加工中心以铣代磨

       随着矿物铸造技术的不断成熟，矿物铸件作为底座、横梁、龙门机构、床身等支撑和功能性的重要部件正被国内外越来越多的高端数控厂家所采用。但正式因为作为支撑和功能性零部件应用在高端数控装备上，矿物铸件的表面精度处理则成为矿物铸件生产厂家所必须解决的一个问题。目前的高端数控装备正朝着高速高精度的方向不断升级，对作为导轨支撑体的矿物铸件，无论是底座、横梁还是龙门的导轨面的直线度、垂直度、平面度、平行度等都提出了越来越高的要求，已经由原来的0.01mm/m 逐步提高到0.005mm/m，甚至更高。

      但矿物铸件材料作为一种新型的节能环保材料，出现的时间也就短短30多年的时间，国内出现的时间就更多，而批量的应用也就是近几年的事。如果对矿物铸件进行加工，目前的矿物铸件生产厂家和机械加工厂家也在进行不同的尝试。归纳起来，主要有下列几种：

第一种：二次复印技术

二次复印技术和矿物铸造技术一样源自德国，针对导轨等需要较高精度的部分，使用一种特殊的材料和治具，在原来的矿物铸件的基础上再次浇注，从而在矿物铸件表面形成另外一次复合材料，该表面具有与矿物铸件相同的材料与机械性能，但表面精度较普通矿物铸件更加精密。

二次复印技术的优点在于铸件完成后，无需再次机械加工，可以节约大量的机械加工成本和制作工艺周期。

但二次复印技术也存在下列几种目前尚需要持续改进的问题：第一，精度问题。二次复印技术目前能够达到的精度极限在0.01mm/m.无法满足对于更高精度要求。第二，二次复印需要在恒温车间内进行，这对于大多数矿物铸件生产厂家而言条件并不具备。第三，二次复印的原材料目前控制在少数几个外资公司手里，价格昂贵且不容易获得。

第二种：磨床研磨

像其它材料一样，对于有较高精度要求的部分，矿物铸件也可以通过数控磨床研磨的方式实现对精度的要求。

研磨的设备即可以是平面磨床也可以是导轨磨床。选择那种磨床取决于磨床本身和矿物铸件自身的形状以及精密研磨后的精度要求。

磨床可以加工的产品即受磨床自身的工作台面尺寸的限制也受砂轮直径的限制。对于有台阶的加工面，磨床不见得能够实现。

磨床加工处理的矿物铸件产品的精度即与磨床自身的精度有关也与选择的砂轮的目数有关。同一砂轮目数的情况下，机床自身的精度越高，加工出来的产品的精度和持续稳定性就越高。但磨床设备自身的精度越高，单位加工时间的加工成本就越大；同一磨床的情况下，砂轮的目数越小，加工的精度就越高，但砂轮目数越小，加工同样工件的时间就越长，从而造成加工成本的增加。所以，每个矿物铸件工件在进行研磨加工前，必须认真思考清楚：要达成这样的精度，我需要选择什么精度的磨床和选择什么样的砂轮？

能够上磨床的矿物铸件产品需要满足下列几个条件：

第一、 铸件上不存在障碍磨床运动轨迹的机构。如研磨的部分必须给砂轮留下足够的空间。

第二、 矿物铸件产品的重量不能超过磨床工作台面的额定负载。

研磨工艺相比较二次复印技术，可以到达更高的加工精度，而且磨床研磨的效率高，在磨床及砂轮选择合理的前提下，磨床研磨在经济上具有明显的优势。但正如上述提到的，磨床自身的特点决定了对于非平面的结构复杂的产品没法实现加工。

第三种：加工中心车铣

在立式、卧式或者龙门加工中心上对矿物铸件进行车铣则是实现矿物铸件表面加工精度的另外一种方法。

这种精加工的方法和其它金属材料的加工方式没有太多区别。关键是选择合适的机械加工设备和工艺在满足精度的基础上，尽可能的降低加工成本。

选择机械加工中心加工的优点是在刀具的选择上没有什么问题，几乎可以加工任何形状的产品。

而缺点就是刀具在加工过程中，会在加工面形成走刀痕，这对于平面度和平行度要求比较高的产品可能会有一定的问题。

在加工中心上加工，特别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长期使用过程中，加工中心的各个轴向或者龙门产生变形，那么加工出来的产品尽管机床打表尺寸没问题，在其它检验方式时也会发现问题，比如出现直线度两端高中间低或者中间高两端低或者平面度不在一个平面上，或者平行度呈现喇叭型的状况。遇到这类情况，首先应该考虑的就是加工设备自身的精度是否还在正常的范围之内。

第四种：加工中心以铣代磨

为有效克服磨床和加工中心的缺点，充分发挥各自的优点，在矿物铸件机构上没法满足磨床同时又可避免加工中心刀痕的问题，盟鼎工程设计人员和合作的机械加工厂的工程技术人员一起研发了一种运用加工中心灵活可以加工各类形状产品的优点同时又兼顾磨床的高精度特点的新的专门针对矿物铸件产品的加工工艺。此方法的核心就是把加工中心的刀具换成特别定制的砂轮。这种砂轮可以像刀盘一样运动同时也具备砂轮的所有特点。

这种方法的关键是根据加工精度的要求定制合适目数的砂轮，根据加工零部件的空间要求，定制不同直径的刀盘。

后续的三种方法在理论上都可以满足客户对矿物铸件零部件缪级的加工要求，但最终是否可以达成目标，还取决于一下几个因素中的一种或者多种：

首先：矿物铸件配方和生产工艺自身必须性能温度、可靠。

矿物铸件的材料与配比，从根本上决定了矿物铸件自身的抗压强度、矿物强度和弹性模量等机械性能指标，配方的正确与否直接决定了矿物铸件的机械性能是否足够。后续的生产工艺的调整仅仅可以在一定范围内对矿物铸件的物理化学机械性能指标进行调整。不能从根本上改变矿物铸件的刚度。

其次：矿物铸件的生产工艺必须稳定可靠。在配方不变的情况下，搅拌的均匀程度，浇注的方式、振动设备的性能与振动时间等都会影响铸件的性能。良好的流水线和流程控制，可以在最大限度上实现配方所决定的矿物铸件的机械性能，不达标准的设备和有缺陷的流程，则会大幅降低同一配方下矿物铸件的刚度指标。

第三：加工设备自身的精度需要达到相应的精度级别。

一台自身精度为每米0.03mm的设备，无论如何都没法加工出精度是0.001mm/m的产品的。及时理论自身精度足够的设备，如果实际偏差比较大也会产生很多问题。