W branży urządzeń sterowanych numerycznie CNC precyzja, stabilność i trwałość to kluczowe wskaźniki pomiaru wydajności sprzętu. Granit, dzięki swoim wyjątkowym właściwościom fizycznym i chemicznym, stopniowo stał się ważnym materiałem w produkcji urządzeń CNC i jest szeroko stosowany w różnych kluczowych urządzeniach, nadając nowy impuls rozwojowi branży.
I. Scenariusze zastosowań granitu w urządzeniach sterowanych numerycznie CNC
Podstawa centrum obróbczego o wysokiej precyzji
W takich dziedzinach jak precyzyjna obróbka form i produkcja części lotniczych, stawiane są niezwykle wysokie wymagania dotyczące dokładności pozycjonowania i powtarzalności pozycjonowania centrów obróbczych. Granit, dzięki swojej doskonałej stabilności, jest często stosowany jako materiał bazowy dla wysokiej klasy centrów obróbczych. Jego gęsta struktura i wysoka sztywność skutecznie podtrzymują główne elementy obrabiarki, takie jak wrzeciono i szyny prowadzące, redukując błędy obróbki spowodowane odkształceniami podstawy. Na przykład, podczas obróbki form łopatek silników lotniczych o złożonych, zakrzywionych powierzchniach, centrum obróbcze z granitową podstawą może zapewnić precyzyjne wykonanie ścieżki narzędzia i poprawić dokładność formowania.
2. Platforma maszyny pomiarowej trójwspółrzędnościowej
Trójwspółrzędnościowa maszyna pomiarowa jest kluczowym urządzeniem do kontroli jakości w obróbce CNC, a jej dokładność pomiaru ma bezpośredni wpływ na jakość produktu. Platformy granitowe, dzięki wyjątkowo wysokiej płaskości (do ±0,1 μm/m) i bardzo niskiej chropowatości powierzchni (Ra ≤0,02 μm), zapewniają stabilną powierzchnię odniesienia dla sond pomiarowych. Podczas kontroli wymiarów, kształtów i tolerancji położenia precyzyjnych części, platformy granitowe pozwalają skutecznie uniknąć błędów pomiarowych spowodowanych własnymi odkształceniami lub nierównościami powierzchni, gwarantując dokładność i wiarygodność danych kontrolnych.
3. Prowadnice do obrabiarek CNC
Wydajność szyny prowadzącej decyduje o płynności i dokładności ruchu obrabiarki. Granitowe szyny prowadzące charakteryzują się niskim współczynnikiem tarcia i wysoką odpornością na zużycie. W porównaniu z metalowymi szynami prowadzącymi, zmniejszają zużycie części ruchomych i częstotliwość konserwacji. Jednocześnie, doskonałe właściwości tłumiące pozwalają skutecznie pochłaniać drgania podczas pracy obrabiarki i poprawiać jakość obrabianej powierzchni. W procesach skrawania z dużą prędkością, granitowe szyny prowadzące utrzymują narzędzie skrawające w stabilnym stanie, redukują chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego oraz poprawiają wydajność obróbki i jakość produktu.
4. Stół roboczy obrabiarki do obróbki elektroerozyjnej
Podczas obróbki elektroerozyjnej generowane są wysokie temperatury i zakłócenia elektromagnetyczne, co stawia wysokie wymagania dotyczące stabilności i izolacji stołu roboczego. Granit charakteryzuje się nie tylko doskonałą stabilnością termiczną, odporną na zmiany temperatury podczas obróbki, ale również naturalnymi właściwościami izolacyjnymi i odpornością na zakłócenia elektromagnetyczne. Dlatego granitowe stoły robocze zapewniają stabilne środowisko pracy podczas obróbki elektroerozyjnej, gwarantując dokładność obróbki i jakość powierzchni.
II. Główne zalety granitu w urządzeniach sterowanych numerycznie CNC
Wyjątkowa stabilność termiczna
Podczas długotrwałej, ciągłej pracy urządzeń CNC wytwarzana jest duża ilość ciepła, co powoduje rozszerzalność cieplną i kurczliwość elementów urządzenia. Współczynnik rozszerzalności cieplnej granitu jest wyjątkowo niski (zaledwie 4-8 ×10⁻⁶/℃), a jego rozmiar pozostaje praktycznie niezmieniony przy zmianach temperatury, co pozwala skutecznie uniknąć błędów obróbki i odchyleń pomiarowych spowodowanych odkształceniami termicznymi. Na przykład, w środowiskach o wysokiej temperaturze, urządzenia CNC z granitowymi podstawami mogą nadal utrzymywać stabilną dokładność obróbki, gwarantując, że wahania temperatury nie wpłyną na jakość produktu.
2. Doskonałe właściwości antywibracyjne
Podczas obróbki CNC, wysoka prędkość obrotowa obrabiarki i siła skrawania powodują drgania, wpływając na dokładność obróbki i jakość powierzchni. Unikalna struktura krystaliczna granitu zapewnia mu doskonałe właściwości tłumiące, umożliwiając szybkie tłumienie energii drgań zewnętrznych i minimalizację interferencji drgań. Dane eksperymentalne pokazują, że współczynnik tłumienia granitu może osiągnąć 0,05-0,1, czyli 5-10 razy więcej niż w przypadku materiałów metalowych. Może on skutecznie redukować drgania narzędzia i falistość powierzchni obrabianego przedmiotu, a także poprawiać dokładność obróbki i jakość powierzchni.
3. Wysoka sztywność i odporność na zużycie
Granit charakteryzuje się wysoką gęstością (do 2,6-3,0 g/cm³) i dużą twardością (twardość w skali Mohsa 6-7), a także doskonałą sztywnością i odpornością na zużycie. Poddane dużym obciążeniom i częstym ruchom mechanicznym urządzeń CNC, elementy granitowe nie ulegają odkształceniom ani zużyciu i mogą przez długi czas zachowywać wysoką precyzję. Według statystyk, czas utrzymania precyzji urządzeń CNC z elementami granitowymi może być od 3 do 5 razy dłuższy niż w przypadku tradycyjnych urządzeń metalowych, co znacznie obniża koszty konserwacji i przestoje.
4. Wysoka stabilność chemiczna
W procesie obróbki CNC często stosuje się odczynniki chemiczne, takie jak płyny obróbkowe i smary, które mogą powodować korozję elementów urządzenia. Granit charakteryzuje się stabilnymi właściwościami chemicznymi, szerokim zakresem tolerancji pH (1-14), odpornością na erozję wywoływaną przez powszechnie stosowane substancje chemiczne oraz odpornością na rdzę i korozję. Ta cecha nie tylko wydłuża żywotność elementów urządzenia, ale także zapewnia czystość środowiska procesowego, eliminując negatywny wpływ zanieczyszczeń chemicznych na jakość produktu.
W obliczu ciągłego dążenia branży urządzeń sterowanych numerycznie (CNC) do wysokiej precyzji i wydajności, granit, dzięki swoim zaletom, takim jak stabilność termiczna, odporność na wibracje, wysoka sztywność i stabilność chemiczna, odgrywa niezastąpioną rolę w wielu kluczowych urządzeniach. Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii, materiały granitowe będą coraz szerzej stosowane w dziedzinie CNC, co sprzyja rozwojowi branży w kierunku wyższej precyzji i jakości..
Czas publikacji: 24-05-2025