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隨著我國數(shù)控機床制造向精密

發(fā)布日期:2021-04-14 內(nèi)容來源于:http://m.jymyanjing.com/

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由于戰(zhàn)爭年代的困難和生鐵缺乏,1917年德國 的Schlesinger首先釆用鋼筋混凝土制造車床床身。由于導(dǎo)軌也釆用混凝土,產(chǎn)生的摩擦力很大,又缺乏潤 滑,導(dǎo)致導(dǎo)軌很快損壞,使這一大膽嘗試失敗了。經(jīng)過 進一步研究,上世紀30年代后期,釆用鋼筋混凝土制 作小型圓形鐵板剪床和小型滾鐵床支承件獲得了成 功。1940年發(fā)展了一種專用車床,鋼筋混凝土得到了 較大規(guī)模應(yīng)用,制造了 1 000多臺。經(jīng)過大約20年的 停滯,60年代初期,蘇聯(lián)為了節(jié)約鋼鐵和降低制造成 本,在大型車床和龍門銖床的基礎(chǔ)件上應(yīng)用鋼筋混凝 土。其他國家,如瑞士、英國和美國等也開始產(chǎn)生了對 混凝土的興趣。

在鋼筋混凝土的發(fā)展中,同時伴隨著樹脂混凝 土——人造花崗巖的發(fā)展。這種人造花崗巖有很多好 的性能,因此激起了機床制造者的興趣。他們對這種 材料寄予很大期望,都企圖用人造花崗巖代替鋼筋混 凝土、

上世紀70年代,瑞士、德國和意大利的一些公司 推出了釆用鋼筋混凝土和人造花崗巖基礎(chǔ)件的機床產(chǎn) 品,應(yīng)用的目的則由降低成本轉(zhuǎn)向提高機床性能,主要 用于高精度機床和自動化機床。瑞士的斯圖特(Stu-der) 公司第一個將人造花崗巖床身用在RA5磨床產(chǎn)品上。解決了鋼筋混凝土強度低、尺寸穩(wěn)定性差、耐腐 蝕性能低等缺點,并在1979年歐洲國際機床展覽會上 展出。

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此后的十幾年間,人造花崗巖在機床基礎(chǔ)件上應(yīng) 用的研究得到了快速發(fā)展,世界上有十幾個國家,120 多家公司進行有關(guān)的工作,如德國、日本、英國和原蘇 聯(lián)等的機床制造廠、大學(xué)及研究機構(gòu)開展了人造花崗 巖的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究切,主要研究內(nèi)容為原材料(包 括粒料和粘接劑)的性能及選擇,成份配比,基礎(chǔ)件的 成型技術(shù)及專用設(shè)備等,逐漸積累起制造技術(shù)方面的 知識。采用人造花崗巖基礎(chǔ)件的機床也越來越多,在 第三屆中國國際機床展覽會上就有9個廠家推出了釆 用人造花崗巖基礎(chǔ)件的機床,不同型號達到20多個, 產(chǎn)品整機11臺⑶。

目前,人造花崗巖基礎(chǔ)件已進入了商品化生產(chǎn)階段。有許多機床制造廠建造了自己的人造花崗巖基礎(chǔ) 件生產(chǎn)車間。首先在德國和瑞士有了人造花崗巖基礎(chǔ) 件的專業(yè)化生產(chǎn)工廠。2007瑞士的施耐博格 (SCHNEEBERGER)公司和德國的藍浦(RAMPF)公司 在中國建立生產(chǎn)基地從事亞洲市場人造花崗巖基礎(chǔ)件 的生產(chǎn)和銷售。

對人造花崗巖復(fù)合材料的機械性能和物理性能進 行過大量的研究和檢測,由于成分配方的優(yōu)化,同初期 相比,其物理、機械性能有了較大提高,性能指標(biāo)已完 全能滿足制造機床基礎(chǔ)件的要求。與機床基礎(chǔ)件使用 的傳統(tǒng)材料灰鑄鐵相比,人造花崗巖復(fù)合材料有非常 好的吸振性和熱穩(wěn)定性,其阻尼比是灰鑄鐵的6倍以 上。釆用人造花崗巖復(fù)合材料床身后,機床主要部件 上的絕對振動速度和振動幅值都有所降低,整機的動 態(tài)特性有明顯改善。熱容量是灰鑄鐵的2倍,熱傳導(dǎo) 率是灰鑄鐵的1/20以下,在遇到短時內(nèi)外界溫度變化 時,溫度恒定時間要長3倍,而溫度影響的反應(yīng)振幅只 有1/3。與天然花崗巖相比,人造花崗巖復(fù)合材料可 以做成任何形狀,有很好的成型性。因此,人造花崗巖復(fù)合材料主要用于制作超精密加工機床、精密機床、加 工中心機床、高速車床和其他對動態(tài)性能和熱穩(wěn)定性 要求較高機床床身、基座、立柱和工作臺等基礎(chǔ)件。

此外由于人造花崗巖復(fù)合材料有很強的抗老化和抗化學(xué)腐蝕的能力,因此也可在印刷機械、食品機械和造紙機械中應(yīng)用。

磨床制造商一直是機床領(lǐng)域使用人造花崗巖基礎(chǔ) 件的先行者。應(yīng)用最成功的是瑞士的斯圖特公司,目前該公司的所有高精度外圓磨床都釆用Granitan S103人 造花崗巖床身,導(dǎo)軌應(yīng)用 S200耐磨涂層,獲得了良好的剛性、吸振性和熱穩(wěn)定性。 圖2是斯圖特公司高精度外 圓磨床人造花崗巖床身團

與斯圖特公司同屬斯來福臨(Schleifring)集團 的肖特(SCHAUDT)公司和米克羅莎(MIKROSA)公司 的磨床產(chǎn)品也都采用了人造花崗巖床身。其產(chǎn)品己在 世界各地使用,受到用戶的好評?。

德國艾布爾-希里夫(ELB -schliff)公司從1979 年開始在WSN系列平面磨床上試用人造花崗巖復(fù)合材料床身,1986年形成商品,向世界各地出售。圖4為艾布爾-希里夫公司生產(chǎn)的WSN系列平面磨床及人 造花崗巖復(fù)合材料床身圓。

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圖4艾布爾一希里夫的平面磨床 及人造花崗巖床身

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圖5美國哈挺生產(chǎn)的高速車床和人造花崗巖床身

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image.png圖8昂科(ANCA)人造花崗巖床身工具磨床

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圖9藍浦公司供貨的高速銑床 人造花崗巖床身

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許多世界知名企業(yè)也都在不同機床產(chǎn)品上批量釆用了人造花崗巖基礎(chǔ)件。圖6至圖12是部份實例。

除上述實例外,在其他不同類型的機床和其它機 械制造行業(yè)都在大量應(yīng)用人造花崗巖基礎(chǔ)件。據(jù)統(tǒng)計,目前在歐洲每生產(chǎn)10臺機床就有1臺使用人造花 崗巖基礎(chǔ)件。人造花崗巖復(fù)合材料已經(jīng)成為制造高檔機床基礎(chǔ)件的材料之一。

在國外,人造花崗巖復(fù)合材料用于機床基礎(chǔ)件己有30多年了,這種材料有非常好的吸振性和熱穩(wěn)定性,很強的抗老化和抗化學(xué)腐蝕的能力,己經(jīng)成為制造 高檔機床基礎(chǔ)件的材料之一。己批量用于制造超精加 工機床、精密機床、加工中心、高速車床和其他對動態(tài) 性能和熱穩(wěn)定性要求較高機床床身、基座、立柱和工作臺等基礎(chǔ)件,改善了機床的動態(tài)性能,國內(nèi)的應(yīng)用才剛起步。

隨著我國數(shù)控機床制造向精密、高速方向發(fā)展,對機床基礎(chǔ)件的精度及其穩(wěn)定性、動靜態(tài)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性均提出了較高的要求,用人造花崗巖復(fù)合材料制 造機床基礎(chǔ)件的技術(shù)將會受到有關(guān)部門的重視并得到快速發(fā)展。

用人造花崗巖復(fù)合材料替代灰鑄鐵制造機床基礎(chǔ)件,減少了熔化金屬帶來的大氣污染,能大幅度節(jié)約能源和金屬材料,屬于低碳經(jīng)濟和綠色制造技術(shù)的范疇, 符合國家發(fā)展低碳經(jīng)濟政策,這必將大大推動和加速 人造花崗巖復(fù)合材料制造機床基礎(chǔ)件硏究和產(chǎn)業(yè)化的步伐。



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