機床床身作為機床的核心承重部件,其鑄造工藝直接影響機床的精度與壽命。傳統工藝以灰鑄鐵(HT200-HT300)為材料,采用樹脂砂或消失模鑄造技術。樹脂砂型剛度強,澆注初期砂型強度高,可利用鑄鐵凝固時的石墨化膨脹效應,實現少冒口甚至無冒口鑄造,有效消除縮孔、縮松缺陷。例如,山東某企業通過樹脂砂工藝生產的龍門式床身,承載能力達80噸/m²,表面粗糙度可控制在Ra12.5μm以內,加工精度誤差小于0.02mm/m。
工藝流程的精細化控制是關鍵。
機床床身模具制造階段,大型床身采用分段式消失模,通過螺栓連接確保拼接精度;砂型制備時,導軌面朝下放置,并預留反變形量(如5米床身每米預留1.5-2.5mm凸起),補償冷卻收縮。澆注系統設計采用底返雨淋式,鐵液從兩端導軌注入,配合耐火瓷管與集渣包,避免導軌中間產生氣孔。熔煉環節需將鐵水溫度控制在1450℃以上,通過光譜儀檢測成分,確保CE值在3.4%-3.8%之間,以提升抗拉強度。
機床床身新型材料與工藝的突破正在重塑行業。礦物鑄件(如EMMC4909)以環氧樹脂復合礦物,阻尼系數達1.5,是灰鑄鐵的30-50倍,可顯著降低機床振動。分體式礦物床身通過鑲鋼工藝增強導軌剛性,適配數控機床需求。此外,組箱組芯法通過模塊化砂箱拼接,將10米級砂箱分解為2-3米標準段,降低吊裝風險與工裝成本,成為單件小批量生產的方案。