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隨著(zhù)我國數控機床制造向精密

發(fā)布日期:2021-04-14 內容來(lái)源于:http://www.wigglebuttindustries.com/

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由于戰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(chē)床床身。由于導軌也釆用混凝土,產(chǎn)生的摩擦力很大,又缺乏潤 滑,導致導軌很快損壞,使這一大膽嘗試失敗了。經(jīng)過(guò) 進(jìn)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(zhuān)用車(chē)床,鋼筋混凝土得到了 較大規模應用,制造了 1 000多臺。經(jīng)過(guò)大約20年的 停滯,60年代初期,蘇聯(lián)為了節約鋼鐵和降低制造成 本,在大型車(chē)床和龍門(mén)銖床的基礎件上應用鋼筋混凝 土。其他國家,如瑞士、英國和美國等也開(kāi)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(shí)伴隨著(zhù)樹(shù)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件的機床產(chǎn) 品,應用的目的則由降低成本轉向提高機床性能,主要 用于高精度機床和自動(dòng)化機床。瑞士的斯圖特(Stu-der) 公司第一個(gè)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、尺寸穩定性差、耐腐 蝕性能低等缺點(diǎn),并在1979年歐洲國際機床展覽會(huì )上 展出。

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此后的十幾年間,人造花崗巖在機床基礎件上應 用的研究得到了快速發(fā)展,世界上有十幾個(gè)國家,120 多家公司進(jìn)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(chǎng)、大學(xué)及研究機構開(kāi)展了人造花崗 巖的基礎和應用研究切,主要研究?jì)热轂樵牧?包 括粒料和粘接劑)的性能及選擇,成份配比,基礎件的 成型技術(shù)及專(zhuān)用設備等,逐漸積累起制造技術(shù)方面的 知識。采用人造花崗巖基礎件的機床也越來(lái)越多,在 第三屆中國國際機床展覽會(huì )上就有9個(gè)廠(chǎng)家推出了釆 用人造花崗巖基礎件的機床,不同型號達到20多個(gè), 產(chǎn)品整機11臺⑶。

目前,人造花崗巖基礎件已進(jìn)入了商品化生產(chǎn)階段。有許多機床制造廠(chǎng)建造了自己的人造花崗巖基礎 件生產(chǎn)車(chē)間。首先在德國和瑞士有了人造花崗巖基礎 件的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)工廠(chǎng)。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(chǎng)人造花崗巖基礎件 的生產(chǎn)和銷(xiāo)售。

對人造花崗巖復合材料的機械性能和物理性能進(jìn) 行過(guò)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,性能指標已完 全能滿(mǎn)足制造機床基礎件的要求。與機床基礎件使用 的傳統材料灰鑄鐵相比,人造花崗巖復合材料有非常 好的吸振性和熱穩定性,其阻尼比是灰鑄鐵的6倍以 上。釆用人造花崗巖復合材料床身后,機床主要部件 上的絕對振動(dòng)速度和振動(dòng)幅值都有所降低,整機的動(dòng) 態(tài)特性有明顯改善。熱容量是灰鑄鐵的2倍,熱傳導 率是灰鑄鐵的1/20以下,在遇到短時(shí)內外界溫度變化 時(shí),溫度恒定時(shí)間要長(cháng)3倍,而溫度影響的反應振幅只 有1/3。與天然花崗巖相比,人造花崗巖復合材料可 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(chē)床和其他對動(dòng)態(tài)性能和熱穩定性 要求較高機床床身、基座、立柱和工作臺等基礎件。

此外由于人造花崗巖復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用。

磨床制造商一直是機床領(lǐng)域使用人造花崗巖基礎 件的先行者。應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,導軌應用 S200耐磨涂層,獲得了良好的剛性、吸振性和熱穩定性。 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(lái)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(hù)的好評?。

德國艾布爾-希里夫(ELB -schliff)公司從1979 年開(kāi)始在WSN系列平面磨床上試用人造花崗巖復合材料床身,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(chē)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件。圖6至圖12是部份實(shí)例。

除上述實(shí)例外,在其他不同類(lèi)型的機床和其它機 械制造行業(yè)都在大量應用人造花崗巖基礎件。據統計,目前在歐洲每生產(chǎn)10臺機床就有1臺使用人造花 崗巖基礎件。人造花崗巖復合材料已經(jīng)成為制造高檔機床基礎件的材料之一。

在國外,人造花崗巖復合材料用于機床基礎件己有30多年了,這種材料有非常好的吸振性和熱穩定性,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(chē)床和其他對動(dòng)態(tài) 性能和熱穩定性要求較高機床床身、基座、立柱和工作臺等基礎件,改善了機床的動(dòng)態(tài)性能,國內的應用才剛起步。

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

用人造花崗巖復合材料替代灰鑄鐵制造機床基礎件,減少了熔化金屬帶來(lái)的大氣污染,能大幅度節約能源和金屬材料,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(dòng)和加速 人造花崗巖復合材料制造機床基礎件硏究和產(chǎn)業(yè)化的步伐。



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