目前,环境问题曾经日益成为影响社会经济开展的一个关键要素,各国政府制定的环保法规越来越严厉,消费者也对环境管理极大关注。因而,如何减少资源耗费和环境污染是21世纪制造业面临的严重问题。
随着现代工程技术和科学技术对资料性能请求的不时进步,新资料的研讨和应用得到疾速开展,以复合资料为代表的新资料曾经普遍地应用于国民经济各个范畴。在机械工业中,新资料的呈现和应用使一些传统的加工工艺发作了严重变化。
制造业作为国民经济的支柱产业,固然为社会发明了丰厚的物质财富,但是要耗费大量的资源,还会形成环境污染。为此,在制造业施行绿色制造技术,贯彻可持续开展战略已势在必行。机械制造业在我国的节能减排工作中起无足轻重的作用,金属切削机床是制造机器的机器,是工业母机,普通机床的工作年限都在三、四十年以上,属于短命命产品,在其生命周期内既要耗费能源,又要产生固体、液体和气体的废弃物,对工作环境和自然环境形成直接或间接的污染。所以,俭省能源、绿色环保的新型机床成为当前研讨的热点。
随着现代工程技术和科学技术对资料性能请求的不时进步,新资料的研讨和应用得到疾速开展,以复合资料为代表的新资料曾经普遍地应用于国民经济各个范畴。在机械工业中,新资料的呈现和应用使一些传统的加工工艺发作了严重变化。现代航空航天业等高新技术产业的开展对数控机床与配备的性能、精度、加工才能的请求日趋进步,带动和促进了数控机床与配备制造业的开展。
由于航空航天工业产品零件具有耐高温、高强度、难加工、合金资料和复合资料多、复杂构造件多和工艺请求高等特性,请求机床加工设备朝大型(重型、超重型)、高速、精细、复合、智能化的趋向开展。如何充沛地发挥新资料工艺性能等优势,把它应用于实践,成为新时期机床设计范畴的重要课题。
包括碳素纤维、陶瓷和复合资料等新资料在机床构造中的应用,使机床构造轻量化、环保化,促进了机床加工设备向高速、精细、复合、智能化方向开展。如机床的大尺寸支承件运用人造花岗石,或在钢板焊接的框架内填充混凝土,既能够俭省金属资源,又能够增加抗振性和热稳定性;对一些受力条件复杂的零、部件,运用像碳素纤维等新资料,不只能够使机床构造轻量化,而且能够进步寿命;对一些高硬度耐磨件,运用陶瓷等资料替代高硬度钢,既能够减轻重量,又能够俭省贵重金属资源,还能够省去高硬度钢在加工过程中需屡次停止的、耗时耗能的热处置工序。
例如,在欧美等国度机床产业中,新型资料树脂混凝土得到了很大的开展,特别是在高精度机床的床身应用方面,树脂混凝土正逐步替代传统的铸铁。树脂混凝土是一种新兴构造资料,是一种由自然矿石(不同尺寸、不同来源)和环氧树脂(作为粘合剂)为主的混合物,相关于传统的铸铁来说具有很大的优势。
目前,越来越多的国际机床制造商开端设计运用树脂混凝土的机床,但关于中国市场来说,这个范畴还是空白。与传统铸铁相比,树脂混凝土具有以下4项优势:
(1)低能耗。相关于铸铁来说,树脂混凝土能耗少,在制造过程中俭省大约30%的能量耗费。在面临电力、自然气、煤等能源短缺问题的**,运用如树脂混凝土之类造价低廉并能回收的环保资料是理想的选择,树脂混凝土渣滓和旧的床身能够作为建筑原料。
(2)吸振性好。往常,精细数控机床越来越受注重,在高速切削时,工件和机器部件挪动得越来越快。进步转速、进给速度和增加零部件重量将会产生振动,从而降低精度。树脂混凝土能消弭振动,进步机床的精度。
(3)高度整合性。和900℃浇铸温度的铸铁相比拟,树脂混凝45℃的浇铸温度是另一个优点。传统的办法是在床身浇铸完成以后再装置上其他的零部件,往常能够直接在铸件中铸入零部件,如管道、电缆、传感器、执行器和盛液体的内腔等。
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