详细说明
目前我国机床主要铸件(如床身、工作台、立柱、横梁等)一般采用HT200、HT250、HT300三个牌号。国外机床大部分采用抗拉强度300MPa或350MPa的高强度灰铸铁,比我国机床铸件高1~2个牌号。从使用角度上看,机床铸件的刚性比其强度更重要,计算表明,即使达到机床最大切削力,高牌号铸铁件的抗压强度、抗拉强度仍有较大的安全系数,却会出现因其刚度差、抗变形能力不够而使强力高速切削的数控机床失去加工精度。因此,对现代数控机床铸件材质的刚性指标很重要,即灰铸铁的弹性模量越大,材质抗变形能力也越大。
铸铁弹性模量在强力切削下对数控机床保持精度的稳定性的作用越来越重要。弹性模量与强度有着密切的关系,强度越高,弹模量也越高,如表5所示。
但不能以强度的测试来代替弹性模量的测试。因为即使是同样的强度,弹性模数也有高低之分。熔炼配料中的废钢量,渗碳的机制,高温熔炼,孕育强化及化学成分中的Si/C比,以及金相组织中的石墨数量、大小等都是影响弹性模量的重要因素。
铸件在受力时抗拉强度越高,弹性模量下降的幅值越小,这是高刚度机床要求铸铁更高强度的原因,也是国外数控机床提高铸件牌号的原因所在。通常机床铸件在使用中,其使用应力很少超过抗拉强度的1/4,铸件设计者往往用应力为1/4σb时的弹性模量来代替牌号的弹性模量。