加工中心以銑代磨

       隨著礦物鑄造技術(shù)的不斷成熟，礦物鑄件作為底座、橫梁、龍門(mén)機(jī)構(gòu)、床身等支撐和功能性的重要部件正被國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的高端數(shù)控廠家所采用。但正式因?yàn)樽鳛橹魏凸δ苄粤悴考?yīng)用在高端數(shù)控裝備上，礦物鑄件的表面精度處理則成為礦物鑄件生產(chǎn)廠家所必須解決的一個(gè)問(wèn)題。目前的高端數(shù)控裝備正朝著高速高精度的方向不斷升級(jí)，對(duì)作為導(dǎo)軌支撐體的礦物鑄件，無(wú)論是底座、橫梁還是龍門(mén)的導(dǎo)軌面的直線度、垂直度、平面度、平行度等都提出了越來(lái)越高的要求，已經(jīng)由原來(lái)的0.01mm/m 逐步提高到0.005mm/m，甚至更高。

      但礦物鑄件材料作為一種新型的節(jié)能環(huán)保材料，出現(xiàn)的時(shí)間也就短短30多年的時(shí)間，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的時(shí)間就更多，而批量的應(yīng)用也就是近幾年的事。如果對(duì)礦物鑄件進(jìn)行加工，目前的礦物鑄件生產(chǎn)廠家和機(jī)械加工廠家也在進(jìn)行不同的嘗試。歸納起來(lái)，主要有下列幾種：

第一種：二次復(fù)印技術(shù)

二次復(fù)印技術(shù)和礦物鑄造技術(shù)一樣源自德國(guó)，針對(duì)導(dǎo)軌等需要較高精度的部分，使用一種特殊的材料和治具，在原來(lái)的礦物鑄件的基礎(chǔ)上再次澆注，從而在礦物鑄件表面形成另外一次復(fù)合材料，該表面具有與礦物鑄件相同的材料與機(jī)械性能，但表面精度較普通礦物鑄件更加精密。

二次復(fù)印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于鑄件完成后，無(wú)需再次機(jī)械加工，可以節(jié)約大量的機(jī)械加工成本和制作工藝周期。

但二次復(fù)印技術(shù)也存在下列幾種目前尚需要持續(xù)改進(jìn)的問(wèn)題：第一，精度問(wèn)題。二次復(fù)印技術(shù)目前能夠達(dá)到的精度極限在0.01mm/m.無(wú)法滿足對(duì)于更高精度要求。第二，二次復(fù)印需要在恒溫車(chē)間內(nèi)進(jìn)行，這對(duì)于大多數(shù)礦物鑄件生產(chǎn)廠家而言條件并不具備。第三，二次復(fù)印的原材料目前控制在少數(shù)幾個(gè)外資公司手里，價(jià)格昂貴且不容易獲得。

第二種：磨床研磨

像其它材料一樣，對(duì)于有較高精度要求的部分，礦物鑄件也可以通過(guò)數(shù)控磨床研磨的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)精度的要求。

研磨的設(shè)備即可以是平面磨床也可以是導(dǎo)軌磨床。選擇那種磨床取決于磨床本身和礦物鑄件自身的形狀以及精密研磨后的精度要求。

磨床可以加工的產(chǎn)品即受磨床自身的工作臺(tái)面尺寸的限制也受砂輪直徑的限制。對(duì)于有臺(tái)階的加工面，磨床不見(jiàn)得能夠?qū)崿F(xiàn)。

磨床加工處理的礦物鑄件產(chǎn)品的精度即與磨床自身的精度有關(guān)也與選擇的砂輪的目數(shù)有關(guān)。同一砂輪目數(shù)的情況下，機(jī)床自身的精度越高，加工出來(lái)的產(chǎn)品的精度和持續(xù)穩(wěn)定性就越高。但磨床設(shè)備自身的精度越高，單位加工時(shí)間的加工成本就越大；同一磨床的情況下，砂輪的目數(shù)越小，加工的精度就越高，但砂輪目數(shù)越小，加工同樣工件的時(shí)間就越長(zhǎng)，從而造成加工成本的增加。所以，每個(gè)礦物鑄件工件在進(jìn)行研磨加工前，必須認(rèn)真思考清楚：要達(dá)成這樣的精度，我需要選擇什么精度的磨床和選擇什么樣的砂輪？

能夠上磨床的礦物鑄件產(chǎn)品需要滿足下列幾個(gè)條件：

第一、 鑄件上不存在障礙磨床運(yùn)動(dòng)軌跡的機(jī)構(gòu)。如研磨的部分必須給砂輪留下足夠的空間。

第二、 礦物鑄件產(chǎn)品的重量不能超過(guò)磨床工作臺(tái)面的額定負(fù)載。

研磨工藝相比較二次復(fù)印技術(shù)，可以到達(dá)更高的加工精度，而且磨床研磨的效率高，在磨床及砂輪選擇合理的前提下，磨床研磨在經(jīng)濟(jì)上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。但正如上述提到的，磨床自身的特點(diǎn)決定了對(duì)于非平面的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品沒(méi)法實(shí)現(xiàn)加工。

第三種：加工中心車(chē)銑

在立式、臥式或者龍門(mén)加工中心上對(duì)礦物鑄件進(jìn)行車(chē)銑則是實(shí)現(xiàn)礦物鑄件表面加工精度的另外一種方法。

這種精加工的方法和其它金屬材料的加工方式?jīng)]有太多區(qū)別。關(guān)鍵是選擇合適的機(jī)械加工設(shè)備和工藝在滿足精度的基礎(chǔ)上，盡可能的降低加工成本。

選擇機(jī)械加工中心加工的優(yōu)點(diǎn)是在刀具的選擇上沒(méi)有什么問(wèn)題，幾乎可以加工任何形狀的產(chǎn)品。

而缺點(diǎn)就是刀具在加工過(guò)程中，會(huì)在加工面形成走刀痕，這對(duì)于平面度和平行度要求比較高的產(chǎn)品可能會(huì)有一定的問(wèn)題。

在加工中心上加工，特別需要注意的是加工中心本身的精度，如果加工中心自身的精度不高或者在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，加工中心的各個(gè)軸向或者龍門(mén)產(chǎn)生變形，那么加工出來(lái)的產(chǎn)品盡管機(jī)床打表尺寸沒(méi)問(wèn)題，在其它檢驗(yàn)方式時(shí)也會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，比如出現(xiàn)直線度兩端高中間低或者中間高兩端低或者平面度不在一個(gè)平面上，或者平行度呈現(xiàn)喇叭型的狀況。遇到這類(lèi)情況，首先應(yīng)該考慮的就是加工設(shè)備自身的精度是否還在正常的范圍之內(nèi)。

第四種：加工中心以銑代磨

為有效克服磨床和加工中心的缺點(diǎn)，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，在礦物鑄件機(jī)構(gòu)上沒(méi)法滿足磨床同時(shí)又可避免加工中心刀痕的問(wèn)題，盟鼎工程設(shè)計(jì)人員和合作的機(jī)械加工廠的工程技術(shù)人員一起研發(fā)了一種運(yùn)用加工中心靈活可以加工各類(lèi)形狀產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)又兼顧磨床的高精度特點(diǎn)的新的專(zhuān)門(mén)針對(duì)礦物鑄件產(chǎn)品的加工工藝。此方法的核心就是把加工中心的刀具換成特別定制的砂輪。這種砂輪可以像刀盤(pán)一樣運(yùn)動(dòng)同時(shí)也具備砂輪的所有特點(diǎn)。

這種方法的關(guān)鍵是根據(jù)加工精度的要求定制合適目數(shù)的砂輪，根據(jù)加工零部件的空間要求，定制不同直徑的刀盤(pán)。

后續(xù)的三種方法在理論上都可以滿足客戶對(duì)礦物鑄件零部件繆級(jí)的加工要求，但最終是否可以達(dá)成目標(biāo)，還取決于一下幾個(gè)因素中的一種或者多種：

首先：礦物鑄件配方和生產(chǎn)工藝自身必須性能溫度、可靠。

礦物鑄件的材料與配比，從根本上決定了礦物鑄件自身的抗壓強(qiáng)度、礦物強(qiáng)度和彈性模量等機(jī)械性能指標(biāo)，配方的正確與否直接決定了礦物鑄件的機(jī)械性能是否足夠。后續(xù)的生產(chǎn)工藝的調(diào)整僅僅可以在一定范圍內(nèi)對(duì)礦物鑄件的物理化學(xué)機(jī)械性能指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。不能從根本上改變礦物鑄件的剛度。

其次：礦物鑄件的生產(chǎn)工藝必須穩(wěn)定可靠。在配方不變的情況下，攪拌的均勻程度，澆注的方式、振動(dòng)設(shè)備的性能與振動(dòng)時(shí)間等都會(huì)影響鑄件的性能。良好的流水線和流程控制，可以在最大限度上實(shí)現(xiàn)配方所決定的礦物鑄件的機(jī)械性能，不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和有缺陷的流程，則會(huì)大幅降低同一配方下礦物鑄件的剛度指標(biāo)。

第三：加工設(shè)備自身的精度需要達(dá)到相應(yīng)的精度級(jí)別。

一臺(tái)自身精度為每米0.03mm的設(shè)備，無(wú)論如何都沒(méi)法加工出精度是0.001mm/m的產(chǎn)品的。及時(shí)理論自身精度足夠的設(shè)備，如果實(shí)際偏差比較大也會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題。