【編者按】為了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境能夠和諧發(fā)展绵另，人們對(duì)機(jī)床制造業(yè)提出了一個(gè)新的概念--綠色機(jī)床設(shè)計(jì)提完。在世界機(jī)床行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)階段來看宋列，綠色生態(tài)設(shè)計(jì)所應(yīng)該具有的全新理念是：通過采用新結(jié)構(gòu)和新材料的方式辆布，減少機(jī)床的重量瞬矩，節(jié)省材料，同時(shí)降低機(jī)床使用時(shí)的能源消耗锋玲，達(dá)到節(jié)能景用，并且保證不由于采用干新材料和新技術(shù)而造成機(jī)床熱變形，影響加工精度惭蹂。

制造業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)伞插，雖然為社會(huì)創(chuàng)造了豐富的物質(zhì)財(cái)富，但是要消耗大量的資源盾碗，還會(huì)造成環(huán)境污染蜂怎。目前，環(huán)境問題已經(jīng)日益成為影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素置尔，各國政府制定的環(huán)保法規(guī)越來越嚴(yán)格，消費(fèi)者也對(duì)環(huán)境管理極大關(guān)注籍勘。因此城搀，如何減少資源消耗和環(huán)境污染是21世紀(jì)制造業(yè)面臨的重大問題。為此挤胃，在制造業(yè)實(shí)施綠色制造技術(shù)诞茶，貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已勢(shì)在必行。機(jī)械制造業(yè)在我國的節(jié)能減排工作中起舉足輕重的作用君博，金屬切削機(jī)床是制造機(jī)器的機(jī)器哆幸，是工業(yè)母機(jī)，一般機(jī)床的工作年限都在三慧贩、四十年以上凫体，屬于長(zhǎng)壽命產(chǎn)品，在其生命周期內(nèi)既要消耗能源抡悼，又要產(chǎn)生固體卿俺、液體和氣體的廢棄物，對(duì)工作環(huán)境和自然環(huán)境造成直接或間接的污染篮烈。所以颜说，節(jié)省能源、綠色環(huán)保的新型機(jī)床成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)汰聋。

綠色機(jī)床設(shè)計(jì)的新材料

隨著現(xiàn)代工程技術(shù)和科學(xué)技術(shù)對(duì)材料性能要求的不斷提高门粪，新材料的研究和應(yīng)用得到迅速發(fā)展喊积，以復(fù)合材料為代表的新材料已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。在機(jī)械工業(yè)中玄妈，新材料的出現(xiàn)和應(yīng)用使一些傳統(tǒng)的加工工藝發(fā)生了重大變化乾吻。現(xiàn)代航空航天業(yè)等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)數(shù)控機(jī)床與裝備的性能、精度措近、加工能力的要求日趨提高溶弟，帶動(dòng)和促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床與裝備制造業(yè)的發(fā)展。

由于航空航天工業(yè)產(chǎn)品零件具有耐高溫瞭郑、高強(qiáng)度辜御、難加工、合金材料和復(fù)合材料多屈张、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件多和工藝要求高等特點(diǎn)擒权，要求機(jī)床加工設(shè)備朝大型（重型、超重型）讽益、高速逊床、精密、復(fù)合泞叉、智能化的趨勢(shì)發(fā)展蚪库。如何充分地發(fā)揮新材料工藝性能等優(yōu)勢(shì)，把它應(yīng)用于實(shí)際嫡决，成為新時(shí)期機(jī)床設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重要課題人杜。

包括碳素纖維、陶瓷和復(fù)合材料等新材料在機(jī)床結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用坷疙，使機(jī)床結(jié)構(gòu)輕量化皱蝙、環(huán)保化涕肪，促進(jìn)了機(jī)床加工設(shè)備向高速矮层、精密、復(fù)合锌烫、智能化方向發(fā)展晓言。如機(jī)床的大尺寸支承件使用人造花崗石，或在鋼板焊接的框架內(nèi)填充混凝土啸盏，既可以節(jié)省金屬資源倦逐，又可以增加抗振性和熱穩(wěn)定性；對(duì)一些受力條件復(fù)雜的零宫补、部件檬姥，使用像碳素纖維等新材料，不僅可以使機(jī)床結(jié)構(gòu)輕量化粉怕，而且可以提高壽命健民；對(duì)一些高硬度耐磨件抒巢，使用陶瓷等材料代替高硬度鋼，既可以減輕重量秉犹，又可以節(jié)省貴重金屬資源蛉谜，還可以省去高硬度鋼在加工過程中需多次進(jìn)行的、耗時(shí)耗能的熱處理工序崇堵。

例如型诚，在歐美等國家機(jī)床產(chǎn)業(yè)中，新型材料樹脂混凝土得到了很大的發(fā)展鸳劳，特別是在高精度機(jī)床的床身應(yīng)用方面狰贯，樹脂混凝土正逐漸替代傳統(tǒng)的鑄鐵。樹脂混凝土是一種新興結(jié)構(gòu)材料念澜，是一種由天然礦石（不同尺寸吼闽、不同來源）和環(huán)氧樹脂（作為粘合劑）為主的混合物，相對(duì)于傳統(tǒng)的鑄鐵來說具有很大的優(yōu)勢(shì)禾样。目前驱香，越來越多的國際機(jī)床制造商開始設(shè)計(jì)使用樹脂混凝土的機(jī)床，但對(duì)于中國市場(chǎng)來說怨瑰，這個(gè)領(lǐng)域還是空白示奉。與傳統(tǒng)鑄鐵相比，樹脂混凝土具有以下4項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：

（1）低能耗惨琼。相對(duì)于鑄鐵來說皇铝，樹脂混凝土能耗少，在制作過程中節(jié)省大約30％的能量消耗培按。在面臨電力、天然氣蕴来、煤等能源短缺問題的今天沪识，使用如樹脂混凝土之類造價(jià)低廉并能回收的環(huán)保材料是最理想的選擇，樹脂混凝土垃圾和舊的床身可以作為建筑原料娱局。

（2）吸振性好彰亥。如今，精密數(shù)控機(jī)床越來越受重視衰齐，在高速切削時(shí)任斋，工件和機(jī)器部件移動(dòng)得越來越快。提高轉(zhuǎn)速耻涛、進(jìn)給速度和增加零部件重量將會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)废酷，從而降低精度。樹脂混凝土能消除振動(dòng)抹缕，提高機(jī)床的精度澈蟆。

（3）高度整合性墨辛。和900℃澆鑄溫度的鑄鐵相比較，樹脂混凝±45℃的澆鑄溫度是另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)趴俘。傳統(tǒng)的方法是在床身澆鑄完成以后再安裝上其他的零部件睹簇，如今可以直接在鑄件中鑄入零部件，如管道寥闪、電纜太惠、傳感器、執(zhí)行器和盛液體的內(nèi)腔等椭梁。

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