床身和立柱類鑄件結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)

這類鑄件是機(jī)床的基礎(chǔ)件，其共同特點(diǎn)是輪廓尺寸較大、箱型結(jié)構(gòu)、筋多、具有導(dǎo)軌面。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時需要考慮的鑄造工藝性問題如下：

壁厚：選擇合適的壁厚是這類鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的最重要問題之一，過分地減薄或增加壁厚都增加鑄造上的困難。壁厚主要根據(jù)鑄件尺寸、重量、工藝條件等因素來確定。

關(guān)于床身和立柱類鑄鐵件的壁厚和連接尺寸，有些資料推薦按表選用，這里列舉了某機(jī)床廠生產(chǎn)的磨床床身類鑄件的薄厚數(shù)據(jù)。

M131W床身：底部20毫米，外壁16毫米，內(nèi)壁16毫米，床身重量1600公斤；
M8325床身：底部20毫米，外壁16毫米，內(nèi)壁16毫米，床身重量2400公斤；
M7133床身：底部20毫末，外壁18毫米，內(nèi)壁18毫米，床身重量1350公斤；
在確定壁厚時，還應(yīng)該考慮鑄件各部分的具體情況，如：某車床床身，當(dāng)采用增加床身局部位置的厚度和圓角以利鑄造時充滿方式澆注時，后床腿的凸緣常常未充滿，后來修改設(shè)計(jì)將后床腿的上水平壁及側(cè)壁厚度由16毫米增加到20毫米，將內(nèi)圓角由R10增加到R40才教好地消除了上述鑄造缺陷。
某廠生產(chǎn)的螺紋磨床床身，采用磷銅鈦鑄鐵，方箱形結(jié)構(gòu)，輪廓尺寸為860×760×860毫米，內(nèi)腔為多室的方格筋結(jié)構(gòu)。原設(shè)計(jì)壁厚為12毫米，經(jīng)常出現(xiàn)裂紋，采取工藝措施也未完全消除。
對于底部為油槽、切削液槽的床身類鑄件，當(dāng)形成這部分內(nèi)腔的型芯需要采用型芯撐來固定時，應(yīng)適當(dāng)增加壁厚以保證型芯能完全與鑄件融合，防止?jié)B漏。如某平面磨床床身，其下部分為切削液貯槽，原設(shè)計(jì)的壁厚為18毫米，結(jié)果發(fā)現(xiàn)型芯撐處有滲漏現(xiàn)象。后來將該部分壁厚由18毫米增加到25毫米，滲漏現(xiàn)象得到解決。
順便指出，為解決上述的型芯撐處滲漏問題，還可以從改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面著手。如在油槽或切削液貯槽底面上設(shè)計(jì)帶有高凸邊的鑄孔，這樣一來油槽部分的型芯就可通過型頭來固定，不需要安裝型芯撐。
由于床身和立柱類鑄件是機(jī)床上的基礎(chǔ)大件，因此其壁厚對鑄件和整個機(jī)床的重量都有較大的影響。如某鏜床立柱，原設(shè)計(jì)的壁與筋的厚度為22毫米，導(dǎo)軌及凸緣處也較厚，鑄件重5100公斤。在滿足強(qiáng)度和剛度要求情況下，將壁與筋的厚度減小到18毫米，導(dǎo)軌等處也相應(yīng)減薄，這樣一來盡管立柱高度增加了，但整個鑄件重量還減輕了300公斤。