家机床所无法比拟的,
也正是因为如此,国产机床一直在模仿,一直没有超越。
影响机床的另外一大因素就是机床铸件。
铸件的优劣有很多种原因,总来来说主要来自来三个方面:
一是铸件形状和结构设计是否合理,壁厚设计是否均匀;
二是收缩时是否有很大阻碍力;
三是冷却温度是否足够缓慢。
作为精密仪器,其实机床最为遵循力学定律,
任何一个十字交叉筋的铸件的应力集中于交叉中心点,表面上看起来十字交叉更稳固,但是应力也大、更容易造成中心开裂和变形。
关于这方面的案例完全可以参考所有桥梁的内腔箱式设计,这些大多不是十字或米字交叉筋。
也正是因为如此,全球先进机床的内部支撑设计是箱式的,支撑筋不算太高,沿着铸件内壁支撑,而不是简单的十字交叉,所有床身、立柱、主轴箱都是如此。
至于高温后的冷却问题,一般都是薄壁部位先凝固冷却,厚壁部位后凝固冷却,
凝固冷却温度曲线的时间差,造成了厚壁薄壁相交位置的应力,也决定了铸件成型冷却后的应力。
同样一个原理,越是箱式闭环结构,它所产生的应力越越小。
二、铸件收缩时是否有很大阻碍力,会直接影响铸件的的硬度和韧度,如果硬度和韧度不够,会在生产过程中产生误差,这个误差直接关系到所生产机器或零件的合格与否。
第三,冷却曲线的快慢程度对应力的大小起决定性作用。
铁水浇注后的铸件在砂箱内,从高温液态冷却到低温固态时,是一个非常复杂的共晶、共析过程;
极高温下铁水从液态到凝固为固态,有个临界凝固温度点,大约1153c吼。
临界点温度高低与铁水中的化学成分有关,内部的化学成分和熔炼过程决定了冷却曲线,而冷却曲线决定了应力大小。
铁汁高于临界点提前凝固,这在专业术语上俗称过冷度高,相对冷却速度快,相对材质偏硬、强度高,但是应力也大。
铁汁在低于临界点提前凝固,又称为冷度低,相对冷却速度慢,相对材质硬度低、强度低,