专利名称：一种机床导轨镶铸冷却水管的方法
技术领域：
本发明涉及一种机床导轨上加工冷却水管的方法，尤其是涉及一种机 床导轨镶铸冷却水管的方法。
背景技术：
机床在高速切削工作中，其主轴、滚珠丝杠、导轨等会产生大量的热， 如不进行有效的冷却，将会严重影响机床的精度。 一般采用强力高压、高 效的冷却系统，使用温控循环水或其它介质来冷却主轴电动机、滚珠丝杠、 导轨等。为了避免导轨受温升的影响，除了在导轨表面使用润滑脂油进行 润滑和冷却外，有些机床在导轨内部设计有冷却循环孔道。国内外机床导 轨冷却循环孔道一般是靠机械加工制作出来的，但加工非常困难而且费工 费时。
镶铸工艺是将一种或几种合金预制成一定形状的镶块或件，镶铸到一 种合金液体内，得到兼有两种或多种特性的双金属铸件。双金属镶铸由镶 块或件和母材组成。
目前还没有采用镶铸工艺方法来加工机床导轨冷却水管的方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺方法独特、简单、 能够实现在机床导轨内通过镶铸的方法加工制作冷却水管的一种机床导 轨镶铸冷却水管的方法。
为了实现发明目的，本发明通过如下方式实现
一种机床导轨镶铸冷却水管的方法，其特征是它包括如下步骤
a. 镶铸管及卡子的准备镶铸管材质为20tt 40tt碳素钢，镶铸管及 环形卡子表面进行清洁、酸洗、镀锡处理；
b. 造型、制芯将镶铸管固定在芯盒里，镶铸管的两个端头和环形卡 子的一个端头留在砂芯外侧，将芯下到铸型后再填砂，涂料流涂前砂芯上 的环形卡子用纸张裹严，导轨端不设置内浇口，在导轨外侧埋放集液包；
c. 合箱、浇注合箱时在镶铸管内塞满耐高温骨料，镶铸管两端留IO mm 40mm间隙，砂型与镶铸管之间用泥条封好，浇注温度为1370 1405 °C，浇注时间为40秒 50秒，压箱时间为72小时；
d. 清理将导轨端外露的钢管切除，并用风管将管内骨料吹净；
e. 包装用锥形木楔将管口封紧；
所述环形支撑卡子的内径比所述镶铸管的外径大2 4 mm; 所述芯骨的断面为40 mm X40 mm;
在上述造型合箱时，镶铸管担在所述芯盒侧帮的定位孔中，镶管芯下
芯时验芯，四个假芯粘牢。 本发明有如下效果
1) 工艺方法独特本发明包括如下工序镶铸管及卡子的准备、造 型、制芯另外芯骨不能过细，40 mm X40 mm断面，以免砂芯变形；涂 料流涂前砂芯上的环形支撑卡子需用纸张裹严，以免涂料接触环形卡；导 轨端不设置内浇口，导轨外侧需埋放集液包，支撑卡子需用纸张裹严，以 免涂料接触环形卡，导轨端不设置内浇口，导轨外侧需埋放集液包，合箱、 浇注镶铸钢管两端留10 mm 40 mm间隙，以利于钢管受热后的膨胀退 让，砂型与钢管之间需用泥条封好，以免钢管内钻铁水；清理和包装。
2) 使用本发明生产的机床的床身和滑鞍都有纵向贯通导轨的冷却水 管，导轨长度在1米到3米之间，铸件重量500kg到4000Kg，铸件母材材 质为灰铸铁HT250以上牌号，导轨淬火要求HS65 75。镶件材质为20ft 40tt碳素钢管。
3) 镶铸质量高采用本发明提供的方法能够确保机床铸件导轨镶铸 细长冷却水管的镶铸平直，总长上弯曲小于5mm，而且镶铸钢管与铸铁能 够良好熔合；由于本发明铸造造型时设计特殊的定位、固定装置，因而可 以获得理想的过渡层及良好的镶铸质量。母材与镶件热膨胀系数接近则有 利于镶铸质量。
具体实施例方式
一种机床导轨镶铸冷却水管的方法，它包括如下步骤
a. 镶铸管及卡子的准备
对镶铸管的要求镶管材质为20tt 40tt碳素钢，镶铸管及环形卡子表 面要进行清洁、酸洗、镀锡处理，环形卡子的内径比镶铸管外径大2 4mm， 无飞边毛刺；
b. 造型、制芯
镶铸管固定在芯盒里，制芯按芯盒特定结构操作，镶铸管的两个端头 和环形卡子的一端头要留在砂芯外侧，将芯下到铸型后再填砂，另外芯骨 不能过细，其断面为40 mm X40 mm,以免砂芯变形，涂料流涂前砂芯上 的环形支撑卡子需用纸张裹严，以免涂料接触环形卡，导轨端不设置内浇 口，导轨外侧需埋放集液包；
e 合箱、烧注，
合^时镶铸管内需塞满耐高温骨料，以防止镶铸管发生变形，镶铸管 两端留10 mm 40 mm间隙，以利于钢管受热后的膨胀退让，砂型与镶铸 钢管之间需用泥条封好，以免钢管内钻铁水，浇注温度为1370 1405°C， 浇注时间为40秒 50秒；压箱时间为72小时；
d.清理
将导轨端外露的钢管切除，并用风管将管内骨料吹净。
6 包装
用锥形木楔将管口封紧。 在上述镶铸的过程中需要注意下述事项
(1) 镶铸管的影响镶铸管直径、壁厚的变化对镶铸质量有影响，如 镶铸管直径加大，则镶管截面积增大镶管所受铁水浮力增大；镶铸管厚度 增加，有效吸热体积增大，热膨胀量加大，变形应力增大；镶管位置下移 所引起的定位卡管高度增加，易变形；
(2) 根据解剖件镶管弯曲呈现的规律，浇注系统对镶管有一定的影 响内浇道与镶管的垂直距离影响较大，距离近，弯曲程度大；浇口正对 的位置弯曲程度比较大或最大；
(3) 镶管端头间隙要合适，避免镶管水平方向自由膨胀受阻；镶管定 位假芯头内侧在浇注时所形成的激冷披缝，阻碍已在高温铁水作用下变软 的镶管的进一步线性膨胀；镶管及镶管定位卡之间的配合间隙应合适，否 则可能造成镶管线性膨胀受阻；
(4) 造型合箱时，镶管必须担在芯盒侧帮的定位孔中，确保定位准确； 假芯头料不得有偏移，保证芯头定位准确；镶管芯下芯时必须验芯，四个 假芯必须粘牢。
权利要求
1.一种机床导轨镶铸冷却水管的方法，其特征是它包括如下步骤a.镶铸管及卡子的准备镶铸管材质为20#～40#碳素钢，镶铸管及环形卡子表面进行清洁、酸洗、镀锡处理；b.造型、制芯将镶铸管固定在芯盒里，镶铸管的两个端头和环形卡子的一个端头留在砂芯外侧，将芯下到铸型后再填砂，涂料流涂前砂芯上的环形卡子用纸张裹严，导轨端不设置内浇口，在导轨外侧埋放集液包；c.合箱、浇注合箱时在镶铸管内塞满耐高温骨料，镶铸管两端留10mm～40mm间隙，砂型与镶铸管之间用泥条封好，浇注温度为1370～1405℃，浇注时间为40秒～50秒，压箱时间为72小时；d.清理将导轨端外露的钢管切除，并用风管将管内骨料吹净；e.包装用锥形木楔将管口封紧。
2. 如权利要求1所述的一种机床导轨镶铸冷却水管的方法，其特征 是所述环形支撑卡子的内径比所述镶铸管的外径大2 4 mm。
3. 如权利要求1或2所述的一种机床导轨镶铸冷却水管的方法，其 特征是所述芯骨的断面为40 mm X40 mm。
4. 如权利要求1或2所述的一种机床导轨镶铸冷却水管的方法，其 特征是在上述造型合箱时，镶铸管担在所述芯盒侧帮的定位孔中，镶管 芯下芯时验芯，四个假芯粘牢。
全文摘要
本发明涉及一种机床导轨上加工冷却水管的方法，尤其是涉及一种机床导轨镶铸冷却水管的方法，其特征是它包括如下步骤镶铸管及卡子的准备、造型、制芯、合箱、浇注、清理和包装；本发明提供一种工艺方法独特、简单、能够实现在机床导轨内通过镶铸的方法加工制作冷却水管。
文档编号B22D19/04GK101181742SQ20071019465
公开日2008年5月21日 申请日期2007年11月27日 优先权日2007年11月27日
发明者原晓雷, 周文军, 郝立昌 申请人:宁夏共享集团有限责任公司