一种机床用矿物铸造配件及制备工艺的制作方法

本发明涉及矿物铸造技术领域，具体为一种机床用矿物铸造配件及制备工艺。

背景技术：

矿物铸造是用人造花岗石(天然花岗石碎料、下脚料)为主要原料，加入环氧树脂为辅料，经过混合搅拌、振动密实而制成的新型矿物铸造产品。它是一种替代铸铁但优于铸铁的新型节能、环保结构材料--非金属合成材料，矿物铸件是一种面向未来的环保材料，作为机器的结构件，以其价格和性能的优势在某些应用方面可以传统的铸铁。而在矿物铸造过程中，需要对模型进行烘干冷却，现有的烘干大多是直接采用金属配件后进行加热烘干，通过金属材质的良好热导性进行烘干，而矿物铸造本身形变差距下，即使采用自然风干也可成型，出现形变误差的可能较小，所以采用金属材质的加热配件，导致自然资源的浪费，并且铸造配件过程中，自然的集料资源大量的使用，开始出现匮乏，所以需要采用人工矿物进行使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种机床用矿物铸造配件及制备工艺，以解决上述背景技术中提出的如何实现提高对自然资源的替代使用的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机床用矿物铸造配件，该机床用矿物铸造配件的组成成分按照质量比重分别为：

人工鹅卵石粒径16-20mm范围内的颗粒为15-30份，

人工鹅卵石粒径12-15mm范围内的颗粒为10-20份，

人工鹅卵石粒径8-11mm范围内的颗粒为10-15份，

人工鹅卵石粒径5-8mm范围内的颗粒为6-8份，

人工鹅卵石粒径2-4mm范围内的颗粒为3-5份，

河沙粒径0.5-2mm范围内的颗粒为10-20份；

选取的填料为粉煤灰、石英粉或碳酸钙粉，其重量份为8-20份；

选取的胶结料包括：

环氧树脂，其重量份为5-9份，

水泥，其重量份5-10份，

白水泥，其重量份为2-5份。

优选的，所述环氧树脂包括双酚a型环氧树脂e-44、聚酰胺和二甲苯，所述环氧树脂、聚酰胺和二甲苯的配合比为1:0.5-1.2:0.3。

优选的，所述人工鹅卵石为水泥、中砂、细石和水拌制而成的细石混凝土，通过组合式模具一次性浇筑成人造卵石或者所述人工鹅卵石为通过花岗石废角料通过筒磨机打磨成型的人工卵石。

优选的，所述筒磨机中包括磨料，所述磨料的硬度大于石料废角料的硬度，所述磨料与石料废角料数量比为1:1-2，所述磨料与石料废角料粒径为2.2-3.2:1。

一种机床用矿物铸造配件的制备工艺，该机床用矿物铸造配件的制备工艺具体步骤如下：

s1：原材料称重配比：将选取的原材料进行称量配比，并分类存放备用。

s2：胶结料制备：将步骤s1中的胶结料按照原料配比进行加水搅拌均匀备用；

s3：集料、填料混合制备：将步骤s1中的集料和填料放入搅拌机中，搅拌均匀备用；

s4：混凝土混合物制备：将步骤s2中的胶结料加入到步骤s3中的集料、填料混合物中，得到具有流动性的混凝土混合物；

s5：模具成型：在模具的内壁上涂覆脱模剂，然后静置干燥后，在脱模剂上涂覆表面胶，然后对模具进行加热烘干，然后将模具进行组装成型后，浇注步骤s4中的混凝土混合物，并震动紧实20-40min，得到铸造配件半成品；

s6：脱模加热：对步骤s5中的铸造配件半成品,在55-65℃下烘干12-14h，然后等待冷却至常温后进行脱模；

s7：打磨处理：对步骤s6中的脱模品，进行打磨并清理，并将步骤s2中备用的胶结料对铸造配件表面进行涂抹修复，然后再次在50-65℃下烘干1-4h，完成人造矿物石铸造配件。

优选的，所述步骤s2中的胶结料分为混合用胶结料和修补用胶结料，混合泳胶结料和修补用胶结料的分量比为1：0.1-0.3。

优选的，所述步骤s5中的表面胶的厚度为0.2-1mm，所述表面胶包括下述原料：环氧树脂、聚酰胺树脂和粉煤灰、石英粉或碳酸钙粉，原料分量比为1:0.5-1.2:0.3:3。

优选的，所述步骤s7中的备用的胶结料中还包括颜料2-5份。

优选的，所述步骤s6中的常温为20-25℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明通过采用花岗岩的下脚料打磨成型的人工鹅卵石作为骨料，可以起到对一些金属制造的配件进行替换使用，如机床底座和机床挡板等部件的替换，节省自然资源，提高资源利用率，并且人工鹅卵石本身虽然质地较脆，但可起到良好的热传导和尺寸进度，适用于固定支撑等结构的替换使用；

2)本发明通过人造鹅卵石的碎石为骨料和环氧树脂进行胶结料使用，可以保证整体强度，避免自然鹅卵石表面过于圆滑从而导致强度不达标的问题，并且采用了表面胶和后期的修补再烘干，保证底座表面的光滑。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

图中：1外壳、2底座、3支撑齿牙架、4固定盘、5顶座、6夹紧齿牙架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种机床用矿物铸造配件，其特征在于：该机床用矿物铸造配件的组成成分按照质量比重分别为：

人工鹅卵石粒径16-20mm范围内的颗粒为15-30份，

人工鹅卵石粒径12-15mm范围内的颗粒为10-20份，

人工鹅卵石粒径8-11mm范围内的颗粒为10-15份，

人工鹅卵石粒径5-8mm范围内的颗粒为6-8份，

人工鹅卵石粒径2-4mm范围内的颗粒为3-5份，

所述人工鹅卵石为水泥、中砂、细石和水拌制而成的细石混凝土，通过组合式模具一次性浇筑成人造卵石或者所述人工鹅卵石为通过花岗石废角料通过筒磨机打磨成型的人工卵石，所述筒磨机中还包括磨料，所述磨料的硬度大于石料废角料的硬度，所述磨料与石料废角料数量比为1:1-2，所述磨料与石料废角料粒径为2.2-3.2:1。

河沙粒径0.5-2mm范围内的颗粒为10-20份；

选取的填料为粉煤灰、石英粉或碳酸钙粉，其重量份为8-20份；

选取的胶结料包括：

环氧树脂，其重量份为5-9份，所述环氧树脂包括双酚a型环氧树脂e-44、聚酰胺和二甲苯，所述环氧树脂、聚酰胺和二甲苯的配合比为1:0.5-1.2:0.3。

水泥，其重量份5-10份，

白水泥，其重量份为2-5份。

一种机床用矿物铸造配件的制备工艺，该机床用矿物铸造配件的制备工艺具体步骤如下：

s1：原材料称重配比：将选取的原材料进行称量配比，并分类存放备用。

s2：胶结料制备：将步骤s1中的胶结料按照原料配比进行加水搅拌均匀备用，胶结料分为混合用胶结料和修补用胶结料，混合泳胶结料和修补用胶结料的分量比为1：0.1-0.3；

s3：集料、填料混合制备：将步骤s1中的集料和填料放入搅拌机中，搅拌均匀备用；

s4：混凝土混合物制备：将步骤s2中的胶结料加入到步骤s3中的集料、填料混合物中，得到具有流动性的混凝土混合物；

s5：模具成型：在模具的内壁上涂覆脱模剂，然后静置干燥后，在脱模剂上涂覆表面胶，表面胶的厚度为0.2-1mm，所述表面胶包括下述原料：环氧树脂、聚酰胺树脂和粉煤灰、石英粉或碳酸钙粉，原料分量比为1:0.5-1.2:0.3:3，然后对模具进行加热烘干，然后将模具进行组装成型后，浇注步骤s4中的混凝土混合物，并震动紧实20-40min，得到铸造配件半成品；

s6：脱模加热：对步骤s5中的铸造配件半成品,在55-65℃下烘干12-14h，然后等待冷却至20-25℃后进行脱模；

s7：打磨处理：对步骤s6中的脱模品，进行打磨并清理，并将步骤s2中备用的胶结料对铸造配件表面进行涂抹修复，备用的胶结料中还包括颜料2-5份，然后再次在50-65℃下烘干1-4h，完成人造矿物石铸造配件。

实施例一

s1：原材料称重配比：选取人工鹅卵石粒径20mm内的颗粒28份，人工鹅卵石粒径15mm内的颗粒12份，人工鹅卵石粒径8mm内的颗粒10份，人工鹅卵石粒径5mm内的颗粒6份，人工鹅卵石粒径2mm内的颗粒3份，所述人工鹅卵石为通过花岗石废角料通过筒磨机打磨成型的人工卵石，所述筒磨机中还包括磨料，所述磨料的硬度大于石料废角料的硬度，所述磨料与石料废角料数量比为1:2，所述磨料与石料废角料粒径为2.2:1，河沙粒径2mm范围内的颗粒20份；

选取的填料为粉煤灰，其重量份20份；

选取的胶结料包括：环氧树脂，其重量份为9份，环氧树脂包括双酚a型环氧树脂e-44、聚酰胺和二甲苯，所述环氧树脂、聚酰胺和二甲苯的配合比为1:1.2:0.3，水泥，重量份10份，白水泥，重量份为2份，并分类存放备用。

s2：胶结料制备：将步骤s1中的胶结料按照原料配比进行加水搅拌均匀备用，胶结料分为混合用胶结料和修补用胶结料，混合泳胶结料和修补用胶结料的分量比为1：0.3；

s3：集料、填料混合制备：将步骤s1中的集料和填料放入搅拌机中，搅拌均匀备用；

s4：混凝土混合物制备：将步骤s2中的胶结料加入到步骤s3中的集料、填料混合物中，得到具有流动性的混凝土混合物；

s5：模具成型：在模具的内壁上涂覆脱模剂，然后静置干燥后，在脱模剂上涂覆表面胶，表面胶的厚度为1mm，所述表面胶包括下述原料：环氧树脂、聚酰胺树脂和粉煤灰，原料分量比为1:1.2:0.3:3，然后对模具进行加热烘干，然后将模具进行组装成型后，浇注步骤s4中的混凝土混合物，并震动紧实40min，得到铸造配件半成品；

s6：脱模加热：对步骤s5中的铸造配件半成品,在65℃下烘干14h，然后等待冷却至25℃后进行脱模；

s7：打磨处理：对步骤s6中的脱模品，进行打磨并清理，并将步骤s2中备用的胶结料对铸造配件表面进行涂抹修复，备用的胶结料中还包括颜料5份，然后再次在65℃下烘干4h，完成人造矿物石铸造配件。

本实施例以花岗石粗石料为骨料，进行粗打磨后，有效的提高了混凝土强度，进而提高了铸件的强度，可对大部分的机床铸件进行替换使用，且表面光滑无凹痕，加工精准度高。

实施例二

s1：原材料称重配比：选取人工鹅卵石粒径16mm内的颗粒为15份，人工鹅卵石粒径12mm内的颗粒为20份，人工鹅卵石粒径8mm内的颗粒为15份，人工鹅卵石粒径5mm内的颗粒为7份，人工鹅卵石粒径0.5mm内的颗粒为3份，所述人工鹅卵石为水泥、中砂、细石和水拌制而成的细石混凝土，通过组合式模具一次性浇筑成人造卵石，河沙粒径0.5mm范围内的颗粒为10份；

选取的填料为碳酸钙粉，其重量份为8份；

选取的胶结料包括：环氧树脂，其重量份为5份，环氧树脂包括双酚a型环氧树脂e-44、聚酰胺和二甲苯，所述环氧树脂、聚酰胺和二甲苯的配合比为1:0.5:0.3，水泥，其重量份6份，白水泥，其重量份为2份。

s2：胶结料制备：将步骤s1中的胶结料按照原料配比进行加水搅拌均匀备用，胶结料分为混合用胶结料和修补用胶结料，混合泳胶结料和修补用胶结料的分量比为1：0.1；

s3：集料、填料混合制备：将步骤s1中的集料和填料放入搅拌机中，搅拌均匀备用；

s4：混凝土混合物制备：将步骤s2中的胶结料加入到步骤s3中的集料、填料混合物中，得到具有流动性的混凝土混合物；

s5：模具成型：在模具的内壁上涂覆脱模剂，然后静置干燥后，在脱模剂上涂覆表面胶，表面胶的厚度为0.2mm，所述表面胶包括下述原料：环氧树脂、聚酰胺树脂和粉煤灰、碳酸钙粉，原料分量比为1:0.5:0.3:3，然后对模具进行加热烘干，然后将模具进行组装成型后，浇注步骤s4中的混凝土混合物，并震动紧实25min，得到机械底座半成品；

s6：脱模加热：对步骤s5中的机械底座半成品,在55℃下烘干12h，然后等待冷却至20℃后进行脱模；

s7：打磨处理：对步骤s6中的脱模品，进行打磨并清理，并将步骤s2中备用的胶结料对机械底座表面进行涂抹修复，胶结料中还包括颜料2份，然后再次在55℃下烘干2h，完成人造矿物石机械底座。

本实施例中采用人工制的细石混凝土的人造卵石，质地较脆，可对支撑固定用的铸件进行替换使用，且表面光滑无凹痕，加工精准度高。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。