[发明专利]用于减少热变形的机床用基座的制造方法及通过该方法制造的基座

说明书

技术领域

本发明涉及用于减少热变形的机床用基座的制造方法及通过该方法制造的基座，更具体地讲，涉及如下的用于减少热变形的机床用基座的制造方法及通过该方法制造的基座：事先预测铸铁材质的机床用基座、例如床身和立柱的发热情况，确定需要冷却的部分，在相应部分铸造并接合异质管而形成冷却通道之后，使冷媒通过该冷却通道而流动，从而能够减少床身与立柱的整体温度偏差，提高机床的加工精度。

背景技术

通常，机床的构成部件中的床身和立柱在机床中被用作基座，因此床身和立柱的热变形对机床的加工精度非常重要。

但是，在机床工作时，根据由直线往返运动而产生的摩擦热和大气温度而在床身和立柱上发生热变形，由此加工精度下降。

为了解决这样的问题并提高加工精度，需要减少床身和立柱的热变形。

在减少热变形的方法中最有效的方法是在床身和立柱上形成冷却通道，利用冷却油或冷却水等冷媒来进行冷却，从而减少床身和立柱的整体温度偏差而减少热变形。

但是，在床身和立柱中，厚度厚的截面与厚度薄的截面相结合而存在，特别是，由于具有长度较长的形状，因此所能形成的冷却通道的尺寸只能受限。

作为在床身和立柱上形成冷却通道的方法，存在使用在铸造制作时制作为铸物砂的中子来形成冷却通道的方法。

但是，由于床身和立柱的形状特征，所形成的冷却通道的尺寸小而长度长，在铸造时通过熔融金属而被破坏，由此发生烧结和融合的现象，从而发生冷却通道堵塞的问题，因此在以往的铸造工序中，无法形成冷却通道。

另一方面，作为通过加工来形成冷却通道的方法，代表性的有钻孔加工，但是这同样存在由于床身和立柱的形状特性而无法进行冷却通道加工的问题。

发明内容

技术课题

对此，本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于，提供如下的用于减少热变形的机床用基座制造方法及根据该方法制造的基座：事先预测铸铁材质的机床用基座、例如床身和立柱的发热情况，确定需要冷却的部分，铸造异质管并接合到相应部分而形成冷却通道，之后使冷媒通过该冷却通道而流动，从而能够减少床身与立柱的整体温度偏差而提高机床的加工精度。

解决技术课题的方法

为了实现上述目的，本发明提供一种用于减少热变形的机床用基座制造方法，包括：表面处理步骤，在铸铁材质的机床用基座中，在需要冷却的相应部分或其周围，通过镀金或热喷涂的方法，对为形成冷却通道而设置的异质管进行表面处理；模具设置步骤，在造型和合型过程中将所述异质管设置到模具中；以及冷却步骤，在注入镕汤时，使空气或氮气以1～3Bar、3～6Bar或6～9Bar的压力向异质管的内部流入10～30、30～60或60～90分钟，进行冷却直到接合界面的温度达到1150～1000℃或1000～600℃为止。

另外，本发明对上述本发明的一个实施例，还提供下述的具体实施例。

根据本发明的一个实施例，其特征在于，所述异质管是碳钢材质的管，在所述异质管的表面，利用锌、锡或镍以0.5μm～10μm的厚度进行表面处理。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于减少热变形的机床用基座，其特征在于，在铸铁材质的机床用基座中，在需要冷却的相应部分或其周围夹杂异质管(20)来形成供冷媒流动的冷却通道(40)，向所述异质管(20)区域注入熔融金属，通过铸造接合而设置所述异质管(20)，其中，在所述异质管(20)中，通过镀金或热喷涂的方法而利用锌、锡或镍以0.5μm～10μm的厚度进行了表面处理。

另外，本发明对上述本发明的一个实施例，还提供下述的具体实施例。

根据本发明的一个实施例，其特征在于，所述机床用基座是立柱或床身。

发明效果

根据本发明，具有如下效果：事先预测铸铁材质的机床用基座、例如床身和立柱的发热情况，确定需要冷却的部分，铸造异质管并接合到相应部分而形成冷却通道，之后使冷媒通过该冷却通道而流动，从而能够减少床身与立柱的整体温度偏差而提高机床的加工精度。

附图说明

图1是作为用于减少热变形的机床用基座的立柱的立体图。

图2是图1的截面结构图。

图3是图2的要部放大图。

图4是示出不锈钢(合金钢)管接合面的微细组织的图。

图5是碳钢和不锈钢(合金钢)管的硬度分布曲线图。

图6是因氧化夹杂物而形成了未接合部的状态的图。

图7是示出在冷却空气压力为1Bar以下的条件下的异质管的熔融烧失的图。