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各种典型铸造技术的原理和方法根据铸型特点分类，有一次型铸造(砂型铸造、熔模铸造、石膏型铸造、实型铸造等)、半永久型铸造(陶瓷型铸造、石墨型铸造等)、永久型铸造(金属型铸造、压力铸造、挤压铸造、离心铸造等)；根据浇注时金属液的驱动力及压力状态分类，有重力作用下的铸造和外力作用下的铸造。
金属液在重力驱动下完成浇注称自由浇注或常压浇注。
金属液在外力作用下实现充填和补缩，如压力铸造、挤压铸造、离心铸造和反重力铸造等。
本章介绍的铸造技术有：属于重力充型的有砂型铸造、金属型铸造和熔模铸造；属于外力充型的有压力铸造、离心铸造和挤压铸造；属于反重力铸造的有低压铸造和差压铸造/真空吸铸等。
铸造业中砂型铸造约占80％。
型砂中粘土砂、水玻璃砂和树脂砂等又占了90％的份额。
三种型砂间的比例视各国具体情况而异，平均来看，大致为5：3：2。
以型砂铸造与其它铸造方法相比，其缺点是：劳动条件较差，铸件外观质量欠佳；铸型只能使用一次，生产率低。
优点是：不受零件形状、大小、复杂程度及合金种类的限制；造型材料来源广，生产准备周期短，成本低。
因此，砂型铸造是铸造生产中应用最广泛的一种方法，世界各国用砂型铸造生产的铸件占总产量的80%~90%。
本章的重点在砂型铸造。
而铸造用砂型的种类及制造是重中之重。
第1节砂型铸造一、铸造用砂型的种类及制造（一）概述1．砂型铸造的特征及工艺流程配制型砂—造型—合型—浇注—冷却—落砂—清理—检查—热处理—检验—获得铸件特征：使用型砂构成铸型并进行浇注的方法，通常指在重力作用下的砂型铸造过程。
名词：型砂——将原砂或再生砂+粘结剂+其它附加物等所混制成的混合物；铸型——形成铸件外观轮廓的用型砂制成的空腔称为铸型；砂芯——形成铸件内腔的用芯砂制成的实体(用于制做砂芯的型砂称为芯砂)；造型——制造砂型的工艺过程；制芯——制造砂芯的工艺过程。
造型(芯)方法按机械化程度可分为手工造型(芯)和机器造型(芯)两大类。
选择合适的造型(芯)方法和正确的造型(芯)工艺操作，对提高铸件质量、降低成本、提高生产率有极重要的意义。
砂型铸造-湿型铸造1 概述粘土砂型可分为湿型、干砂型和表面烘干砂型。
三者之间的主要差别在于：湿型是造好的砂型不经烘干，直接浇入高温金属液体；干砂型是在合箱和浇注前将整个砂型送入窑中烘干；表面烘干砂型只在浇注前对型腔表层用适当方法烘干一定深度（一般5～10mm，大件20mm以上）。
目前，湿型砂是使用最广泛的、最方便的造型方法，大约占所有砂型使用量的60～70％，但是这种方法还不适合很大或很厚实的铸件。
表面烘干型与干型比，可节省烘炉，节约燃料和电力，缩短生产周期，所以曾在中型和较大型铸铁件的生产中推广过。
通常采用较粗砂粒（使有高的透气性），加入较多粘土和水分，有时还在型砂中加1～2％的木屑（提高抗夹砂结疤能力），其型腔表面必须涂敷涂料。
干型主要用于重型铸铁件和某些铸钢件，为了防止烘干时铸型开裂，一般在加入膨润土的同时还加入普通粘土。
干型主要靠涂料保证铸件表面质量。
其型砂和砂型的质量比较容易控制，但是砂型生产周期长，需要专门的烘干设备，铸件尺寸精度较差，因此，近些年的干型，包括表面烘干的粘土政型已大部分被化学粘结的自硬砂型所取代。
2 湿型铸造2.1湿型铸造特点湿型铸造法的基本特点是砂型（芯）无需烘干，不存在硬化过程。
其主要优点是生产灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产，易于实现生产过程的机械化和自动化；材料成本低；节省了烘干设备、燃料、电力及车间生产面积；延长了砂箱使用寿命等。
但是，采用湿型铸造，也容易使铸件产生一些铸造缺陷，如：夹砂、结疤、鼠尾、粘沙、气孔、砂眼、胀砂等。
随着铸造科学技术的发展，对金属与铸型相互作用原理的理解更加深刻；对型砂质量的控制更为有效；加上现代化砂处理设备使型砂质量得到了一定保证；先进的造型机械使型砂紧实均匀，起模平稳，铸型的质量较高，促进了湿型铸造方法应用范围的扩大。
例如汽车、拖拉机、柴油机等工业中，质量在300～500kg以下的薄壁铸铁件，现都已成功地采用湿型铸造。
矿物铸件矿物铸造矿物铸造的产物是矿物铸件，是一种面向未来的环保材料，作为机器的结构件，以其价格和性能的优势在某些应用方面可以替代传统的铸铁。
矿物铸造（Mineral casting）人造花岗石以天然花岗石碎料、下脚料为主要原料，加入环氧树脂为辅料，经过混合搅拌、振动密实而制成的新型矿物铸造产品。
它是一种替代铸铁但优于铸铁的新型节能、环保结构材料——非金属合成材料。
主要特点：1、复杂外型的成型能力和整合性能力由于不同与传统铸铁的工艺流程和材料性能，采用常温铸造，可以用矿物铸件浇铸出各种传统铸铁无法浇铸的复杂外型，也可以用特殊的胶粘结矿物铸件的方式实现更复杂的外型，从而得到理想的外型。
矿物铸件具有极强的整合能力，可以把诸如传送切削液的管道、型体、导轨、线缆、油管、气管、联接件等浇铸入矿物铸件中，例如在制作机床机座的过程中，机床的导轨安装板可以直接与矿物铸件浇铸在一起，浇铸完成后可以对导轨安装板进行铣、钻等机加工，使安装面达到要求（甚至在某些高精的矿物铸造过程中，铸件的特定的表面可以直接作为导轨的安装面）。
矿物铸件具有和钢铁相似的热膨胀系数，可以和铸入矿物铸件中的材料很好地整合在一起。
矿物铸件的整合性能，使用户省去很多的装配和机加工时间，极大地提高了用户的生产效率、和经济效益。
2、高精度矿物铸件的热收缩性很小，而且不存在局部收缩，比传统的铸铁精度要高很多，很多场合矿物铸件是一次成型不需要机加工。
即使要实现更高的精度时，也可以很方便地进行铣、磨加工，就可以达到要求。
提高了被加工工件的精度。
3、吸震性矿物铸件的吸震性要比传统的铸铁强10倍，特别是对大幅度的震动，矿物铸件具有极强的吸震能力。
马达的震动以及在搬运途插车对矿物铸件的震动影响极小，可以很好地保证机器的精度。
使用矿物铸件做机座的机床，在使用过程中的震动对机座几乎不产生影响，从而保证了机床的精度。
提高的加工工件的精度。
4、热稳定性矿物铸件对温度的变化不敏感，导热性比金属要低很多，有效地把机床因受热引起的几何尺寸误差控制在最小，从而保证了机床的精度。
砂型铸造-湿型铸造1 概述粘土砂型可分为湿型、干砂型和表面烘干砂型。
三者之间的主要差别在于：湿型是造好的砂型不经烘干，直接浇入高温金属液体；干砂型是在合箱和浇注前将整个砂型送入窑中烘干；表面烘干砂型只在浇注前对型腔表层用适当方法烘干一定深度（一般5～10mm，大件20mm以上）。
目前，湿型砂是使用最广泛的、最方便的造型方法，大约占所有砂型使用量的60～70％，但是这种方法还不适合很大或很厚实的铸件。
表面烘干型与干型比，可节省烘炉，节约燃料和电力，缩短生产周期，所以曾在中型和较大型铸铁件的生产中推广过。
通常采用较粗砂粒（使有高的透气性），加入较多粘土和水分，有时还在型砂中加1～2％的木屑（提高抗夹砂结疤能力），其型腔表面必须涂敷涂料。
干型主要用于重型铸铁件和某些铸钢件，为了防止烘干时铸型开裂，一般在加入膨润土的同时还加入普通粘土。
干型主要靠涂料保证铸件表面质量。
其型砂和砂型的质量比较容易控制，但是砂型生产周期长，需要专门的烘干设备，铸件尺寸精度较差，因此，近些年的干型，包括表面烘干的粘土政型已大部分被化学粘结的自硬砂型所取代。
2 湿型铸造2.1湿型铸造特点湿型铸造法的基本特点是砂型（芯）无需烘干，不存在硬化过程。
其主要优点是生产灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产，易于实现生产过程的机械化和自动化；材料成本低；节省了烘干设备、燃料、电力及车间生产面积；延长了砂箱使用寿命等。
但是，采用湿型铸造，也容易使铸件产生一些铸造缺陷，如：夹砂、结疤、鼠尾、粘沙、气孔、砂眼、胀砂等。
随着铸造科学技术的发展，对金属与铸型相互作用原理的理解更加深刻；对型砂质量的控制更为有效；加上现代化砂处理设备使型砂质量得到了一定保证；先进的造型机械使型砂紧实均匀，起模平稳，铸型的质量较高，促进了湿型铸造方法应用范围的扩大。
例如汽车、拖拉机、柴油机等工业中，质量在300～500kg以下的薄壁铸铁件，现都已成功地采用湿型铸造。
砂型铸造-湿型铸造之阿布丰王创作1 概述粘土砂型可分为湿型、干砂型和概况烘干砂型.三者之间的主要分歧在于：湿型是造好的砂型不经烘干,直接浇入高温金属液体；干砂型是在合箱和浇注前将整个砂型送入窑中烘干；概况烘干砂型只在浇注前对型腔表层用适当方法烘干一定深度（一般5～10mm,年夜件20mm以上）.目前,湿型砂是使用最广泛的、最方便的造型方法,年夜约占所有砂型使用量的60～70％,可是这种方法还不适合很年夜或很厚实的铸件.概况烘干型与干型比,可节省烘炉,节约燃料和电力,缩短生产周期,所以曾在中型和较年夜型铸铁件的生产中推广过.通常采纳较粗砂粒（使有高的透气性）,加入较多粘土和水分,有时还在型砂中加1～2％的木屑（提高抗夹砂结疤能力）,其型腔概况必需涂敷涂料.干型主要用于重型铸铁件和某些铸钢件,为了防止烘干时铸型开裂,一般在加入膨润土的同时还加入普通粘土.干型主要靠涂料保证铸件概况质量.其型砂和砂型的质量比力容易控制,可是砂型生产周期长,需要专门的烘干设备,铸件尺寸精度较差,因此,近些年的干型,包括概况烘干的粘土政型已年夜部份被化学粘结的自硬砂型所取代.2 湿型铸造湿型铸造法的基本特点是砂型（芯）无需烘干,不存在硬化过程.其主要优点是生产灵活性年夜,生产率高,生产周期短,便于组织流水生产,易于实现生产过程的机械化和自动化；资料本钱低；节省了烘干设备、燃料、电力及车间生产面积；延长了砂箱使用寿命等.可是,采纳湿型铸造,也容易使铸件发生一些铸造缺陷,如：夹砂、结疤、鼠尾、粘沙、气孔、砂眼、胀砂等.随着铸造科学技术的发展,对金属与铸型相互作用原理的理解更加深刻；对型砂质量的控制更为有效；加上现代化砂处置设备使型砂质量获得了一定保证；先进的造型机械使型砂紧实均匀,起模平稳,铸型的质量较高,增进了湿型铸造方法应用范围的扩年夜.例如汽车、拖拉机、柴油机等工业中,质量在300～500kg以下的薄壁铸铁件,现都已胜利地采纳湿型铸造.现代化造型方法有：普通机器造型、微震压实造型、多触头高压造型、射压造型、冲击造型及静压造型等.各种造型方法的特点及所生产的铸件尺寸精度和概况粗拙度值见表1.2.2 湿型砂用原资料(铸造用砂数据查询)湿型砂是由原砂、粘土、附加物及水按一定配比组成的.经常使用的加料顺序是先将回用砂和新砂、粘土粉、煤粉等干料混匀,再加水混至要求的水分.型砂的配方应根据浇注合金种类、铸件特征和要求、造型方法和工艺、清理方法等因素确定型砂应具有的性能范围,然后再根据各种造型原资料的品种和规格、砂处置方法和设备性能、砂铁比等因素拟定.(1) 石英质原砂(具体参数请查询铸造技术数据-铸造技术-铸造工艺参数-铸造造型资料-铸造用砂)铸造生产中使用量最年夜的原砂是以石英为主要矿物成份的天然硅砂.天然硅砂资源丰富,分布极广,易于开采,价格昂贵,能满足铸造上大都情况的要求.生产中通常根据铸件的合金种类、质量、壁厚的分歧来选定原砂的化学成份和矿物组成.例如铸钢的浇注温度高达1500℃左右,钢液含碳量较低,型腔中缺乏能防止金属氧化的强还原性气氛,与铸型相接触的界面上金属容易氧化生成FeO和其他金属氧化物,因而较易与型砂中杂质进行化学反应而造成化学粘砂.所以要求原砂中SiO2含量应较高,有害杂质亦应严格控制.铸钢件的浇注温度越高,壁厚越厚,则对原砂中SiO2含量的要求就越高表1 各种造型方法的特点及所生产的铸件尺寸精度和概况粗拙度(2) 非石英质原砂非石英质原砂是指矿物组成中不含或只会少量游离SiO2的原砂.虽然硅砂来源广,价格低,能满足一般铸铁、铸钢和非铁合金铸件生产的要求而获得广泛应用,可是硅砂还有一些缺点：热膨胀系数比力年夜,热扩散率比力低,蓄热系数比力低,容易与铁的氧化物起作用等.这些城市对铸型与金属的界面反应起不良影响.在生产高合金铜铸件或年夜型铸钢件时,使用硅砂配制的型砂,铸件容易发生粘砂缺陷,使铸件的清理十分困难.清砂过程中,工人长期吸入硅石粉尘易患矽肺. 为了提高铸件概况质量,改善劳动条件,在铸钢生产中已逐渐采纳一些非石英质原砂来配制无机和有机化学粘结剂型砂、芯砂或涂料.这些资料与硅砂相比,年夜大都都具有较高的耐火度、热导率、热扩散率和蓄热系数,热膨胀系数低而且膨胀均匀,与金属氧化物的反应能力高等优点,能获得概况质量高的铸件并改善清砂劳动条件.但这些资料中有的价格较高,比力稀缺,故应当合理选用.目前可用的非石英质原砂有橄榄石破、锆砂、铬铁矿砂、石灰石砂、镁砂、刚玉砂、钛铁矿砂、铝矾土砂等等.(3) 粘土(粘结剂数据查询)粘土是湿型砂的主要粘结剂.粘土被水湿润后具有粘结性和可塑性,烘干后硬结,具有干强度.而硬结的粘土加水后又能恢复粘结性和可塑性,因而具有较好的复用性.粘土资源丰富,价格昂贵,所以应用广泛.粘土主要是由细小结晶质的粘土矿物所组成的土状资料.按晶体结构可分为高岭石（kaolinite）组,包括高岭石、珍珠陶土、地开石、埃洛石等；蒙脱石（montrillonite）组,包括蒙脱石、贝得石、绿脱石、皂石等；伊利石（illite）组,包括依利石、海绿石等. 铸造工作者通常根据所含粘土矿物种类分歧将所采纳的粘土分为铸造用粘土（fireclay）和铸造用膨润土两类.膨润土主要是由蒙脱石组矿物组成的,主要用于湿型铸造的型砂粘结剂.铸造用粘土主要含有高岭石或依利石类矿物.(4) 附加物(辅助资料数据查询)型砂中除含有原砂、粘土和水等资料以外,通常还加入一些附加物如煤粉、渣油、淀粉等,目的是使型砂具有特定的性能,并改善铸件的概况质量. 在铸铁及有色合金用湿型砂中加入煤粉,可以防止铸件概况发生粘砂缺陷,并能改善铸件的概况光洁水平.湿型铸铁件所用型砂中煤粉的含量常在3～8％（质量分数）范围内,根据铸件年夜小和厚薄而异. 煤粉的代用资料,包括固体沥青或其乳化液,渣油或煤焦油或其乳合液,膨润土与沥青或其他石油衍生物的混合粉末或浆液,固态或水中分散的合成聚合物和淀粉等.铸铁面砂中淀粉含量（按质量分数计）一般为0.5％左右,铸钢面砂在0.5～1.0％左右.3 湿型砂性能要求及检测方法高质量型砂应当具有为铸造出高质量铸件所必备的各种性能.根据铸件合金的种类,铸件的年夜小、厚薄、浇注温度、金属液压头、砂型紧实方法、紧实比压、起模方法、浇注系统的形状、位置和出气孔情况,以及砂型概况风干情况等的分歧,对湿型砂性能提出分歧的要求.最主要的,即直接影响铸件质量和造型工艺的湿型性能有水分、透气性、强度、紧实率、变形量、破碎指数、流动性、含泥量、有效粘土含量、颗粒组成、缅化物、砂温、发气性、有效煤粉含量、灼烧减量、抗夹砂性、抗粘砂性等.3.1 水分、最适宜湿水平和紧实率为了获得所需要的湿态强度和韧性,粘土砂必需含有适量水分,太干或太湿均不适于造型,也难铸造出合格铸件.因此,型砂的干湿水平必需坚持在一个适宜的范围内.判断型砂干湿水平有以下几种方法：（l）水分也叫含水量或湿度它是暗示型砂中所含水分的质量百分数,这是一般工厂中确定型砂干湿水平最经常使用的传统方法.测定的原理是称取定量的型砂,放入105～110℃烘干装置中使之干燥,由烘干前后的质量不同计算出型砂的水分. （2）手捏感觉有实际把持的混砂或造型工人常根据用手捏型砂时砂是否容易成团和是否沾手来判断型砂的干湿水平,还根据捏紧举措中砂是否柔软和变形情况来判断型砂的可塑性；根据手指掐碎砂团时用力年夜小来判断型砂的强度是否合适. （3）紧实率是指湿型砂用 1MPa的压力压实或者在鼓击式制作机上冲击三次,其试样体积在紧实前后的变动百分率,用试样紧实前后高度变动的百分数来暗示,见图1,即紧实率=［（筒高一紧实距离）筒高］×100%.手工和机器造型用型砂最适干湿状态下的紧实率接近50％；高压造型和气冲造型时为35～45％；挤压造型时为35～40％；不论型砂中有效膨润上、煤粉和灰分的含量有几多,只要将紧实率控制在上述范围内,手捏感觉的干湿水平就处于最适宜状态.这时型砂的水分可称为最适宜水分.图1 紧实率测定法示意图a)填满型砂b)刮去过剩型砂c)紧实3.2 透气性紧实的型砂能让气体通过而逸出的能力称为透气性. 透气性的高低主要受砂粒的年夜小、粒度分布、粒形、含泥量、粘结剂种类、加入量和混砂时粘结剂在砂粒上的分布状况以及型砂紧实度的影响.对湿型的单一砂和面砂而言,透气性不单要有下限,而且必需严格规定其上限.图2为透气性测定仪原理图,它是测出气钟内的空气在压力下通过试样的时间来计算透气性k.图2透气性测定仪示意图1 一气钟 2一木简 3一三通阀 4一试样座 5一试样筒 6一标准试样 7一微压表 8一阻流孔3.3 湿态强度型砂必需具备一定的强度以接受各种外力的作用.型砂的强度用型砂标准试样在外力作用下遭到破坏时的应力值来暗示.经常使用计量单元为兆帕(MPa)或千帕(kPa).湿型铸造时,往往主要检查型砂石的湿态抗压强度,有的也测湿态抗剪强度和湿态抗拉强度.对普通机器造型用湿型砂,通常控制湿压强度为0.06~0.12MPa之间,高密度造型用湿型砂,湿压强度常控制在0.09~0.20MPa. 在生产中常采纳概况硬度计测定硬度,以此反映型砂紧实的质量,反映铸型概况强度.3.4 流动性型砂在外力或自重作用下,沿模样和砂粒之间相对移动的能力称为流动性.流动性好的型砂可形成紧实度均匀、无局部疏松、轮廓清晰、概况光洁的型腔,这有助于防止机械粘砂,获得光洁的铸件.另外,还能减轻造型紧实砂的劳动强度,提高生产率和便于实现造型、造芯过程的机械化. 目前测流动性的方法还未统一,较多采纳以下几种方方法来判定型砂流动性：①用湿型硬度计测定标准试样两个端面硬度值的分歧,硬度分歧越小,指明型砂的流动性越好；②在标准圆柱形试样简中放置一块高25mm的半圆形金属块,测定阶梯试样两平面的硬度差值；③测定在底侧有环形空腔型砂试样筒中冲击成的试样的高度；④侧孔法：测定在冲击型砂试样时圆柱形试样简正面 12mm 小孔中挤出的型砂的质量.⑤试样质量法：即比较测定紧实率后的试样质量,容积密度愈年夜,则流动性好.3.5 起模性、变形量、韧性和破碎指数型砂的起模性是暗示起模时模样或模板与砂型分离是否容易损坏,是否发生失落落的性能. 型砂的变形量通常是在用强度试验机测定型砂抗压强度的同时,用一个百分表测出试样破碎前的变形量（高度减小量）.由此也可计算出型砂韧性,即将型砂湿压强度(MPa)承变形量(cm)再乘1000的伺机来暗示韧性(MPa.cm). 对湿型砂而言,有人认为韧性也可用破碎指数来代表,即测定在冲击条件下型砂的韧性.图3为用落球法测定破碎指数示意图.湿型砂标准抗压试样放在铁砧上受到一个自 lm高度自由落下的φ50mm、510g钢球的冲击,破碎的型砂,碎的通过网眼为12.7mm（0.5in）的筛网,留在筛网上的年夜块型砂的质量占试样原质量的比值即为破碎指数.通常震压造型的破碎指数控制在68～75％,高压造型型砂的破碎指数要求在68％左右.图3.6 发气量和有效煤粉含量为了检查铸铁件用湿型砂的抗机械粘砂能力和推算出型砂中有效煤粉含量,我国普遍采纳的是测定型砂发气性的法子.发气性（发气量）测定年夜都是让待测定量样品在密闭体系中加热气化,或测定所发生气体的容积（用单元质量析出的气体体积暗示,cm／g）；或测定气体的压力（容积恒定,发气量年夜,压力年夜）；或称量残留物的质量（灼烧碱量）,以确定发气量.4 湿型砂制备在拟定型砂的配方之前,必需首先根据浇注合金种类、铸件特征和要求、造型方法和工艺、清理方法等因素确定型砂应具有的性能范围.然后再根据各种造型原资料的品种和规格、砂处置方法和设备性能、砂铁比和各项资料烧棉比例等因素拟定型砂的配方一个车间的型砂性能指标和配方要经长期生产考验才华确定.4.1 湿型砂的性能和配方特点表2是一些工厂用型砂性能的实例.表2 铸铁件湿型砂典范性能4.2 旧砂的特性及其处置生产1t湿型铸件约需要5～10t型砂,在实际生产中,配制型砂时都尽量回用旧砂（即重复使用过的型砂）、这不单是经济上的需要,而且也是呵护环境、防止公害的需要.图4为铸铁湿型单一砂循环过程的示意图.可以看出,混砂时还需向旧砂中弥补加入新砂、膨润土、煤粉和水等资料,才华使混制出的型砂性能符合要求. 铸件打箱后,砂中常有铁块、铁豆和砂块等杂物,因而旧砂要经过屡次磁选、破碎团块及过筛去除杂物.还应该经过除尘处置,降低旧砂中的粉尘含量,然后回用.另外,还要采用一系列办法以降低旧砂温度.图4铸铁湿型单一砂循环过程示意图4.3 湿型砂的混制工艺生产中经常使用的混砂机有碾轮式、摆轮式、叶片式等.有些年夜量生产的铸造工厂使用的双碾盘碾轮式混砂机,是一种高生产率的连续式混砂机.经常使用的加料顺序是先将回用砂和新砂、粘土粉、煤粉等干料混匀,再加水混至要求的水分.对湿型砂而言,混砂时严格控制加水量是需要的.时间：二O二一年七月二十九日。
数控加工中心的材料选择及利弊分析数控加工中心的刚性是指数控加工中心在加工产品时产生的振动的大小，刚性越高振动越小，刚性越小振动越大。
数控加工中心的床身、传动系统直接能影响到整台机床的刚性。
不同刚性的机床在加工产品时对刀具的选用和损耗影响非常大，也直接影响到了最终的加工精度，生产效率,生产成本和整台CNC数控加工中心的长期寿命和精度的稳定性。
整体刚性高的机床通常都是具备精度高、速度快、寿命长、长期精度稳定和维护周期长的特点。
一台数控加工中心的机架是整个设备的骨骼，是承受切削扭矩力和分散震动力的关键，也是整机静态和动态稳定性的基础。
就像是一幢大楼的基础，你造三四层高的房子，地基基础当然不需要那么好，如果你造一座100层的摩天大厦，地基和框架就必须牢固可靠。
可是是高精度数控机床，离开了好机架，就算是最好的主轴丝杆导轨，整机的精度一年之后荡然无存。
而国内机床陷于同质化低价竞争的怪圈，对所采用的机架材料也是互相比烂，从而导致整体数控机床行业同质化低价竞争的局面。
那么应该选择哪种材料来提高数控加工中心的整体刚度，从而实现设备的从中低端到高端的升级呢？作为数控加工中心骨架的床身或者底座，从结构材料上可以大致分为铸铁、矿物铸件、钢焊接结构和天然大理石等四大类。
四大类材料各自具有完全不同的物理化学和机械力学特性，也分别在各类数控机床设备上都有大量的应用。
结构材料的两个重要的功能在于：保证部件的几何尺寸的精度和装配的准确性和良好的减震性以提高数控加工中心设备整体的刚度。
这就对用于制造数控装备床身或者底座的材料提出了性能要求（静态和动态刚性、物理、化学的稳定性）、功能结构要求（精度、重量、壁厚、易于装配、介质循环系统、物流运输等）和成本要求（价格、数量、实用性和系统性）。
在考虑成本这一项的时候，不应该仅仅考虑不同材质床身的采购成本，而是要综合比价各种材料在加工、运输、装配和性能等各个方面的综合成本。
比如：从采购成本上看，矿物铸件的成本高于铸铁，但如果综合考虑吸振性，阻尼效果、热稳定性，加工成本，装配铲刮成本，整机的精度、寿命和长期维护成本在内，矿物铸件的成本则明显低于铸铁。
矿物铸造矿物铸造的产物是矿物铸件，是一种面向未来的环保材料，作为机器的结构件，以其价格和性能的优势在某些应用方面可以替代传统的铸铁。
矿物铸造（Mineral casting）人造花岗石以天然花岗石碎料、下脚料为主要原料，加入环氧树脂为辅料，经过混合搅拌、振动密实而制成的新型矿物铸造产品。
它是一种替代铸铁但优于铸铁的新型节能、环保结构材料——非金属合成材料。
主要特点：1、复杂外型的成型能力和整合性能力由于不同与传统铸铁的工艺流程和材料性能，采用常温铸造，可以用矿物铸件浇铸出各种传统铸铁无法浇铸的复杂外型，也可以用特殊的胶粘结矿物铸件的方式实现更复杂的外型，从而得到理想的外型。
矿物铸件具有极强的整合能力，可以把诸如传送切削液的管道、型体、导轨、线缆、油管、气管、联接件等浇铸入矿物铸件中，例如在制作机床机座的过程中，机床的导轨安装板可以直接与矿物铸件浇铸在一起，浇铸完成后可以对导轨安装板进行铣、钻等机加工，使安装面达到要求（甚至在某些高精的矿物铸造过程中，铸件的特定的表面可以直接作为导轨的安装面）。
矿物铸件具有和钢铁相似的热膨胀系数，可以和铸入矿物铸件中的材料很好地整合在一起。
矿物铸件的整合性能，使用户省去很多的装配和机加工时间，极大地提高了用户的生产效率、和经济效益。
2、高精度矿物铸件的热收缩性很小，而且不存在局部收缩，比传统的铸铁精度要高很多，很多场合矿物铸件是一次成型不需要机加工。
即使要实现更高的精度时，也可以很方便地进行铣、磨加工，就可以达到要求。
提高了被加工工件的精度。
3、吸震性矿物铸件的吸震性要比传统的铸铁强10倍，特别是对大幅度的震动，矿物铸件具有极强的吸震能力。
马达的震动以及在搬运途插车对矿物铸件的震动影响极小，可以很好地保证机器的精度。
使用矿物铸件做机座的机床，在使用过程中的震动对机座几乎不产生影响，从而保证了机床的精度。
提高的加工工件的精度。
4、热稳定性矿物铸件对温度的变化不敏感，导热性比金属要低很多，有效地把机床因受热引起的几何尺寸误差控制在最小，从而保证了机床的精度。
5、耐腐蚀性矿物铸件对切削液、冷却液等液体有很强的耐腐蚀性。
因矿物铸件其极强的耐腐蚀性，可以在机床的机座中直接预留矿物铸件腔体用于贮藏液体，从而省略了腔体的装配过程，大大提高了生产和经济效益。
人造大理石机身|矿物铸造工业山东斯莱特精密工业装备有限公司矿物铸件多年来一直被用于代替铸铁和焊接结构，现在已经成为了各种应用的首选材料。
大量电子和医疗设备行业的创新同样也归功于我们的矿物铸件。
矿物铸件给使用者赢得了以下十大优势：一、外形和强度矿物浇铸工艺给机构造型提供了异常丰富的自由度。
其材料和工艺的特殊性也使得铸件不仅拥有相对较高的强度，而且还大大减轻了自重。
二、精度和成本的结合矿物铸件在固化过程中几乎不会产生收缩，所以在许多情况下直接经过浇铸就能达到最终的尺寸精度。
这就意味着可以省去昂贵的后期加工费用。
三、预埋基础附件矿物铸件浇铸属于常温浇铸工艺。
可以预埋一些简单的机床附件，同时也可以预埋和直接固定如导轨、螺纹孔镶件以及接头插口等特殊定制的部件。
大大缩短了制造周期，节省了装配时间。
四、耐腐蚀性矿物铸件对油、冷却液和其他的一些腐蚀性液体具有很强的耐腐蚀能力。
五、制造复杂的机械结构传统工艺难以实现的复杂结构，使用矿物浇铸技术却可以轻松实现。
如：复杂的结构可以通过几个部件粘结而成。
六、精度更高精度的参照面或者支撑面的加工可以通过后续的磨削、成型、铣削等工艺完成，这也使的许多机械概念设计得以实现。
七、高阻尼值更高的阻尼值让终端产品精度和效率更好。
矿物铸件的阻尼值比钢或铸铁高近十倍，从而机身结构体现出极高的动态稳定性。
因此矿物铸件产品在全世界被各类行业的高端客户所青睐。
八、强大的吸震效果延长机床的使用寿命矿物铸件的吸震性要比传统铸件和钢材高10倍。
正是由于这一特性，机械机构可以获得极高的动态稳定性。
无论对于机床制造者还是使用者这样的优势是显而易见的。
一方面可以获得很好的加工面，另一方面延长机床的使用寿命，从而降低了制造成本。
九、热稳定性矿物铸件的热导系数明显低于金属材料，所以它受温度变化的影响也很小。
因此短期的温度变化，对使用款物铸件作为机身的高精密机床影响是非常小的。
一个热稳定性好的机床床身，意味着整体的几何结构会很稳定，结构性几何误差也会减到最低。
十、能耗降低，大量减少了CO2 。
铸造技术由于采用常温冷浇铸工艺，在生产矿物铸件的过程中不会增加额外的能耗，在自身化学放热反应过程中产生会一定的热量。
结果显示：人造大理石机身采用矿物铸造工艺与其它材料相比，如钢和铸铁，矿物铸件的生产能耗更低，碳排放量更少。
矿物铸件不只是传统铁铸件和钢结构的替代物，在许多情况下更是一种优先选择的材料。
整体铸造矿物铸件适用于每一项应用目的的正确矿物铸件，无论80 克还是30吨重相较于钢材、灰铸铁或铸铁，矿物铸件具有明显的技术、经济及生态优势。
其出色的减震性能、化学耐性和热稳定性不仅使机床制造领域的用户大受脾益，也还广泛应用于医疗技术、太阳能、电子及包装行业等众多领域。
Schneeberger在矿石铸造领域具备强大的优势，并且在光学制造行业里起着示范效应。
在光学元件及光学表面的加工处理上，例如工业光学镜片或者眼镜片，能够绝对保证光学元件表面质量，精度及其生产效率。
这主要取决于消费者的观念以及制造设计人员在该领域的竞争能力。
功能强劲的设备每小时能够生产超过一百个再生镜片。
在保证高精度的前提下，为了实现超高的设备动力以及产品所需的几何形状，设备制造设计人员需要一个有着完善的振动阻尼及热稳定性的车床，这是处理矿石铸造的唯一有效方法。
这使我们成为生产设备制造商不可或缺的合作伙伴--不仅在工业光学领域，同时也是眼镜光学的骄傲。
SCHNEEBERGER主要从事矿物及环氧树脂的冷铸造。
我们很感谢专门开发出来的铸造方法，它使我们无论是在导轨还是高精元件方面都能够达到高度的平整及平行，例如标尺或者动力装置。
由于Schneeberger既能够从事矿物铸造也能够制造线性导轨，所以我们能够使线性导轨的轨道表面与其完美地适合。
同样，也可以在特殊领域应用：用最佳的技术及经济方案解决一个高度线性、平行的匀速直线运动。
SCHNEEBERGER矿物铸件Information: at moment not available for the Asian market矿物铸件是一种现代化的材料，它是自（30年前）引入市场以来用于制造传统铸铁和钢结构的又一重要替代选择，并且是一项当今应用广泛的卓越技术。
从浇铸过程的结构至高精度加工这一整个工艺过程，有最严格的措施以保证质量。
产地范围： SCHNEEBERGER矿物铸件产于欧洲（捷克海布）以及中国。
在欧洲和亚洲市场上我们对自己的产品进行现场展示，除此之外，在所有工业国家都有我们Schneeberger自己的销售代表对产品进行展示。
对于“所选择的应用”我们提供特别开发的水泥混合物，可作为一种经济的矿物铸件的替代选择。
核心竞争力工程•结构设计•基本几何结构•机械组件一体化 •加工表面•有限元法分析• 运输及安装结构设计壁厚矿物铸件的主体壁厚以及加强筋厚度一般来说至少是矿石直径的5倍。
通常情况下矿石的最大直径为16mm，因此矿物铸件的主体壁厚至少应该有80mm。
由于矿物铸件浇铸后的残余应力很小，不同的壁厚以及突然从厚变薄的过渡区域都是可以实现的。
通过选择合适的截面积，可考虑差值很大的抗拉和抗压屈服强度，同样也可以得到优异的结构刚性。
非承重结构部分可以采用较薄的壁厚，这种情况下可以采用较小直径的矿石。
浇铸流程是多次完成的，第一次的浇铸也称为预浇铸，需要适用较小直径的矿石混合物。
脱模与铸铁脱模相似，矿物铸件的脱模也需要设计脱模斜面。
铸铁中所建议的 5 °脱模角度同样也适用于矿物铸件。
当然实际情况显示，矿物铸件也能采用更小的脱模角度。
排气在搅拌矿物材料的过程中，空气会进矿石树脂混合物中，然后在浇铸过程中，这些空气可能会滞留在模具和混合物内部。
为了确保铸件内部不会出现塑孔，所以在灌浇矿物材料之后，还需要震动模具一段时间，直至不再有气泡冒出。
如上所述，在模具设计中就必须考虑如何排气。
就需要设计合理的模具以及预埋件，使其既不妨碍矿物铸件材料的流动和注入，也不会影响空气的排出。
在浇铸过程中，矿物材料慢慢上升，在与模具内侧水平接触的表面上，最容易出现气泡。
这样的接触面要尽可能避免，或者采用相对的倾斜面，使得空气能够被挤出。
负载在设计矿物铸件时必须注意材料性能的特殊性，例如矿物铸件可承受的压力远要比拉力高。
在设计锚固预埋件时，要注意预埋件与铸件外壁保持足够的距离，以免受力后铸件破损。
离外沿最小安全距离请参见其相应的施耐博格常规预埋件技术手册。
在铸件中预埋螺纹孔镶件时，要确保铸件材料能够承受实际作用在螺纹孔上的法向载荷。
如果镶件存在受力被拔出的风险，需要选择合适的金属螺纹孔镶件，并且将其设置在合适的位置。
在矿物铸件的突台凹台等外形之间的过渡区域需要采用圆角或是倒角，这样可以明显减弱切口效应，优化力线通量。
在矿物铸件装卸运输的过程中，同样也必须采用合理的措施。
针对在安全装卸必须使用吊车的大型矿物铸件，必须在铸件中设置吊装夹具。
为了防止使用叉车装卸运输对矿物铸件的损坏，可以在铸件底部加设轨道钢条。
基本几何结构铸模是由木材、钢材、铝、PVC、硅胶、聚酰胺或这些材料的组合制成。
选择合适的形式的材料的主要标准是：•用铸模生产的铸件的估计数量；•矿物铸件要求的精度和表面质量•尺寸、重量；•计划铸造变量；•成本和时间。
铸模的设计、铸模的计算和铸模的构建都可与部件的生产平行进行。
必须考虑铸模的设计标准，以确保高尺寸精度和高静、动态刚性：•铸模的主要功能表面的设计对于保证准确性至关重要。
•铸模大多由板材制成。
基本几何形状是从简单的元素设计的。
机械组件的一体式带螺纹的铸芯、钢板、运输锚、线缆和线槽以及和中空元件可以直接铸造在矿物铸造组件之中，因为它是一个冷铸造工艺。
为了确保随后最佳工作状态，所有的机械部件必须牢固固定，因为随后它们的位置不能再予以纠正，如果紧固件尚未充分固定，才能更改它们的位置。
必须确保在设计组件时以及在构建铸模时（尤为重要），铸芯不妨碍材料的流动或铸模排出气体。
如果螺纹孔太靠近边缘，或者如果矿物铸件带有配合孔的孔方案，特殊铸件要铸造在其中。
这些特殊的铸件（铸模、板材）用六角螺丝锚定到矿物铸件上。
加工表面一套优质模具可以使矿物铸件初坯的最高精度达到约+/- 0.1 mm/m。
当然在各个部件之间有许多公差配合，要求的精度须更高，如装配固定直线导轨的滑槽和装配基面。
要达到此类平面的公差要求，则必须集成一种叫功能性表面的特殊基面。
