卧式加工中心矿物铸件床身分析

以某型卧式加工中心为研究对象,对矿物铸件床身和铸铁床身进行静力学、动力学、热特性研究和对比分析。应用Solidworks软件,根据矿物铸件材料特点和铸铁材料特点,对床身分别进行建模。基于钻孔工况,对床身进行受力分析,将受力分析得到的结果作为静力学分析的载荷输入条件。应用Solidworks Simulation软件对矿物铸件床身和铸铁床身分别进行有限元静力学分析、动力学分析、热特性分析。结果表明,矿物铸件床身最大变形量与铸铁床身基本相同,最大应力则比铸铁床身小30%左右。动力学模态分析表明,矿物铸件床身的固有频率高于铸铁床身,一阶固有频率提高125%。矿物铸件床身的前三阶振幅比铸铁床身的前五阶振幅小。热特性分析时,以X轴电机作为发热源,得到矿物铸件床身和铸铁床身达到热稳态后的温度分布情况和对应的热变形。结果表明,铸铁床身的高温区域相比矿物铸件床身分布更广,两者导轨安装面部分的最大热变形量基本相同。通过分析确认,矿物铸件床身更适合应用于切削力较小且对精度保持性要求较高的精加工场合。

矿物铸件材料在机床上的应用及前景

CIMT2019展会上,山东蒂德精密机床有限公司展出的VMC60B立式加工中心、大连科德数控股份有限公司展出的KMC400S U五轴铣车复合立式加工中心等机床,广泛采用一种新型节能、环保的高强度人造花岗石矿物铸件材料,用以替代传统的铸铁材料制造机床,受到机床制造行业和机床用户的关注。

矿物铸件的蠕变性能测试研究

为了测试矿物铸件蠕变对机床设备精度保持性的影响,对矿物铸件的蠕变性能进行测试实验。试验设计自制设备,制作ABCD 4个系列共12个不同配方的矿物铸件材料试块。试验模拟不同工况,在不同载荷条件下进行,并记录其数据结果。试验在常温下进行,以确保与实际使用矿物铸件的外部条件相同。试验分2个时间段,第1阶段14天,第2阶段7.5个月。试验通过测量其抗弯强度和变形量来评估其蠕变性能。试验结果显出,A系列平均弯曲变形量0.11 mm,平均蠕变量0.13 mm,对比B、C、D系列各配方试块的平均弯曲变形量和蠕变量是最小的,可以作为一个最优的配方。在5个月后A系列试块和B系列试块蠕变平均值分别保持在0.2 mm和0.22 mm,在6个月后C系列和D系列试块蠕变平均值分别保持在0.6 mm和0.91 mm,在7个月后所有矿物铸件试块弯曲变形量与蠕变量已经不再显著变化。表明采用矿物铸件作为机床设备基础零部件在长时间使用后不会因为蠕变而产生精度变化,在保证机床的精度保持性方面可行。

矿物铸件在PCB机械钻机中的应用

阐述了矿物铸件的基本情况,将矿物铸件与铸铁和天然花岗石进行详细对比,采用设计、仿真、测试相结合的方法,获得本次所用矿物铸件的材料参数,设计并制造出满足性能要求的六轴PCB机械钻机的矿物铸件机架,借助电子水平仪、平尺、振动测试仪、激光干涉仪、孔位测量机等完成机床精度测试,确认精度与使用天然花岗石机架量产机的精度相当。成功将矿物铸件应用至高精密机床领域。

矿物铸件在大型成型磨齿机中的应用

介绍了矿物铸件的特点及在成型磨齿机中的应用。

矿物铸件精密电火花线切割机床应用及特性

针对铸件在往复走丝电火花线切割机床制造过程中能耗高、污染大、周期长、内部残余应力大、易变形及使用工作液后绝缘性下降等问题,研制了一种矿物铸件精密电火花线切割机床,该机床达到了团体标准TCMTBA 1010—2021的一系列检测要求。选择经过正常运行使用一年后的矿物铸件和铸铁件机床,分别进行了厚度100 mm工件的8 A大电流和厚度40 mm工件的窄脉冲宽度切割试验发现在相同加工参数条件下,矿物铸件机床在大电流切割时能量泄漏少,运丝速度更平稳,切割效率高于铸铁机床;窄脉冲宽度修刀切割时,铸铁机床在1μs脉冲宽度修刀时极间波形会发生畸变,修刀不稳定,而矿物铸件机床在0.5μs脉冲宽度时还能正常修刀,矿物铸件机床因具有很好的绝缘性,在大能量输出及窄脉冲宽度输出方面具有明显优势。

矿物复合材料及其在机床上的应用

矿物复合材料是以矿物颗粒为骨料并配以环氧树脂等胶结料所形成的一种新型复合材料,其制品称为矿物铸件。介绍矿物复合材料的特点、与铸铁等传统材料的性能对比优势以及矿物复合材料的国内外研究现状;总结了组分及其与材料性能之间关系的研究成果,并给出了多种配方。对矿物铸件的成型工艺、模具和其在机床上的应用做了详细阐述,归纳了矿物复合材料的发展方向。

对采用矿物材料浇铸铣床床身的研究

鉴于采用矿物材料浇铸的减震铣床床身由矿物材料和预埋件构成,具有很好的质量/刚性比,以及极佳的吸震性能,能在大幅动态载荷下表现出良好的减震效果,同时具有铸入电缆、传感器、执行器等各种预埋件的整合能力。