我们都知道,机床的床身、传动系统直接影响到整台机床的刚性。不同刚性的机床在加工产品时直接影响到机床加工的精度、生产效率、稳定性以及整台机床的寿命。
那么应该选择哪种材料作为机床床身材料,来提高机床的整体刚性呢?
下面就是几种常用的机床床身材料的比较:
焊接结构
优点
缺点
高形状稳定性
焊接过程中造成收缩
高抗拉强度
残余应力导致微观结构变化
通过摩擦阻尼板的设计可提供高振动阻尼
由于可能存在的内部裂纹和脆性结构带来潜在的风险
设计的灵活性
相对铸铁床身更高的成本
无额外模具成本
没有自润滑
轻量化结构
铸铁
优点
缺点
高形状稳定性
比钢脆
高抗压强度
低抗拉强度
高减震性
良好的导热性,热膨胀系数101/10^6K
修整过程可修正热漂移。
铸铁有一个预热阶段
自润滑好
铸模成本高
由于微量储油结构所以不会锈蚀
材料重量重,密度7.20g/cm3
比人造花岗岩床轻,因为可使用3倍薄的壁厚。
人造花岗岩
优点
缺点
高形状稳定性
比铸铁脆
低抗压强度和抗拉强度
高减震性
由于可能存在的内部裂纹和脆性结构带来潜在的风险
低导热性,热稳定性好,热膨胀系数 2.91/10^6K
导轨等金属元件影响了优点的发挥。由于存在不同的膨胀系数,意味着可能出现应力和变形。整体升温非常缓慢,意味着尺寸变化几乎不会停止。
没有自润滑
不会锈蚀
材料比铸铁轻,密度为2.70g/cm3,要达到相同的刚性,与铸铁相比,必须使用3倍的材料,整体重量更重。