1、 机床床身 【摘要】床身是机床精度要求很高的带有导轨(山形导轨和平导轨)的一个大型基础部件，用于支撑和连接车床的各个部件，并保证各部件在工作时有准确的相对位置 。本文就车床床身制造，工作，性能等方面进行简单的探讨。随着工业的发展,对车床的要求越来越高。在车床的设计中,需要对其组成部件进行严密的分析与计算。车床床身等支承件的重量要占车床总重量的80 % 85 % ,因此对支承件的单位重量刚度提出较高的要求。在重量轻的条件下,需保证支承件具有足够的静刚度,所以对支承件材料的分布、支承件壁厚和开孔位置的合理性提出了要求,有必要进行分析计算。产品作用：床身是机床的基础部件，用于连接其他部件，主要拥有减
2、振、抗振、抗压的作用。是车床工作时支撑整体的主要部分。 产品使用要求：（1）精度要求相对较高；（2）要有减振、减压的作用；（3）抗磨损性高，不易变形有一定的刚度。使用材料：HT150、HT200a 机床开机后的转速很高极易产生振动，笨重的铸铁材料及其高含量的石墨可以起到减震的效果，这是主要目的；（减震）b 超重的机床床身性价比最高的就是铸铁；（造价低，加工容易）c 铸铁材料强度，刚度都很高，塑性变形小，不易产生形变；（不易变形）毛坯制造方法：铸造成型成型方法：灰铸铁制造的床身需要精加工，床身导轨表面我主要选择刨削；床身孔的加工方法选择镗削工艺。刨削加工：（1）定义：利用刨刀与工件在水平方向上的
3、相对直线往复运动的切削加工。（2）特点：成本低；应用广泛；加工方式简单；加工精度较高；成产率低。镗削加工：（1）定义：是一种用刀具扩大孔或其它圆形轮廓的内径车削工艺，其应用范围一般从半粗加工到精加工，所用刀具通常为单刃镗刀(称为镗杆)。（2）特点：适应性强；可以有效地校正原有孔轴线的偏斜或位置误差；加工质量好；应用广泛；成本较低。（3）应用：主要适用于批量生产，精加工箱类零件上的直径较大的孔。表面处理：机床床身铸造产品作为一种大型铸件必须要经过热处理才能提高本身的使用性能，改善床身铸件的内在质量。为使床身铸件有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺是必
4、不可少的。由于热处理不能改变石墨的形状、分布，故对提高力学性能作用不大，因此在灰铸铁的生产中，热处理主要用于消除铸件的内应力和改善其切削加工工艺。方法：应力退火，消除铸件白口的退火以及表面淬火。 应力退火：消除内应力退火通常是将铸件缓慢加热到 500 摄氏度到 560 摄氏度，保温一段时间（每 10mm 截面保温一小时），然后以极缓慢的速度随炉冷至 150 摄氏度到 200 摄氏度后出炉。此时，铸件的内应力基本上被消除.应当指出，若退火温度超过温 560 摄氏度或保时间过长，会引起石墨化，使铸件的强度与硬度降低，是不适宜的.当铸件形状复杂，厚薄不均时，由于浇注后冷却过程中各部位的冷却速度不同，
5、往往在铸件内部产生很大的应力。因此，对精度要求较高或大型、复杂的铸件（如机床床身、机架等）在切削加工之前，都要进行一次消除内应力的退火，有时甚至在粗加工之后还要进行一次它不仅削弱了铸件的强度，而且在随后的切削加工之后，由于应力的重新分布而引起变形，甚至开裂。表面淬火：是将刚件的表面层淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。表面淬火时通过快速加热，使刚件表面很快到淬火的温度，在热量来不及穿到工件心部就立即冷却，实现局部淬火。目的在于获得高硬度，高耐磨性的表面，而心部仍然保持原有的良好韧性。可以是床身更加耐磨损。机床床身加工流程介绍：精加工、粗加工、光整加工的工序特点 机床
6、床身铸件精加工工序 从经过粗加工的表面上切去较少的加工余量，使工件达到较高的加工精度及表面质量的工序为精加工工序。如工件表面无特别高的要求，精加工常作为最终加工。机床床身铸件光整加工工序 它是从经过精加工的工件表面上切去很少的加工余量，得到很高的加工精度及很小的表面粗糙度值。研磨、珩磨、超精加工及抛光等方法属于光整加工工序。 机床床身铸件粗加工工序 从工件上切去大部分加工余量，使其形状和尺寸接近成品要求的工序为粗加工工序。其加工精度较低，表面粗糙度值较大，一般用于要求不高或非配合表面的最终加工，也作为精加工的预加工。 机床床身铸件回火的重要性 机床床身铸件为什么需要回火处理：钢铁是机械工业中应
7、用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。为使和机床铸件有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺是必不可少的。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。整体热处理是对铸铁平板，铸铁弯板或机床床身铸件进行整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变铸铁平台，平板，铸铁弯板或机床床身铸件的整体力学性能的金属热处理工艺。 机床铸件的热处理是机械制造中的重要工艺环节，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变铸铁平台和机床表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量。3 结论(1) 车床床身并非很细长时,剪切力的影响不能忽略,窗孔应开在与弯曲平面垂直的平面上,这样开孔对床身的刚度影响最小。(2) 设计车床床身时,水平方向刚度是很重要的,为了提高水平方向的刚度,应加厚上、下腹板,但有一定限度,一般应使上、下腹板厚度为侧板厚度的115 2 倍为宜。参 考 文 献1 卓家寿1 弹性力学中的有限元法M1 北京: 高等教育出版社,19872 刘鸿文1 材料力学M1 北京:人民教育出版社,19793 金属切削机床设计M1 北京:机械工业出版社,1980
