超精密機(jī)床床身結(jié)構(gòu)因所用材料不同而異。過(guò)去床身和導(dǎo)軌材料都用鑄鐵,現(xiàn)在多數(shù)采用花崗巖等新材料,簡(jiǎn)述如下。
(1)***質(zhì)耐磨鑄鐵鑄鐵是傳統(tǒng)的制造床身和導(dǎo)軌的材料,它的***點(diǎn)是工藝性***。精密機(jī)床的床身和導(dǎo)軌的材料應(yīng)選用耐磨性***、熱膨脹系數(shù)低、對(duì)振動(dòng)衰減能力強(qiáng)、并經(jīng)過(guò)時(shí)效消除內(nèi)應(yīng)力的***質(zhì)合金鑄鐵,可以得到滿意的結(jié)果。近年來(lái)多數(shù)精密坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和超精密機(jī)床改用花崗巖,但美國(guó)Me公司和瑞士SP公司仍使用鑄鐵床身導(dǎo)軌,他們認(rèn)為花崗巖有吸濕性,會(huì)導(dǎo)致礅量變形,降低機(jī)床的精度,反不如鑄鐵***。
(2)花崗巖花崗巖現(xiàn)在已是制造三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和超精密機(jī)床的床身和導(dǎo)軌的熱門材料。這是因?yàn)榛◢弾r比鑄鐵長(zhǎng)期尺寸穩(wěn)定性***,熱膨脹系數(shù)低,對(duì)振動(dòng)的衰減能力比鋼鐵要高很多倍(約15倍),硬度高耐磨并不會(huì)生銹等。花崗巖和鑄鐵等材料的性能對(duì)比見(jiàn)表54。從表中的數(shù)值可以看到,用花樹(shù)巖做超精密機(jī)床的床身和導(dǎo)軌是比較***的。用花崗巖做床身時(shí),一般都用整體方塊,鉆孔埋入螺母以便和其他構(gòu)件連接。導(dǎo)軌也常用花崗巖制作。但花崗巖加工比較困難。空氣靜壓軸承的節(jié)流孔在花崗巖中加工比較困難,故有時(shí)導(dǎo)軌做成花崗巖和鋼的組合結(jié)構(gòu),以便于加工。
花崗巖的主要缺點(diǎn)是它的吸濕性,吸濕后產(chǎn)生微量變形,影響糟度。有人提出在花崗巖表面涂上某種涂料以降低吸濕性。
(3)人造花崗巖花崗巖不能鑄造而且有吸濕性。為解決這問(wèn)題國(guó)外提出了人造花崗巖造花崗巖是由花崗巖碎粒用樹(shù)脂粘結(jié)而成。用不同粒度的花崗巖組合可以提高人造花崗巖的體積比(可達(dá)90%-95%),人造花崗巖對(duì)振動(dòng)的衰減能力比天然花崗巖還要高很多,而且易于成形,熱導(dǎo)率較低。瑞士Suder公司采用人造花崗巖 Granitan制造高精度S系列磨床的床身效果甚佳;英國(guó) Granfield公司的OACM2500大型超精密機(jī)床,床身采用焊接結(jié)構(gòu)鋼,中間用人造花崗巖填充,獲得滿意效果。
