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矿物铸件床身的好处在哪里2?

发布日期:2022-03-04 内容来源于:http://www.mdkwzj.cn/

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矿物铸件床身的好处在哪里2?


一、对结构材料的性能要求


1、静态特性


衡量底座静态特性的标准通常是材料的刚性— 承载下的zui小形变,而不是高强度。对于静态弹性变形,可以把矿物铸件看作是符合胡克定律的各向同性的均质材料。和其它环氧树脂复合材料一样,矿物铸件材料在比抗压强度、比抗弯曲强度、比弹性模量等方面和铸铁材料处于相同的范围,其中宝丽斯通公司的高强度矿物铸件KL800已经接近部分合金钢。


矿物铸件密度和弹性模量分别是铸铁的1/3,既然矿物铸件和铸铁、合金钢有相同的比刚度,因此同等重量下,在不考虑形状影响时铸铁件与矿物铸件的刚度是相同的。很多时候,矿物铸件的产品设计在比较薄的地方或者承重部分要求厚度通常是铸铁件的3~4倍,这种设计无论是在产品的力学性能上还是在浇铸成型上都不会产生何种问题。矿物铸件适合在承载压力的静态环境下工作(如床身、支架、立柱),不适合作为薄壁和/或小型机架(如工作台、托盘、换刀装置、拖板、主轴支架)。结构件的大小、重量通常是受矿物铸件厂家的搅拌设备、振动设备限制,在不分体制作的情况下,矿物铸件的单个产品重量基本上被限制在8吨以内,10吨以上的一体式矿物铸件产品一般较为少见。

矿物铸件

2. 动态特性


轴的旋转速度和/或加速度越大,机器的动态性能就越显重要。快速定位、刀具快速置换、高速进给对机器结构件不断地强化机械共振和动态激励。除了部件的尺寸设计,部件的挠曲性、质量分布、动态刚性都很大程度上受材料阻尼特性的影响。矿物铸件6倍于铸铁的高阻尼特性,让矿物铸件材料的床身具有更加良好的动态和静态稳定性。


矿物铸件的使用为这些问题提供了一个良好的解决方案。因为它比传统铸铁的吸振性能好10倍,能大幅吸收振幅和固有频率。矿物铸件能够为设备提供更加安静和长期动态稳定性的性能,从而提高工件的加工质量、降低刀具损耗、减少设备的维护频率、延长设备的使用寿命。


在诸如机械切削加工中,可以带来更高的精度、更好的表面质量、更长的工具使用寿命。同时,在噪音影响方面,通过对大型发动机和离心机不同材质的底座、传动铸件以及附件的比较验证,矿物铸件也同样表现上佳。依据撞击声分析,矿物铸件可以实现声压级别局部减弱20%的功效。矿物铸件床身的这一特性,让设备区域的工作环境更加安静,改善工人的工作环境。

矿物铸件

3. 热性能


据专家估计,在机床产生的偏差中约有80%由热影响引起。内部或外部热源、预热、更换工件等加工中断都是导致热变形的原因。为能挑选出zui佳材料,很有必要明确材料的要求。高比热和低热传导率使得矿物铸件对短暂的温度影响(如更换工件)和周边温度波动有良好的热惯性。如需像金属床身一样需要快速预热或禁止床身升温,可在矿物铸件中直接铸入加热或冷却装置以控制温度。使用这种温度补偿装置,能够减少因温度影响引起的变形,有助于在合理成本下实现精度的提升。矿物铸件材料的绝缘、隔热特性,使得使用矿物铸件床身的设备在短期的温度变化中更加稳定。


对于作为数控装备骨架的床身而言,热稳定也是影响工件良品率和精度的关键因素之一。热稳定性好的床身不会因温度的急剧变化而变化,这对于依靠安装在机床设备上边的导轨的精度非chang关键。导轨安装精度的变化过大,必然会影响在导轨上运行的传动部件的运行轨迹,进而影响设备的产出品的质量。


4. 耐腐蚀性


作为环氧树脂复合材料之一,矿物铸件材料和铸铁及其它钢制材料相比具有更好的耐酸碱腐蚀性。对于需要长期在切削液等碱性环境下运行的床身而言,耐酸碱腐蚀的床身,毫无疑问,床身表面,导轨安装面、丝杆座、马达座、载台的安装的表面精度以及安装螺纹孔等可以在更长时间保持稳定。为充分发挥这一特性,追求高附加值的矿物铸件制造厂,如宝丽斯通、南通盟鼎等会采用不锈钢材质的螺纹镶嵌件来实现比碳钢更好的美观度、强度和使用寿命。



二、功能和结构要求


整合性是矿物铸件不同于其他材料的一个显著特点。矿物铸件属于常温浇注,再配以高精度的模具和工装,经过高频振动工艺以及改性环氧树脂和固化剂化学反应后牢固的键合作用,可使镶嵌的不锈钢、碳钢、PVC等零部件和矿物铸件浇铸在一起。


在矿物铸件的毛坯件上即可以使用先进的再次浇铸技术,从而得到精密的安装表面和导轨表面,也可以通过铣削、磨等机械加工,从而达到更高的平面度、垂直度、平行度和直线度。和其他的底座材料一样,矿物铸件也受到具体的结构设计规则的限制。壁厚、承载附件、罗纹插件、装卸方式等在一定程度上皆和其他材料有所差异,需要在设计时就预先考虑。


三、成本要求


从技术的角度进行考虑固然重要,而性价比也日渐显示出其重要地位。使用矿物铸件可使工程人员节省大量的生产和运作成本。除了节省机加工成本,浇铸、zui终装配、与日俱增的物流费用(仓储和运输)等成本都相应得以降低。考虑到矿物铸件的高层次功能,应将其当成一个整体项目来看。实际上,在底座安装或预安装时再作价格比较才是较为合理的一种做法。相对而言比较高的初期成本是矿物铸件模具和工装费用,但该费用可在长期使用中被摊薄(500~1000件/钢模),每台分摊的模具成本也就100元左右。考虑到矿物铸件材料不存在类似铸铁那样的砂孔缺陷,不存在铸铁材料因关键部位砂孔导致铸件和加工费浪费的问题,从装配的便利性、设备的性能提高、浪费的减少等多个方面综合考虑,矿物铸件床身的成本并不高。


矿物铸件

四、使用范围


作为结构材料,矿物铸件正在不断替代传统的结构材料,而其得到快速发展的关键在于矿物浇铸、模具、稳定的粘结结构。目前,矿物铸件已在磨床、高速加工等多个机床领域得到了广泛应用。 磨床制造商一直是机床领域使用矿物铸件做床身的先行者。如世jie知名企业ABA z&b、 Bahm ler、Jung、Mikrosa、Schaudt、Stude 等一直得益于矿物铸件的阻尼性、热惯性和整合性,在磨削过程中获得高精度和极好的表面质量。


近年来,随着矿物铸件技术的不断成熟和应用尝试,除工具磨床外,宝丽斯通装备技术公司已经成功的将矿物铸件的应用领域已经扩展到多功能的高端车铣复合的多轴加工中心、精雕机、雕铣机、铣床等磨床以外的多种机械加工中心,多晶硅划片机、焊接机、检测机,3D打印领域以及动平衡测试设备领域。宝丽斯通公司运用矿物铸件技术和材料制作的矿物铸件机架也已经批量应用在点胶机、切割机等。


以上资讯由矿物铸件提供


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