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机床床身的铸铁材质需要进行哪些后期处理？

来源：无锡市铸造厂浏览：- 发布日期：2025-01-08 14:59:15【大中小】

时效处理
- 自然时效：将铸造后的机床床身放置在露天环境中，经过数月甚至数年的时间。在这个过程中，床身内部的残余应力会因为自然环境温度的变化、自身的缓慢变形等因素而逐渐释放。例如，在北方地区，机床床身经过春、夏、秋、冬四季的温度变化，热胀冷缩的过程有助于应力的消除。这种方法的优点是不需要额外的设备和能源，成本较低。但是，其缺点是周期非常长，会占用大量的场地和时间。
- 人工时效：主要是通过加热和冷却的过程来消除残余应力。一般将机床床身加热到 500 - 600℃左右，保持一段时间，通常是几个小时，然后缓慢冷却。在加热过程中，床身内部的金属原子获得足够的能量进行扩散和重新排列，使残余应力得到释放。例如，在一些小型机床床身的处理中，采用人工时效可以在较短的时间内（如 1 - 2 天）完成应力消除，有效提高生产效率。不过，人工时效需要精确控制温度和时间，否则可能达不到预期的效果，甚至会引起床身的变形。
表面处理
- 淬火处理：对于一些要求较高硬度和耐磨性的机床床身部位，如导轨部分，可以进行淬火处理。淬火是将床身的局部或全部加热到临界温度以上，然后快速冷却。例如，采用高频感应加热的方式，将导轨表面迅速加热到 800 - 900℃左右，然后用水或油进行快速冷却。这样可以使导轨表面形成马氏体组织，硬度大大提高，能够显著增强耐磨性。但是，淬火后床身可能会产生淬火变形和淬火裂纹等缺陷，需要通过回火等后续处理来消除。
- 回火处理：这是淬火后的必要处理步骤。回火是将淬火后的床身加热到低于临界温度的某一温度范围（如 150 - 250℃），保持一定时间后缓慢冷却。其目的是消除淬火产生的内应力，降低淬火后的脆性。例如，在经过淬火后的机床导轨，通过回火处理可以使导轨的硬度和韧性达到较好的平衡，提高其使用寿命。回火处理的温度和时间根据床身的材质和具体的淬火工艺而定。
- 表面氮化处理：将机床床身放入氮化炉中，在一定的温度和气体氛围下（通常是氨气），使氮原子渗入床身表面。氮化后的床身表面形成一层硬度很高的氮化层，这层氮化层具有良好的耐磨性、抗腐蚀性和抗咬合性。例如，在一些高精度机床床身的导轨上进行氮化处理后，能够有效减少导轨与滑块之间的磨损和摩擦，提高机床的精度保持性。氮化处理的温度一般在 500 - 600℃左右，处理时间根据床身的尺寸和要求的氮化层深度而定，可能需要几十小时。
机械加工后的处理
- 研磨和抛光：在机床床身经过铸造和初步加工后，对于一些精度要求极高的表面，如高精度磨床的床身表面，需要进行研磨和抛光处理。研磨是使用研磨工具（如研磨盘和研磨膏）对床身表面进行微量切削，去除表面的微小不平度和加工痕迹。抛光则是在研磨的基础上，使用更细的抛光材料（如抛光布和抛光剂）进一步提高床身表面的光洁度。例如，在光学镜片研磨机床的床身表面，经过研磨和抛光后，其表面粗糙度可以达到 Ra0.02 - 0.05μm 左右，能够满足高精度镜片研磨的要求。
- 刮研处理：刮研是一种传统的手工精密加工方法，主要用于机床床身的导轨等关键配合表面。通过使用刮刀在床身表面进行刮削，去除高点，使表面形成均匀的接触斑点。例如，在车床床身的导轨和拖板的配合面上进行刮研，经过刮研后，两者之间的接触面积可以达到 70% - 80% 以上，能够保证良好的运动精度和接触刚度，有效提高机床的加工精度。