機床基礎件應用礦物鑄件的發(fā)展

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 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件上應用鋼筋混凝 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，礦物鑄件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。

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，世界上有十幾個國家，120 多家公司進行有關的工作，如德國、日本、英國和原蘇 聯(lián)等的機床制造廠、大學及研究機構開展了人造花崗 巖的基礎和應用研究切，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，基礎件的 成型技術及專用設備等，逐漸積累起制造技術方面的 知識。采用人造花崗巖基礎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 用人造花崗巖基礎件的機床，礦物鑄件不同型號達到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 件生產(chǎn)車間。首先在德國和瑞士有了人造花崗巖基礎 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件 的生產(chǎn)和銷售。

對人造花崗巖復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，礦物鑄件同初期 相比,其物理、機械性能有了較大提高，性能指標已完 全能滿足制造機床基礎件的要求。與機床基礎件使用 的傳統(tǒng)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(wěn)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 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，礦物鑄件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(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合材料床身，礦物鑄件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。