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    礦物鑄件(人造花崗石)對機床制造的分析

    發布日期:2021-11-30 內容來源于:http://www.dorset-jobs.com/

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    礦物鑄件,大理石礦物鑄件,礦物復合材料,Mineral Casting

    作為結構材料,礦物鑄件(人造花崗石又叫樹脂混凝土)在機床行業被廣泛接受已經30多年了。


    據統計,在歐洲,每10臺機床就有一臺使用礦物鑄件做床身。然而,使用不當的經歷、不完整或錯誤的信息都會導致對礦物鑄件的懷疑和偏見。因此,在制作新型設備時,分析礦物鑄件的利弊并與其他材料相比較,是很必要的。


    工程機械類的底座一般分鑄鐵、礦物鑄件(聚合物和/或活性樹脂混凝土)、鋼/焊接結構(灌漿/非灌漿)和天然石頭(如花崗巖)四種。各種材質均各具特點,并不存在完 美的結構材料。只有根據具體的結構要求考察材料的優缺點,才能挑選出理想的結構材料。 



    結構材料的兩個重要功能—─保證部件的幾何尺寸、位置和吸收能量,對材料分別提出了性能要求(靜態、動態和熱性能)、功能/結構要求(精度、重量、壁厚、易于導軌安裝、介質循環系統、物流)和成本要求(價格、數量、實用性、系統特性)。



    一、對結構材料的性能要求



    1、靜態特性 


    衡量底座靜態特性的標準通常是材料的剛性—─承載下的較小形變,而不是高強度。對于靜態彈性變形,可以把礦物鑄件看作是符合胡克定律的各向同性的均質材料。


    礦物鑄件密度和彈性模量分別是鑄鐵的1/3,既然礦物鑄件和鑄鐵有相同的比剛度,因此同等重量下,在不考慮形狀影響時鑄鐵件與礦物鑄件的剛度是相同的。很多時候,礦物鑄件的設計壁厚通常是鑄鐵件的3倍,這種設計無論是在產品的力學性能上還是在澆鑄成型上都不會產生何種問題。礦物鑄件適合在承載壓力的靜態環境下工作(如床身、支架、立柱),不適合作為薄壁和/或小型機架(如工作臺、托盤、換刀裝置、拖板、主軸支架)。結構件的重量通常是受礦物鑄件廠家的設備限制,15噸以上的礦物鑄件產品一般較為少見。 



    2. 動態特性 


    軸的旋轉速度和/或加速度越大,機器的動態性能就越顯重要??焖俣ㄎ?、刀具快速置換、高速進給對機器結構件不斷地強化機械共振和動態激勵。除了部件的尺寸設計,部件的撓曲性、質量分布、動態剛性都很大程度上受材料阻尼特性的影響。



    礦物鑄件的使用為這些問題提供了一個良好的解決方案。因為它比傳統鑄鐵的吸振性能好10倍,能大幅下降振幅和固有頻率。



    在諸如機械切削加工中,可以帶來更高的精度、更好的表面質量、更長的工具使用壽命。同時,在噪音影響方面,通過對大型發動機和離心機不同材質的底座、傳動鑄件以及附件的比較驗證,礦物鑄件也同樣表現上佳。依據撞擊聲分析,礦物鑄件可以實現聲壓級別局部減弱20%的功效。 




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