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浅谈消除机床铸件残余应力进行了应用试验

发布者:龙珈量具
09-30
2020

机床市场竟争激烈,市场竟争即是质量的竞争,也是交货期的竞争。机床床身直线度是机床的基础精度。而机床生产中,床身是基础件,所有装配工序都在床身上完成。生产不出合格的床身其它生产过程就无法进行。而铸件生产周期又长,是影响机床生产周期的重要因素。有 效地消 除铸件残余应力,是机床制造业为保持铸件精度稳定性而关注的热点问题。消 除铸件应力的方法概括起来主要有自然时效法、振动时效法和热时效法。而选取适合的消 除应力的工艺方法对加快企业生产有着很重要的作用。基于谐波振动消 除机床铸件残余应力进行了应用试验。
  1铸件残余应力简介
  1.1残余应力简介
  铸铁件在高温下浇注,在凝固冷却过程中,因温度下降而产生收缩和发生相变,如收缩和相变受到阻碍,便会在机床铸件中产生铸造应力。铸造应力按其形成原因可分为热应力、相变应力和机械阻碍应力三种。铸造应力是热应力、相变应力和机械应力三者之和。
  1.2残余应力的危害
  由于铸件应力的存在会对铸件造成很大的影响,会使铸件的强度和疲劳降低,影响铸件的使用寿命;残余应力容易使工件变形而影响精度的稳定性;对已安装在机床上的铸件由于应力使工件变形而影响整机的精度。
  1.3常用的消 除应力的方法
  (1)自然时效法自然时效消 除应力效果好,但要达到有 效消 除残余应力的目的,就要使机床铸件长期暴露的空气中数年。长时间的放置不适合现代企业生产,一般不予采用。
  (2)热时效法热时效能有 效消 除应力,但对设备成本高、耗能高,根据时效窑的功率不同一般需要30h以上。是普通使用的消 除残余应力的工艺方式。但在能源日益紧张的情况下,也不适合应用,而且其经济成本高,不符合企业生产的综合经济效益。所以需要寻找一种能够替代热时效的工艺方法。
  (3)振动时效法振动时效的实质是以振动的形式给工件施加附加应力。当附加应力与残余应力叠加后,达到或超过材料的屈服时,工件发生微观或宏观的塑性变形,从而降低和均化工件的残余应力,从而使工件几何尺寸稳定。该工艺方法耗能低、设备简单使用方便,目前广泛应用。
  2谐波振动消 除铸件应力
  频谱谐波振动时效是一种以循环载荷的形式施加于零件上的一种附加应力。当工件受到振动,施加于零件上的交变应力与零件中的残余应力叠加。当应力叠加的结果达到的数值后,在应力集中较严重部位就会超过材料的屈服而发生塑性变形。

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