机床是指制造机器的机器,亦称工业母机或工具机。按材料变形方式分,机床可分为金属成型机床和金属切削机床。切削机床中,又可按加工方式分成车、铣、刨、磨、镗、拉、钻、齿轮加工等多种类型。在高精密数控领域,卧式加工中心、立式加工中心、五轴联动机床等多种类别。数控机床是装有程序系统的自动化机床,精密度及柔性比传统机床更高。其作为典型的机电一体化产品,能够体现一个国家的制造业发达程度。

我国高端数控机床领域长期被海外垄断,2023年国产化率约为6%。

机床产业链供应链受制于人。数控机床核心零部件包括被称为数控机床灵魂的数控系统和被称为数控机床骨架的-床身机架之外,还有编码器、光栅尺、滚珠丝杠、主轴,导轨、转台、直线电机、等,每一个部件的精度及可靠性对机床的整体性能都有比较大的影响。

数控机床的床身是整个机床的基础支承件,一般用来放置导轨、主轴箱等重要部件。为了满足数控机床高速度、高精度、高生产率、高可靠性和高自动化程度的要求,与普通机床相比,数控机床应有更高的静、动刚度,更好的抗振性。数控机床床身主要在以下4个方面提出了更高的要求

很高的精度和精度保持性

在床身上有很多安装零部件的加工面和运动部件的导轨面,这些面本身的精度和相互位置精度要求都很高,而且要能长时间保持。另外,机床在切、削、磨、铣、钻等加工时,所有的静、动载荷最后都传到床身上,所以,床身上的受力很复杂。为保证零部件之间的相互位置或运动的精确性,除满足几何尺寸位置等精度要求外,还需要满足、动刚度、抗振性、热稳定性和工艺等方面的技术要求。

应具有足够的静、动刚度

静刚度包括:床身的自身结构刚度、局部刚度和接触刚度,都应该采取相应的措施,最后达到有较高的比强度。

动刚度直接反映机床的动态特性,为了保证机床在交变载荷作用下具有较高的抵抗变形的能力和抵抗受迫振动及自激振动的能力,可以通过适当增加阻尼,提高固有频率等措施避免共振及因薄壁振动而产生的噪声。

较好的热稳定性

对数控机床来说,尤其是高精度数控机床,热稳定性已成了一个突出问题,研究表面,精密机床产生的偏差约有80%是由热变形影响引起的,必须在设计上要作到使整机的热变形较小,或使热变形对加工精度的影响较小。

20世纪70年代,瑞士、德国和意大利的一些公司相续推出了釆用钢筋混凝土和人造花岗岩做基础件的机床产品,应用的目的则由降低成本转向提高机床性能,主要用于高精度机床和自动化机床。

2007年8月30日,德国蓝浦的全资子公司蓝浦树脂应用技术(太仓)有限公司成立。这是国内第一家专门生产矿物铸件床身的公司,也是国人开始接触、了解、应用矿物铸件床身的开始。

在经过过去15年的摸索和发展中,国内的矿物铸件制造商们经历了非常难熬的痛苦与折磨,旧的倒下,新的起来。怪就怪在矿物铸件这种新材料长着一张朴实的脸,却有着一颗七窍玲珑心。初看非常简单,实际做起来却发现处处都是技术难点。没有专业认识不断深入的去研究、摸索和总结,就做不出合格的矿物铸件,不少人投入巨资最后却落荒而逃。这一过程,不仅从业者承受着巨大的痛苦,一些率先尝试使用矿物铸件床身的客户也承受了不少这些技术不成熟的厂家带给他们的痛苦,这些阴影至今还阻碍着国内矿物铸件的应用推广和发展。

精度变形是不少用过国内矿物铸件床身的数控机床公司的切身之痛。但他们也很困惑,哪些采用了德国本土生产或者国外外资品牌的进口机床怎么就没有这个问题?采用内资品牌但是价格却和外资一样贵的宝丽斯通公司也没问题呢?所以不是矿物铸件变形,是他们用的矿物铸件变形。

要回答这个问题,我们首先要知道矿物铸件是什么,矿物铸件是砂、石和填料按照级配理论搭配成最密实的排布后用少量的胶粘剂粘合起来的。所以,无论怎么过程控制,表现在矿物铸件床身上,首先,就是密不密实,很多矿物铸件公司生产的产品从外观上就可以看到很多密密麻麻大小不一的孔洞,这些孔洞当然会影响床身的刚度,我们经常告诉客户的设计工程师:“宝丽斯通公司的矿物铸件的密度比同行的要高。”另外,砂、石、填料无论排布怎么符合最佳级配理论,但最终让它们成为一个整体的是胶粘剂。胶粘剂固化后的分子链之间、无机材料与有机材料之间结合力的强弱和持久稳定性是变不变形的关键因素。不是所有的胶粘剂都可以拿来做矿物铸件的。经常有人说:“辛总,我们的砂、石骨料便宜,我们的胶粘剂便宜。”我们的回答一概是:先通过我们材料实验室的所有测试再谈价格。

所以,不是矿物铸件的问题,也不是价格问题,正如我们必须选定材料种类和供应商一样。你们有选对矿物铸件的生产商吗?传言宝丽斯通公司的矿物铸件比较贵的也是以讹传讹,我们的矿物铸件床身可能还真没你想象中那么贵,当然,我们只和符合标准的同行比。