礦物鑄件(又叫人造花崗石)作為機(jī)床設(shè)備的基體結(jié)構(gòu)材料，從上世紀(jì)70年代起，瑞士、德國(guó)等歐洲的機(jī)床公司先推出了釆用礦物鑄件為基體的機(jī)床產(chǎn)品，應(yīng)用的目的是利用礦物鑄件相比鑄鐵材料的諸多優(yōu)點(diǎn)來(lái)提高機(jī)床性能，主要應(yīng)用于高精度機(jī)床和自動(dòng)化機(jī)床。

  礦物鑄件在開始應(yīng)用至今，在機(jī)床基礎(chǔ)件上應(yīng)用的研究得到了快速發(fā)展，世界上有十幾個(gè)國(guó)家的機(jī)床制造商、大學(xué)及科研機(jī)構(gòu)開展了礦物鑄件的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，主要研究?jī)?nèi)容為原材料(包括粒料和粘接劑)的性能及選擇，成份配比，基礎(chǔ)件的成型技術(shù)及專用設(shè)備等，逐漸積累起礦物鑄件配方及成型技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。并早在德國(guó)和瑞士形成了礦物鑄件專業(yè)化生產(chǎn)工廠。

  礦物鑄件相比鑄鐵的性能特點(diǎn)：

  1.礦物鑄件的剛性

  礦物鑄件密度和彈性模量分別是鑄鐵的1/3，和鑄鐵具有相同的比剛度，因此同等重量下，鑄鐵件與礦物鑄件的剛度是相同的。很多時(shí)候，礦物鑄件的設(shè)計(jì)壁厚通常是鑄鐵件的3倍以上，甚至是實(shí)心基體，因此采用礦物鑄件在產(chǎn)品的力學(xué)性能上要優(yōu)于鑄鐵，使機(jī)床實(shí)際切削能力提高。

  2.礦物鑄件的吸震性

  運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)速度越快或加速度越大，機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能就越顯重要，因?yàn)榭焖俣ㄎ弧⒖焖贀Q刀、高速主軸旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作造成的震動(dòng)在不斷影響機(jī)床的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。

  礦物鑄件的阻尼比是灰鑄鐵的6倍以上。釆用礦物鑄件床身后，機(jī)床主要部件上的振動(dòng)速度和振動(dòng)幅值都有所降低，整機(jī)的動(dòng)態(tài)特性有明顯改善。因此在實(shí)際切削加工中，可以帶來(lái)更高的精度、更好的表面質(zhì)量、更長(zhǎng)的工具使用壽命。同時(shí)，在噪音影響方面，采用礦物鑄件可以使局部聲壓級(jí)別減弱20%。

  3.礦物鑄件的熱穩(wěn)定性

  礦物鑄件的熱容量是灰鑄鐵的2倍，熱傳導(dǎo)率是灰鑄鐵的不到5%，在遇到短時(shí)內(nèi)外界溫度變化時(shí)，溫度恒定時(shí)間要長(zhǎng)3倍，而溫度影響的反應(yīng)振幅只有1/3。

  據(jù)分析，影響機(jī)床精度的因素中約有80%由熱影響引起。機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件機(jī)械摩擦發(fā)熱、外部環(huán)境溫度變化、更換工件、加工中斷及其它因素都會(huì)對(duì)機(jī)床熱穩(wěn)定產(chǎn)生影響。礦物鑄件對(duì)短暫的溫度影響和周邊溫度波動(dòng)有良好的熱慣性，有助于高精度機(jī)床在加工過(guò)程中的精度保持與加工尺寸一致性。

  4.礦物鑄件的成型特點(diǎn)

  礦物鑄件的成型屬于常溫鑄造，內(nèi)部應(yīng)力小，內(nèi)部收縮率低。并且在鑄造成型的同時(shí)，可以整合功能性部件，比如冷卻管路、液壓管道、地腳錨栓甚至接地線。相比鑄鐵成型鑄造，無(wú)需高溫熔煉，能大幅度節(jié)能減排，符合全球推行的低碳經(jīng)濟(jì)和綠色制造技術(shù)的范疇。

  因此采用礦物鑄件為基礎(chǔ)件是大勢(shì)所趨。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前在歐洲每生產(chǎn)10臺(tái)機(jī)床就有1臺(tái)采用礦物鑄件為基礎(chǔ)件。礦物鑄件已經(jīng)成為制造機(jī)床基礎(chǔ)件的材料之一，批量用于制造超精加工機(jī)床和其他對(duì)動(dòng)態(tài)性能和熱穩(wěn)定性要求較高機(jī)床床身、基座、立柱和工作臺(tái)等基礎(chǔ)件。并在測(cè)量設(shè)備、機(jī)器人、航天、醫(yī)療、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用快速擴(kuò)展。

  已經(jīng)成熟應(yīng)用礦物鑄件的機(jī)床廠：

  斯圖特(Studer)

  埃馬克EMAG

  米克朗Mikron

  肖特(SCHAUDT)

  米克羅莎(MIKROSA)

  德馬吉DMG

  等等。。。

  而在中國(guó)，礦物鑄件的應(yīng)用正在開啟飛速發(fā)展的時(shí)代。