点击图片查看原图
机床铸件的这些性能直接影响着机床质量。我国的机床质量与世界水平还有相当差距，可从我国机床的进出口情况反映出来。我国的机床生产数量虽是 世界一，但挡不住进口，目前我国机床进口占世界机床进口的23%，即机床进口也是 世界一，尤其是 在数控机床方面，进口数量很大。在机床出口方面差距更大，世界机床主要生产国的机床出口量与生产机床总量的比重为50%以上。我国作为机床产量世界一的大国，机床进出口的这种状况说明我国机床在质量与性能水平上与先进国家相比仍有较大的差距。影响机床质量的因素是 多方面的，占机床重量70%~80%的机床铸件质量是 重要因素之一。随着我国数控机床的发展，对机床铸件的质量要求日益提高。国内机床铸件存在的问题与差距主要有以下方面。
①铸件强度。国内机床铸件强度的提高是 在大幅降低碳当量下达到的。因此，在生产低碳当量的HT300，HT350时，因收缩增加导致的缩松，因铸造应力增加引起的变形，因硬度增加导致加工性能的恶化是 生产高牌号机床铸件经常发生的问题。将缩松、变形列为有生产难度的企业占36%~45%。一些企业将缩松、变形、尺寸精度稳定性列为较需要解决的问题之一。在灰铸铁中，铸铁的力学性能与铸造性能是 相互矛盾的。高碳当量、高强度是 机床铸件的发展方向，目前国内尚有较大差距。下面列举的薄壁化、尺寸稳定性、减震性、加工性等存在的问题，皆与国内机床铸件的低碳当量有关，在低碳当量下获得高强度是 我国机床铸件的首要差距。
(2)铸件的薄壁化。我国机床的重量比国外约重8%~10%，机床铸件主要壁厚也大于国外。国外中等机床铸件的主要壁厚已达1425mm，小型机床已达8一12mm。国内低碳当量高强度灰铸铁是 实现薄壁化及机床轻量化的重要障碍。在“现代机床的发展对机床床身的要求哪些方面提高了”一栏中，填写“薄壁化”的企业占72%。
(3)尺寸精度稳定性。低碳当量高强度的灰铸铁导致了内应力的增加。碳当量越低，内应力越高，变形也越大。有81%的企业认为机床铸件高强度、高刚度与低应力矛盾是 急需解决的难题。低碳当量、低Si/C比是 造成内应力增加的重要原因之一。
(4)减振性。近50年来，机床的加工精度提高了100倍，发达国家的机床已进入亚微米、纳米级的水平，对机床铸件的尺寸精度稳定性及减振性有较高的要求。同等强度下，高碳当量的灰铸铁较低碳当量的减振性，因为片状石墨在应力下产生的微观塑性变形与位错加速了振动的衰减，较多的石墨有利于减振性的提高。
(5)加工性能。低碳当量高强度灰铸铁使机床铸件加工性能恶化，有45%的企业认为高强度与切削性能协调是 急需解决的难题。在同强度下，具有较低的硬度是 我们 希望的，但在低碳当量高强度下是 难以达到的。
(6)大型化。重型机床的发展使机床铸件向大型化方向发展，生产40~150t的重型铸件日益增多。有72%的企业认为现代机床对机床铸件在大型化方面的要求提高了。因生产大断面、大吨位铸件导致强度低、硬度低、截面敏感性差、组织不均匀的问题时有发生，尤其是 生产灰铸铁重型铸件时，其碳当量的降低，致使缩松、内应力增加，薄壁处渗碳体增多及裂纹等倾向更为突出。大型铸件的试棒性能与本体性能相差甚远，往往试棒合格，而本体铸件石墨粗大，性能下降，导轨组织不均匀，导致淬火后硬度不均，并产生微裂纹。大型铸件一般不会轻易报废，故焊补、修补工作量加大，回用品增多，质量下降。
(7)消除铸造应力的时效处理。采用热时效的企业占70%，振动时效的占20%，自然时效的占10%。在时效过程中，时效不到位，时效流于形式，甚至有增加新应力及热时效后断裂的现象。用热时效消除铸造应力的效果与升温速度、保温温度、降温速度关系密切，执行不到位往往事倍功半。退火窑内的温度差应为120℃，温差过大导致铸造应力增加，工件在退火窑中的摆放方式，放置位置也与消除应力关系密切，执行不到位，效果相差甚远。
(8)球墨铸铁材质。随着大型数控机床的发展，球墨铸铁机床件的数量急剧增加。该材质在增加大型铸件强度、刚度的同时，减轻了机床重量，但因球墨铸铁材质制造的特殊性，也带来了缩松，夹渣，球化不良等一系列问题。机床球墨铸铁件往往是 大件，同样存在大断面球铁易产生的种种问题。目前生产40~150t的球墨铸铁机床件日益增多，目前国内生产的大吨位，大断面球墨铸铁件有很多是 用在机床上的。大断面球墨铸铁件产生的球化衰退、组织异常、石墨球数减少、形状畸变及球化衰退等问题时有发生。
(9)弹性模量。国内企业未列入内控指标。
泊头市东建铸造有限责任公司(http://www.dongjianzhuzao.com)是 以机床床身由于灰口铸铁含碳量高，接近于共晶成分，故熔点比较低，流动性良好，收缩率小，因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。立车铸件均采用树脂砂、消失模实型铸造，单件达到40吨以上，年生产量在8500吨左右。包括床身、工作台、立柱、横梁、龙门顶、连接梁。树脂砂铸件就是 把原砂和树脂混合后形成树脂砂，把树脂砂打入模具型腔中，通过加热或催化剂方法使其成型，成型后的坭芯再放入浇铸模具中进行浇铸。消失模铸件是 将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
