一种机床基座及其制备方法与流程

本申请涉及一种机械设备，特别地涉及一种机床基座及其制备方法。

背景技术：

1、随着我国航空航天、天文观测、激光核聚变、军工业、现代医疗、汽车制造等国家高新技术领域的发展与需求，迫使对机床设备提出越来越高的要求。机床基座作为机床核心基础件之一，除了支撑其他单元部件的重量以外，还需要具备减振的功能。传统床身的制造多采用铸铁材料，但是，铸铁材料无法有效减低在机械加工过程产生的振动，影响加工精度和表面粗糙度，而且铸铁材料也存在：制造工艺复杂、制造成本高、耐腐蚀性差、加工周期长、残余热应力无法完全消除等问题，这些缺点严重背离了绿色发展趋势。

2、为了解决铸铁材料的诸多问题，本领域近些年开始以树脂混凝土制作机床基座。树脂混凝土作为机床基座的一部分，具有成本低、易成型和阻尼高等优点，能够有效减小机床在加工过程中的振动。但是，树脂混凝土的强度明显低于铸铁材料，在作为机床基座使用过程中，经常会出现开裂、断裂、产品强度和抗冲击力较低等问题。上述问题直接影响机床的加工性能，导致无法在精密机床基座领域的应用。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本申请提出了一种机床基座，包括：基座壳体和树脂混凝土，所述树脂混凝土填充至基座壳体中，所述树脂混凝土包括以下质量百分比的原料：骨料70％-85％，填料5％-15％，和胶结料5％-20％，其中骨料包括干砂和石料，所述干砂占骨料总质量的10％-20％，石料占骨料总质量的80％-90％，所述石料按照粒径大小至少包括三种级别的石料，所述干砂包括：粒径0.074-0.106mm的干砂：占干砂总质量的72％-78％；粒径0.053-0.074mm的干砂：占干砂总质量的20％-25％；粒径小于0.053mm的干砂：占干砂总质量的1％-3％。

2、如上所述的机床基座，所述石料的硬度为220mpa-260mpa，所述石料包括：粒径0.315-1.25mm的石料，其占石料总质量的12％-19％；粒径1.25mm-5m的石料，其占石料总质量的28％-36％；粒径5mm-15mm的石料，其占石料总质量的46％-54％。

3、如上所述的机床基座，所述石料的硬度为220mpa-260mpa，所述石料包括：粒径0.315-0.625mm的石料，其占石料总质量的5％-8％；粒径0.625mm-1.25mm的石料，其占石料总质量的7％-11％；粒径1.25mm-2.5mm的石料，其占石料总质量的11％-15％；粒径2.5mm-5m的石料，其占石料总质量的17％-21％；粒径5mm-10mm的石料，其占石料总质量的26％-30％；粒径10mm-15mm的石料，其占石料总质量的20％-24％。

4、如上所述的机床基座，进一步包括：纤维，其质量百分比为0.5-3％。

5、如上所述的机床基座，所述纤维包括：表面镀铜的钢纤维，所述钢纤维直径为0.2mm-0.5mm，所述钢纤维的长径比为60-80。

6、如上所述的机床基座，所述填料包括粉煤灰、石英粉和火山灰中的一者或多者。

7、如上所述的机床基座，所述胶结料包括以下质量百分比的原料：树脂：65％-80％，固化剂：15-25％；稀释剂：1-10％；消泡剂：1-10％。

8、如上所述的机床基座，所述树脂包括：双酚a型环氧树脂e44和双酚a型环氧树脂e51，所述双酚a型环氧树脂e44和双酚a型环氧树脂e51的添加质量比例为：1：2-5。

9、如上所述的机床基座，所述固化剂包括t31改性固化剂，所述稀释剂包括异丁醇，所述消泡剂为磷酸三丁酯。

10、根据本申请的另一方面，提出一种如上所述的机床基座的制备方法，其特征在于，所述方法包括：根据配合比称取各级骨料、填料、纤维、树脂、固化剂、稀释剂和消泡剂的质量；将树脂、固化剂、稀释剂和消泡剂依次加入搅拌设备中搅拌得到胶结料；将填料加入胶结料中搅拌得到胶结料混合物；将纤维分别加入各级骨料中搅拌均匀得到各级骨料混合物；将各级骨料混合物按照粒径从小到大的顺序依次加入胶结料混合物中得到树脂混凝土，其中，每加入一级骨料，均搅拌预定时间；将树脂混凝土浇注至基座壳体中振动密实，养护后得到机床基座。

11、如上所述的方法，将树脂混凝土浇注至模具中振动密实，养护后得到机床基座包括：将树脂混凝土浇注至基座壳体中；将浇注后的基座壳体放置在振动台上振动密实；将填充有树脂混凝土的基座壳体在80℃-90℃恒温环境中养护3-8天，然后在室温养护1-3天后得到机床基座。

12、如上所述的方法，所述振动台的振动时间为10min-20min，振动频率为40hz-50hz，振幅为0.2mm-0.4mm。

13、如上所述的方法，所述搅拌预定时间为20s-60s。

14、本申请通过在骨料中添加干砂，优化骨料的级配配方，使得树脂混凝土中的孔隙率最低，从而使得树脂混凝土的抗压强度最高。另外，在机床基座的制备方法中，按照骨料粒径从小到大的顺序依次加入胶结料混合物中，使得较小的骨料可以填充至较大骨料之间的空隙，增加混凝土的密实度和提高均匀性，有助于防止混凝土在使用过程中出现开裂和断裂的问题，另外，还能够提高机床混凝土基座的力学性能和稳定性。

技术特征：

1.一种机床基座，其特征在于，包括：基座壳体和树脂混凝土，所述树脂混凝土填充至基座壳体中，所述树脂混凝土包括以下质量百分比的原料：骨料70％-85％，填料5％-15％，和胶结料5％-20％，其中骨料包括干砂和石料，所述干砂占骨料总质量的10％-20％，石料占骨料总质量的80％-90％，所述石料按照粒径大小至少包括三种级别的石料，所述干砂包括：

2.根据权利要求1所述的机床基座，其特征在于，所述石料的硬度为220mpa-260mpa，所述石料包括：

3.根据权利要求1所述的机床基座，其特征在于，所述石料的硬度为220mpa-260mpa，所述石料包括：

4.根据权利要求1所述的机床基座，其特征在于，进一步包括：纤维，其质量百分比为0.5-3％。

5.根据权利要求4所述的机床基座，其特征在于，所述纤维包括：表面镀铜的钢纤维，所述钢纤维直径为0.2mm-0.5mm，所述钢纤维的长径比为60-80。

6.根据权利要求1所述的机床基座，其特征在于，所述填料包括粉煤灰、石英粉和火山灰中的一者或多者。

7.根据权利要求1所述的机床基座，其特征在于，所述胶结料包括以下质量百分比的原料：树脂：65％-80％，固化剂：15-25％；稀释剂：1-10％；消泡剂：1-10％。

8.根据权利要求7所述的机床基座，其特征在于，所述树脂包括：双酚a型环氧树脂e44和双酚a型环氧树脂e51，所述双酚a型环氧树脂e44和双酚a型环氧树脂e51的添加质量比例为：1：2-5。

9.根据权利要求7所述的机床基座，其特征在于，所述固化剂包括t31改性固化剂，所述稀释剂包括异丁醇，所述消泡剂为磷酸三丁酯。

10.一种权利要求1-9任一所述的机床基座的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将树脂混凝土浇注至模具中振动密实，养护后得到机床基座包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述振动台的振动时间为10min-20min，振动频率为40hz-50hz，振幅为0.2mm-0.4mm。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述搅拌预定时间为20s-60s。

技术总结
本申请实施例提供一种机床基座，包括：基座壳体和树脂混凝土，所述树脂混凝土填充至基座壳体中，所述树脂混凝土包括以下质量百分比的原料：骨料70％‑85％，填料5％‑15％，和胶结料5％‑20％，其中骨料包括干砂和石料，所述干砂占骨料总质量的10％‑20％，石料占骨料总质量的80％‑90％，所述石料按照粒径大小至少包括三种级别的石料，所述干砂包括：粒径0.074‑0.106mm的干砂：占干砂总质量的72％‑78％；粒径0.053‑0.074mm的干砂：占干砂总质量的20％‑25％；粒径小于0.053mm的干砂：占干砂总质量的1％‑3％。利用本申请的方案制造机床基座，能够大幅提高机床基座的抗压强度。

技术研发人员：熊帆,彭敬东,谢祥园,熊寅,彭焕军
受保护的技术使用者：重庆长江造型材料（集团）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17