超精密機床床身結構因所用材料不同而異。過去床身和導軌材料都用鑄鐵,現在多數采用花崗巖等新材料,簡述如下。
(1)***質耐磨鑄鐵鑄鐵是傳統的制造床身和導軌的材料,它的***點是工藝性***。精密機床的床身和導軌的材料應選用耐磨性***、熱膨脹系數低、對振動衰減能力強、并經過時效消除內應力的***質合金鑄鐵,可以得到滿意的結果。近年來多數精密坐標測量機和超精密機床改用花崗巖,但美國Me公司和瑞士SP公司仍使用鑄鐵床身導軌,他們認為花崗巖有吸濕性,會導致礅量變形,降低機床的精度,反不如鑄鐵***。
(2)花崗巖花崗巖現在已是制造三坐標測量機和超精密機床的床身和導軌的熱門材料。這是因為花崗巖比鑄鐵長期尺寸穩定性***,熱膨脹系數低,對振動的衰減能力比鋼鐵要高很多倍(約15倍),硬度高耐磨并不會生銹等。花崗巖和鑄鐵等材料的性能對比見表54。從表中的數值可以看到,用花樹巖做超精密機床的床身和導軌是比較***的。用花崗巖做床身時,一般都用整體方塊,鉆孔埋入螺母以便和其他構件連接。導軌也常用花崗巖制作。但花崗巖加工比較困難。空氣靜壓軸承的節流孔在花崗巖中加工比較困難,故有時導軌做成花崗巖和鋼的組合結構,以便于加工。
花崗巖的主要缺點是它的吸濕性,吸濕后產生微量變形,影響糟度。有人提出在花崗巖表面涂上某種涂料以降低吸濕性。
(3)人造花崗巖花崗巖不能鑄造而且有吸濕性。為解決這問題國外提出了人造花崗巖造花崗巖是由花崗巖碎粒用樹脂粘結而成。用不同粒度的花崗巖組合可以提高人造花崗巖的體積比(可達90%-95%),人造花崗巖對振動的衰減能力比天然花崗巖還要高很多,而且易于成形,熱導率較低。瑞士Suder公司采用人造花崗巖 Granitan制造高精度S系列磨床的床身效果甚佳;英國 Granfield公司的OACM2500大型超精密機床,床身采用焊接結構鋼,中間用人造花崗巖填充,獲得滿意效果。
