礦物鑄造大理石床身加工中心有哪些好處？

礦物鑄造大理石床身加工中心有哪些好處？
礦物鑄件（人造花崗岩又稱樹脂混凝土）作為一種結構材料，在工具機行業已經廣泛應用了 30 多年。

根據統計，在歐洲，每10台工具機中就有1台使用礦物鑄件作為床身。然而，不恰當的經驗、不完整或不正確的資訊會導致對礦物鑄件產生懷疑和偏見。因此，在製造新設備時，有必要分析礦物鑄件的優缺點，並與其他材料進行比較。

工程機械底座通常分為鑄鐵、礦物鑄件（聚合物和/或反應性樹脂混凝土）、鋼/焊接結構（灌漿/非灌漿）以及天然石材（如花崗岩）。每種材料都有其自身特性，並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，才能選出理想的結構材料。

結構材料的兩大重要作用－確保構件的幾何形狀、位置和能量吸收，分別對材料安裝、介質循環系統、物流提出了性能要求（靜態、動態和熱性能）、功能/結構要求（精度、重量、壁厚、導軌的簡易性）和成本要求（價格、數量、可用性、系統特性）。
一、結構材料的性能要求

1.靜態特性

衡量底座靜態性能的標準通常是材料的剛度——在負載下變形最小，而不是高強度。對於靜態彈性變形，礦物鑄件可以被認為是遵循胡克定律的各向同性均質材料。

礦物鑄件的密度和彈性模量分別是鑄鐵的1/3。由於礦物鑄件與鑄鐵具有相同的比剛度，因此在相同重量下，不考慮形狀的影響，鑄鐵件和礦物鑄件的剛度相同。很多情況下，礦物鑄件的設計壁厚通常是鑄鐵件的3倍，這樣的設計不會對產品或鑄件的機械性質造成任何問題。礦物鑄件適用於在承載壓力的靜態環境中工作（如床身、支架、立柱），不適合用作薄壁和/或小型框架（如工作台、托盤、刀庫、拖板、主軸支架）。結構件的重量通常受礦物鑄件製造商設備的限制，15噸以上的礦物鑄件產品一般都很少見。

2.動態特性

軸的轉速和/或加速度越大，機器的動態性能就越重要。快速定位、快速刀具更換和高速進給不斷強化機械結構件的機械共振和動態激勵。除了零件的尺寸設計外，材料的阻尼特性也對零件的撓度、質量分佈和動態剛度產生很大影響。

礦物鑄件的使用很好地解決了這些問題。由於礦物鑄件的減震效果比傳統鑄鐵高出10倍，因此可以大幅降低振幅和固有頻率。

在機械加工等機械加工操作中，它能帶來更高的精度、更好的表面品質以及更長的刀具壽命。同時，在噪音衝擊方面，透過大型引擎、離心機等不同材質的底座、傳動鑄件及附件的比較驗證，礦物鑄件也表現良好。根據衝擊聲分析，礦物鑄件可實現聲壓級局部降低20%。

3.熱性能

專家估計，大約 80% 的工具機偏差是由熱效應引起的。諸如內部或外部熱源、預熱、更換工件等製程中斷都是造成熱變形的原因。為了能夠選擇最佳材料，必須明確材料要求。高比熱容和低熱導率使礦物鑄件對瞬態溫度影響（例如更換工件）和環境溫度波動具有良好的熱慣性。如果需要像金屬床身一樣快速預熱或禁止床身溫度，則可以直接在礦物鑄件中鑄造加熱或冷卻裝置來控制溫度。使用這種溫度補償裝置可以減少溫度影響引起的變形，有助於以合理的成本提高精度。

二. 功能和結構要求

完整性是礦物鑄件區別於其他材料鑄件的顯著特徵。礦物鑄件的最高鑄造溫度為45°C，配合高精度模具和工裝，可將零件與礦物鑄件鑄造在一起。

先進的再鑄造技術也可用於礦物鑄件毛坯，從而實現無需機械加工的精密安裝和軌道表面。與其他基材一樣，礦物鑄件也遵循特定的結構設計規則。壁厚、承重附件、肋條嵌件、裝卸方式均與其他材料有一定差異，設計時需事先考慮。

三、成本要求

雖然從技術角度考慮固然重要，但成本效益也日益凸顯其重要性。使用礦物鑄件可以讓工程師節省大量生產和營運成本。除了節省機械加工成本外，鑄造、最終組裝以及日益增加的物流成本（倉儲和運輸）也相應減少。考慮到礦物鑄件的高性能，應將其視為整體項目。實際上，在基礎安裝或預裝時進行價格比較更為合理。相對較高的初始成本是礦物鑄件模具和工裝的成本，但這筆成本可以在長期使用中攤薄（500-1000件/鋼模），年消耗量約為10-15件。

四、使用範圍

礦物鑄件作為一種結構材料，正在不斷取代傳統的結構材料，其快速發展的關鍵在於礦物鑄件、模具以及穩定的結合結構。目前，礦物鑄件已廣泛應用於磨床、高速加工等眾多工具機領域。磨床製造商一直是工具機領域使用礦物鑄件製造工具機床身的先驅。例如，ABA z&b、Bahmler、Jung、Mikrosa、Schaudt、Stude等世界知名公司一直受益於礦物鑄件的阻尼、熱慣性和完整性，從而在磨削過程中獲得高精度和優異的表面質量。

隨著動態載重的不斷增加，礦物鑄件也越來越受到工具磨床領域世界領導者的青睞。礦物鑄件床身剛性極佳，能夠很好地消除直線馬達加速時產生的力。同時，良好的減振性能與直線馬達的有機結合，可以大幅提高工件表面品質和砂輪的使用壽命。