我国机床铸件生产中的问题与差距

长期以来，我国机床铸件的材质是灰铸铁，并已制订了灰铸铁的标准。为什么机床行业还要制订机床铸件的行业标准呢？这是因为作为工作母机的机床对铸件有着的要求：高的抗拉强度、高的弹性模量、良好的导轨、优良的尺寸稳定性、良好的减振性、较好的加工性、较高的尺寸精度与表面光洁度。

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   ，但挡不住，目前我国机床占世界机床的23%，即机床也是世界   ，尤其是在   数控机床方面，数量很大。在机床出口方面差距   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。如德国、   、日本、意大利、中国台湾、瑞士等。比重低于50%的有7个   ，分别是俄罗斯、墨西哥、韩国、巴西、加拿大、中国与印度，中国排倒数   。我国作为机床产量世界   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   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。对国内有影响的11家机床生产厂的调查表明，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。

在调查中，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   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、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，在低碳当量下获得是我国机床铸件的   要差距。

（2）铸件的薄壁化。我国机床的重量比约重8%~10%，机床铸件主要壁厚也大于。中等机床铸件的主要壁厚已达14~25mm，小型机床已达8~12mm。国内低碳当量灰铸铁是实现薄壁化及机床轻量化的重要障碍。在调查中，在“现代机床的发展对机床铸件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。在调查中，有81%的企业认为机床铸件、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   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优越，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。低碳当量灰铸铁使机床铸件加工性能恶化，调查中有45%的企业认为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，但在低碳当量下是难以达到的。