線度≤0.01mm/1000mm）；用 “大理石平臺(tái) + 百分表” 檢測(cè)結(jié)合面的平面度；用 “三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)” 檢測(cè)復(fù)雜孔系的位置度（如立柱安裝孔的位置度公差≤±0.03mm）。
• 精整處理：
  精加工后對(duì)導(dǎo)軌面進(jìn)行 “刮研”（手工或機(jī)械刮研，高精度機(jī)床必需），通過(guò)刮研點(diǎn)（每 25mm×25mm 內(nèi) 8-12 個(gè)點(diǎn)）保證導(dǎo)軌面的接觸精度；對(duì)銳邊進(jìn)行 “倒鈍”（去除毛刺，防止裝配時(shí)劃傷）；關(guān)鍵部位（如安裝孔）涂抹防銹油，避免銹蝕。

三、工藝核心難點(diǎn)與解決措施

1. 鑄件變形問(wèn)題：
   原因：壁厚不均導(dǎo)致冷卻速度差異，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
   解決：優(yōu)化筋板設(shè)計(jì)（避免厚大筋板，采用 “交錯(cuò)筋”）；增加時(shí)效時(shí)間；加工采用 “分階段時(shí)效 + 分階段加工”（粗加工后時(shí)效，再精加工，釋放加工應(yīng)力）。
2. 導(dǎo)軌面質(zhì)量問(wèn)題（如硬度不足、縮松）：
   原因：導(dǎo)軌面為厚大部位，冷卻慢，易出現(xiàn)石墨粗大、縮松。
   解決：澆注時(shí)在導(dǎo)軌面下方放置冷鐵；采用 “孕育處理 + 表面淬火”（部分機(jī)床導(dǎo)軌需中頻淬火，硬度達(dá) HRC45-55，提高耐磨性）；超聲波探傷重點(diǎn)檢測(cè)導(dǎo)軌面下 20mm 范圍內(nèi)的內(nèi)部質(zhì)量。
3. 尺寸精度穩(wěn)定性：
   原因：內(nèi)應(yīng)力未完全釋放，加工后隨時(shí)間變形。
   

   解決：采用 “人工時(shí)效 + 自然時(shí)效” 結(jié)合；精加工后放置 1-2 周再進(jìn)行 “精度復(fù)校”，確認(rèn)無(wú)變形后再出廠。

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