加工设备和运输机等的结构材料也进行轻量化。通过这种方式,就能采用相同能量来增大加速度。因此,可使得高速化。
(1) 结构材料的轻量化
・若是机床,本体结构部的柱子等用的是铸铁铸件。但对于活动部的结构材料,人们正不断采用材料置换方式来进行轻量化。
・机床的结构材料要求在10年以上这一长时间内,具有可令初始精度不会出现问题的形状稳定性。因此,材料自身具有均质稳定性且无内部残余应力。这一类要求需要具备以下性质。
结构材料所要求的特点 |
(2) 铁以外的结构材料
・目前,作为结构材料采用的主要材料如下所示。
结构材料 | 比重 | 比刚度 (×106m) | 线膨胀系数 | 对数衰减率(×10-3) |
铸铁 | 7.9 | 1.4 | 12 (×) | 1~3 |
花岗岩 | 2.9 | 1.5 | 8.3 | 6 |
树脂混凝土 | 5.2 | 1.3 (×) | 12 | 20 (◎) |
陶瓷 | 3.9 | 7 (◎) | 7 | 0.6 (×) |
殷钢 | 8.9 | 1.7 | 0.6 (◎) | - |
・各自的材料都有特点。
・比重方面,尽管花岗岩最小,但其杨氏模量小,容易变形。因此,被用于不会使之变形的结构构件。
・尽管重量轻,且具有强度的材料就是陶瓷,但其非常难以加工,且无法形成大型物件。瓷砖砖状的方式来使用的例子便是航天飞机的外部装饰板(参照【图1】)。
・树脂混凝土的减震性能优秀,但其结构强度不强。很早开始便被人们用在欧洲的机床本体上。