進入21世紀以來，隨著科技進步、產(chǎn)品升級以及   重點工程、地方投資項目的不斷推進，國民經(jīng)濟各行業(yè)對機床產(chǎn)品的需求水平都進一步提高，機床產(chǎn)品也正在迅速發(fā)展，國內(nèi)外均研制了很多大型高精端數(shù)控機床，它是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發(fā)電機轉(zhuǎn)子、汽輪機轉(zhuǎn)子、大型柴油機曲軸等加工的   手段，它對一個   的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫(yī)療設備等等行業(yè)有著舉足輕重的影響力。該類機床大型鑄件主要有床身、立柱、工作臺、橫梁、主軸箱體、尾座體等，立柱是其的關鍵部分，對主軸箱起支撐作用，滿足主軸箱的Z向運動，要求立柱鑄件要有較好的剛性和熱穩(wěn)定性。立柱設計為A形結(jié)構(gòu)，   排除機床在加工過程產(chǎn)生的偏移擺動，保證了機床的加工精度。同時對其質(zhì)量有著嚴格要求，立柱表面導軌具有導向精度高、耐磨性能好、足夠的剛度等技術特點，同時要求鑄件尺寸精度高，導軌表面不允許有縮孔、縮松、裂紋、氣孔、夾渣等鑄造缺陷，這些缺陷將嚴重影響立柱的耐磨性能和剛度，進而影響其使用壽命，嚴重時導致機床加工中心失去控制，產(chǎn)生   事故。
 　　提高機床鑄件質(zhì)量的核心是高碳當量、高強度、高剛度與低應力近50年來，機床的精度已提高了100倍，已進入亞微米級及納米級超精加工時代。高精度與精度的保持性是數(shù)控機床質(zhì)量的重要指標。
 　?。?）機床精度與機床鑄件的剛性
 　　精度是指被加工零件能達到的加工精度。重型、超重型數(shù)控機床已進入大型電站設備、石化冶金設備、汽車制造等行業(yè)。這些高精度、高速切削、強力切削的數(shù)控機床對機床鑄件的剛度與減震性提出了   高的要求：航天航空、核工業(yè)、兵器、發(fā)電設備所需各種特殊性能的合金材料加工時又“粘”又“硬”，故要求機床與機床鑄件具有足夠的抗變形能力，即使在高速、強力切削下仍能保持高精度。從使用角度上看，機床鑄件的剛性比強度   為重要。實踐與計算表明，即使   大的切削力，機床鑄件的強度仍有較大的   系數(shù)，但卻會出現(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   數(shù)控精密機床在高速切削、強力切削下，機床鑄件   具有較高的剛性與優(yōu)良的減震性。現(xiàn)代數(shù)控機床中主要受力的機床件，往往不是按強度設計的，大部分是按剛性設計的。提高機床鑄件剛性的措施來自兩個方面：一個是提高鑄件的結(jié)構(gòu)剛性，這就是機床件向雙層壁、多層壁結(jié)構(gòu)發(fā)展，形成機床件薄壁化，結(jié)構(gòu)日益復雜的重要原因。另一項措施是提高機床鑄件的材質(zhì)剛性，即彈性模量，而彈性模量的高低主要取決于抗拉強度。因此現(xiàn)代的   數(shù)控機床鑄件皆采用了高強度灰鑄鐵HT300、HT350及高強度、高剛度球墨鑄鐵材質(zhì)。保持加工時高精度的另一因素是機床鑄件   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，碳當量高的減震性又優(yōu)于碳當量低的。實踐表明，高碳當量、低強度灰鑄鐵吸震率高，其次是低碳當量、高強度灰鑄鐵，球墨鑄鐵次于灰鑄鐵，碳鋼   低，這也是機床件大部分是灰鑄鐵的原因。長期以來，機床件的高剛度、高強度與優(yōu)良的減震性難以統(tǒng)一。前者要求低碳當量，后者要求高碳當量，因此   精密機床的精度要求其鑄件既要有強有力的抗變形能力的材質(zhì)剛性，又要有優(yōu)良的減震性，這就要求碳當量與高強度、高剛度在一個新的高度上達到平衡。即在高碳當量下達到高強度、高剛度。
 　?。?）機床精度保持性與機床鑄件的殘余應力
 　　機床精度保持性是   數(shù)控機床   重要的質(zhì)量指標，目前我國與國外還有相當大的差距。國內(nèi)數(shù)控機床的精度保持性約為一年，而國外可達五年。這是我國數(shù)控機床進口量為世界   的原因之一。鑄件中的殘余應力對鑄件尺寸精度穩(wěn)定性的影響是很大的。高精度的機床在加工中，引起塑性的，不可逆的變形有三個因素：工作負荷、材料剛度、殘余應力，這三者中殘余應力   為危險，因為其應力往往大于工作負荷，且它是持續(xù)的，不間斷的。未經(jīng)熱時效的機床鑄件，殘余應力較大，鑄件變形大。經(jīng)過熱時效后的機床鑄件，殘余應力較小，鑄件變形較小。
 　　在灰鑄件中，殘余應力與強度及碳當量有著密切的關系，它隨碳當量的降低而增大，隨抗拉強度的增大而增大。因此，在相當長的一段時間，我國機床件的低碳當量、高強度所帶來較高的殘余應力一直未能得到很好的解決。一些國外用戶購買我國機床鑄件后往往堆放半年或一年后再用，進行自然時效，降低與釋放殘余應力。因此，實現(xiàn)高碳當量、高強度的主要途徑是高剛度，低應力的精度保持性。