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재료 선택 공작 기계 주조 강도, 진동 감쇠 및 열 안정성과 같은 기계적 특성에 직접 영향을 미칩니다. 회색 주철은 우수한 감쇠 특성과 비용 효율성으로 인해 일반적으로 사용되며 연성 철은 강도와 충격 저항성을 제공합니다. 캐스팅 내에서 재료 두께의 분포는 체중과 구조적 무결성의 균형을 맞추기 위해 최적화되어야합니다. 특정 영역의 과도한 두께는 주조 중 냉각이 고르지 않아 잔류 응력의 위험이 증가하면 두께가 불충분하면 하중 하에서 변형이 발생할 수 있습니다.
캐스팅 설계에 갈비뼈와 거렛의 혼입은 체중이 크게 증가하지 않고 관성 모멘트를 증가시켜 강성을 크게 향상시킵니다. 적절한 갈비뼈 배치는 무거운 하중 하에서 과도한 처짐을 방지하고 구조 전체에 걸쳐 응력을보다 고르게 분배합니다. 장착 지점 및 하중 부유 섹션과 같은 중요한 영역의 강화는 국소 응력 집중을 줄이고 구성 요소의 서비스 수명을 연장합니다. 갈비뼈의 간격, 방향 및 두께는 최적의지지를 제공하여 수축 또는 다공성과 같은 주조 결함을 최소화하기 위해 신중하게 조작해야합니다.
공작 기계 주조의 질량은 가공 작업 중에 생성 된 진동을 흡수하고 소산하는 능력에 기여합니다. 잘 설계된 주조는 질량이 댐핑 효율을 극대화하는 동시에 물질 비용을 증가시키고 복잡성을 다룰 수있는 불필요한 무게를 방지하는 방식으로 분포되도록합니다. 주철, 특히 흑연 함량이 높은 등급의 사용은 댐핑 특성을 더욱 향상시켜 채터를 줄이고 가공 정밀도를 향상시킵니다.
주조의 전반적인 형상은 부하 용량과 변형에 저항하는 능력을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 섹션 사이의 부드러운 전환, 모서리의 필레 사용 및 날카로운 모서리를 피하면 조기 고장으로 이어질 수있는 응력 농도를 줄입니다. 유한 요소 분석 (FEA)은 다양한 하중 조건에서 응력 분포를 시뮬레이션하기 위해 설계 단계에서 종종 사용되며, 지오메트리를 최적화하여 균일 한 하중 부유 성능을 보장 할 수 있습니다. 잘 갖추어 진 모양은 기계적 강도를 향상시킬뿐만 아니라보다 효율적인 제조 및 가공 공정을 촉진합니다.
기계 공구 주물은 안정적인 설치 및 최적의 하중 분배를 보장하기 위해 적절한 위치 및 강화 장착 지점으로 설계해야합니다. 정확한 정렬을 달성하기 위해 표면 장착 표면이 정밀 결제되어야하며, 잘못 정렬의 위험을 줄여서 응력 분포가 고르지 않을 수 있습니다. 볼트 연결 및 인터페이스 포인트 주변의 강화 된 섹션은 시간이 지남에 따라 변형 또는 느슨해지는 것을 방지하는 데 도움이됩니다. 설계는 또한 설치의 용이성을 설명해야하므로 전체 구조의 무결성을 유지하면서 안전한 고정을 가능하게합니다.
일부 고급 공작 기계 주물에는 중량 감소와 구조적 강도 사이의 균형을 달성하기 위해 중공 부분 또는 벌집 구조를 통합합니다. 이러한 설계는 강성을 손상시키지 않고 재료 절약을 허용하여 관성을 줄임으로써 동적 성능을 향상시키면서 변형에 대한 높은 저항성을 유지합니다. 중공 구조는 갇힌 가스 또는 다공성과 같은 내부 결함을 방지하기 위해 신중하게 조작되어야합니다. 이는 전체 주조를 약화시킬 수 있습니다. 이 접근법은 가중치가 감소하면 운영 효율성과 기계 응답 성을 향상시키는 응용 분야에서 특히 유익합니다.
온도 변동은 공작 기계 주물의 확장 및 수축을 유발하여 가공 정확도에 영향을 미치는 치수 변화를 초래할 수 있습니다. 디자인은 열 왜곡을 최소화하기 위해 대칭 모양과 균형 잡힌 재료 분포를 통합해야합니다. 스트레스-관련 열처리는 캐스팅 후 적용되어 시간이 지남에 따라 뒤틀림을 유발할 수있는 내부 응력을 줄일 수 있습니다. 열 팽창 계수가 낮은 재료의 선택과 냉각 채널 또는 팽창 조인트와 같은 설계 고려 사항은 다양한 열 조건 하에서 장기 안정성을 유지하는 데 도움이됩니다 .
