在金屬切削機(jī)床灰鑄鐵件技術(shù)條件中規(guī)定，以力學(xué)性能作為驗(yàn)收的依據(jù)，化學(xué)成分不作為驗(yàn)收依據(jù)，如用戶需要可在合同中說(shuō)明。長(zhǎng)期以來(lái)，這項(xiàng)規(guī)定在我國(guó)不少機(jī)床鑄件生產(chǎn)廠造成認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)：既然以力學(xué)性能為驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，而化學(xué)成分不作為驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，那么，以降低碳當(dāng)量的措施達(dá)到高強(qiáng)度，則是較易實(shí)現(xiàn)的。長(zhǎng)期以來(lái)由于我國(guó)機(jī)床鑄件的高強(qiáng)度是在低碳當(dāng)量下取得的，它對(duì)機(jī)床性能的負(fù)面影響很大，低碳當(dāng)量、高強(qiáng)度產(chǎn)生的問(wèn)題是：收縮大，導(dǎo)致縮孔、縮松傾向增加；殘余應(yīng)力大，導(dǎo)致尺寸精度穩(wěn)定性差，開(kāi)裂傾向增大；流動(dòng)性差，限制了鑄件薄壁化；加工性能差，導(dǎo)致切削速度的降低與刀具壽命的下降；減震性差，導(dǎo)致加工精度與精度穩(wěn)定性的降低；質(zhì)量穩(wěn)定性差，這是因?yàn)榈吞籍?dāng)量導(dǎo)致的上述問(wèn)題在生產(chǎn)中反復(fù)出現(xiàn)，質(zhì)量難以穩(wěn)定。

精度是指被加工零件能達(dá)到的加工精度。因?yàn)槟壳皵?shù)控機(jī)床已進(jìn)入航空航天、兵器、核工業(yè)、電子技術(shù)、船舶等軍工領(lǐng)域。重型、超重型數(shù)控機(jī)床已進(jìn)入大型電站設(shè)備、石化冶金設(shè)備、汽車(chē)制造等行業(yè)。這些高精度、高速切削、強(qiáng)力切削的數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)床鑄件的剛度與減震性提出了更高的要求：航天航空、核工業(yè)、兵器、發(fā)電設(shè)備所需各種特殊性能的合金材料加工時(shí)又“粘”又“硬”，故要求機(jī)床與機(jī)床鑄件具有足夠的抗變形能力，即使在高速、強(qiáng)力切削下仍能保持高精度。從使用角度上看，機(jī)床鑄件的剛性比強(qiáng)度更為重要。實(shí)踐與計(jì)算表明，即使較大的切削力，機(jī)床鑄件的強(qiáng)度仍有較大的安全系數(shù)，但卻會(huì)出現(xiàn)由于剛性差、抗變形能力及減震性差而失去加工精度。因此高端數(shù)控精密機(jī)床在高速切削、強(qiáng)力切削下，機(jī)床鑄件必須具有較高的剛性與優(yōu)良的減震性。

現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床中主要受力的機(jī)床件，往往不是按強(qiáng)度設(shè)計(jì)的，大部分是按剛性設(shè)計(jì)的。提高機(jī)床鑄件剛性的措施來(lái)自兩個(gè)方面：一個(gè)是提高鑄件的結(jié)構(gòu)剛性，這就是機(jī)床件向雙層壁、多層壁結(jié)構(gòu)發(fā)展，形成機(jī)床件薄壁化，結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的重要原因。另一項(xiàng)措施是提高機(jī)床鑄件的材質(zhì)剛性，即彈性模量，而彈性模量的高低主要取決于抗拉強(qiáng)度。因此現(xiàn)代的高端數(shù)控機(jī)床鑄件皆采用了高強(qiáng)度灰鑄鐵HT300，HT350及高強(qiáng)度、高剛度球墨鑄鐵材質(zhì)。

保持加工時(shí)高精度的另一因素是機(jī)床鑄件必須具備優(yōu)良的減震性。值得提出的是，在減震性能中，灰鑄鐵的減震性優(yōu)于球墨鑄鐵，而灰鑄鐵中，碳當(dāng)量高的減震性又優(yōu)于碳當(dāng)量低的。實(shí)踐表明，高碳當(dāng)量、低強(qiáng)度灰鑄鐵吸震率高，其次是低碳當(dāng)量、高強(qiáng)度灰鑄鐵，球墨鑄鐵次于灰鑄鐵，碳鋼較低，這也是機(jī)床件大部分是灰鑄鐵的原因。長(zhǎng)期以來(lái)，機(jī)床鑄件的高剛度、高強(qiáng)度與優(yōu)良的減震性難以統(tǒng)一。前者要求低碳當(dāng)量，后者要求高碳當(dāng)量，因此高端精密機(jī)床的精度要求其鑄件既要有強(qiáng)有力的抗變形能力的材質(zhì)剛性，又要有優(yōu)良的減震性，這就要求碳當(dāng)量與高強(qiáng)度、高剛度在一個(gè)新的高度上達(dá)到平衡。即在高碳當(dāng)量下達(dá)到高強(qiáng)度、高剛度。

超長(zhǎng)床身的毛坯除了合理選用材料和各種成型工藝外，熱處理工藝也是必不可少的。金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，床身類鑄件產(chǎn)品作為一種大型鑄件，必須要經(jīng)過(guò)熱處理才能提高本身的使用性能，改善鑄鐵平板的內(nèi)在質(zhì)量。與其它加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織、改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能，其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量。

1)時(shí)效處理

機(jī)床床身作為大型鑄件必須要經(jīng)過(guò)時(shí)效處理才能改善內(nèi)在的質(zhì)量，提高使用性能。在進(jìn)行床身鑄造時(shí)，由于床身鑄件設(shè)計(jì)壁厚、形狀、冷卻速度的不同，會(huì)在床身鑄件的內(nèi)部產(chǎn)生鑄造應(yīng)力，若這種應(yīng)力不及時(shí)予以消除，會(huì)使床身鑄件在后面的切削加工或使用過(guò)程中產(chǎn)生變形或裂紋，因此為了消除鑄件的殘余鑄造應(yīng)力，應(yīng)當(dāng)采用低溫退火工藝進(jìn)行鑄造。

而且床身鑄件在加工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵守回火工藝，為了防止鑄件產(chǎn)生變形或斷裂，在床身易變形部位應(yīng)當(dāng)加入支撐筋，派專人值守回火爐溫度計(jì)合理控制溫度，防止回火溫度過(guò)高或過(guò)低對(duì)床身鑄件產(chǎn)生影響。

2)淬火處理

由于重型機(jī)床床身一方面承受極大的載荷，同時(shí)其導(dǎo)軌面處于開(kāi)放區(qū)域，無(wú)法進(jìn)行保護(hù)，容易造成磨損，因此部分重型機(jī)床床身為了提高導(dǎo)軌的耐磨性，有床身導(dǎo)軌淬火的技術(shù)要求。淬火是提高零件硬度抵抗磨損有效的工藝方法。

淬火中較常用的冷卻介質(zhì)是鹽水、水和油。鹽水淬火的工件，容易得到高的硬度和光潔的表面，不容易產(chǎn)生淬不硬的軟點(diǎn)，但卻易使工件變形嚴(yán)重，甚至發(fā)生開(kāi)裂。而用油作淬火介質(zhì)只適用于過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。

重型機(jī)床超長(zhǎng)床身的熱處理主要為時(shí)效處理，且在床身的加工過(guò)程中安排兩次時(shí)效處理。一次安排在鑄造后，因?yàn)榇采砀鱾€(gè)部位厚薄不一，鑄造后因?yàn)槔鋮s收縮在床身內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)分布不均勻，為了消除鑄造后的內(nèi)應(yīng)力，所以在鑄造后安排了一次時(shí)效處理，以此改善材料的切削加工性能。第二次時(shí)效處理安排在粗加工后，因?yàn)榇旨庸み^(guò)程中切除了大部分的余量，由于切削力、切削熱和裝夾變形的作用，也會(huì)產(chǎn)生一定的加工內(nèi)應(yīng)力，盡管在數(shù)量上比較小，但為了保證床身的高精度和穩(wěn)定性，工藝上也在粗加工后安排了一道熱時(shí)效，以消除粗加工后零件的內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)一步減小床身變形。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)床身熱時(shí)效回來(lái)后一般會(huì)有1~2mm的變形量，這也證明了粗加工后熱時(shí)效的必要性。

床身鑄件的時(shí)效處理在工藝上對(duì)加熱溫度和保溫時(shí)間均有嚴(yán)格的要求和規(guī)范，以保證鑄件時(shí)效后內(nèi)應(yīng)力的充分釋放。 

在保溫時(shí)間上，如按工藝保溫時(shí)間不足二分之一時(shí)，天然氣突然停止，應(yīng)將天然氣閥門(mén)及煙道閥門(mén)關(guān)閉，重新進(jìn)行時(shí)效處理。如保溫時(shí)間超過(guò)六小時(shí)天然氣突然停止，就關(guān)閉天然氣閥門(mén)及煙道閥門(mén)，使鑄件緩慢冷卻，降至規(guī)范曲線規(guī)定的出爐溫度以下即可出爐，要求鑄件時(shí)效前后硬度差不得超過(guò)HB10。