У галузі обладнання для числового програмного керування з ЧПК точність, стабільність та довговічність є ключовими показниками для вимірювання продуктивності обладнання. Граніт, завдяки своїм видатним фізичним та хімічним властивостям, поступово став важливим матеріалом у виробництві обладнання з ЧПК та широко використовується в різних ключових пристроях, надаючи нового імпульсу розвитку галузі.
I. Сценарії застосування граніту в обладнанні числового програмного керування з ЧПК
База високоточної обробної машини
У таких галузях, як прецизійна обробка прес-форм та виробництво авіаційних деталей, до точності позиціонування та повторюваності позиціонування обробних центрів пред'являються надзвичайно високі вимоги. Граніт, завдяки своїй чудовій стабільності, часто використовується як базовий матеріал для високоякісних обробних центрів. Його щільна структура та висока жорсткість можуть ефективно підтримувати основні компоненти верстата, такі як шпиндель та напрямні рейки, зменшуючи помилки обробки, спричинені деформацією основи. Наприклад, під час обробки прес-форм лопатей авіаційних двигунів зі складними криволінійними поверхнями, обробний центр, що використовує гранітну основу, може забезпечити точне виконання траєкторії інструменту та покращити точність формування прес-форм.
2. Платформа трикоординатної вимірювальної машини
Трикоординатна вимірювальна машина є ключовим обладнанням для контролю якості на верстатах з ЧПК, а її точність вимірювання безпосередньо впливає на якість продукції. Гранітні платформи, завдяки надзвичайно високій площинності (до ±0,1 мкм/м) та дуже низькій шорсткості поверхні (Ra≤0,02 мкм), забезпечують стабільну опорну поверхню для вимірювальних зондів. Під час перевірки розмірів, форм та допусків положення прецизійних деталей гранітні платформи можуть ефективно уникати похибок вимірювання, спричинених їх власною деформацією або нерівними поверхнями, забезпечуючи точність та надійність даних контролю.
3. Направляючі рейки для верстатів з ЧПК
Продуктивність напрямної рейки визначає плавність і точність руху верстата. Гранітні напрямні рейки мають низький коефіцієнт тертя та високу зносостійкість. Порівняно з металевими напрямними рейками, вони можуть зменшити знос рухомих частин та зменшити частоту технічного обслуговування. Водночас, їх чудові демпфіруючі властивості можуть ефективно поглинати вібрацію під час роботи верстата та покращувати якість обробленої поверхні. У процесах високошвидкісного різання гранітні напрямні рейки можуть підтримувати ріжучий інструмент у стабільному стані різання, зменшувати шорсткість поверхні заготовки, а також підвищувати ефективність обробки та якість продукції.
4. Робочий стіл верстата для електроерозійної обробки
Під час процесу електроерозійної обробки виникають високі температури та електромагнітні перешкоди, що ставить високі вимоги до стабільності та ізоляції робочого столу. Граніт не тільки має чудову термостабільність, здатну витримувати перепади температури під час обробки, але й має природні ізоляційні властивості та не піддається впливу електромагнітних перешкод. Тому гранітні робочі столи можуть забезпечити стабільне робоче середовище для електроерозійної обробки, гарантуючи точність обробки та якість поверхні.
II. Основні переваги граніту в обладнанні числового програмного керування з ЧПК
Видатна термостабільність
Під час тривалої безперервної роботи обладнання з ЧПК виділяється велика кількість тепла, що призводить до теплового розширення та стискання компонентів обладнання. Коефіцієнт теплового розширення граніту надзвичайно низький (лише 4-8 × 10⁻⁶/℃), а його розмір залишається майже незмінним при зміні температури, що дозволяє ефективно уникнути помилок обробки та відхилень вимірювань, спричинених термічною деформацією. Наприклад, у високотемпературних середовищах обладнання з ЧПК з гранітними основами може підтримувати стабільну точність обробки, гарантуючи, що якість продукції не залежить від коливань температури.
2. Відмінні антивібраційні характеристики
Під час обробки на верстатах з ЧПК високошвидкісна робота верстата та сила різання спричиняють вібрацію, що впливає на точність обробки та якість поверхні. Унікальна кристалічна структура всередині граніту забезпечує йому чудові характеристики демпфування, що дозволяє швидко послаблювати зовнішню енергію вібрації та мінімізувати вібраційні перешкоди. Експериментальні дані показують, що коефіцієнт демпфування граніту може досягати 0,05-0,1, що в 5-10 разів більше, ніж у металевих матеріалів. Це може ефективно зменшити вібрацію інструменту та хвилястість поверхні заготовки, а також покращити точність обробки та якість поверхні.
3. Висока жорсткість та зносостійкість
Граніт має високу щільність (до 2,6-3,0 г/см³) та велику твердість (твердість за шкалою Мооса 6-7), а також відрізняється чудовою жорсткістю та зносостійкістю. Під впливом великих навантажень та частих механічних рухів обладнання з ЧПК гранітні компоненти не схильні до деформації чи зносу та можуть тривалий час зберігати високу точність. Згідно зі статистикою, час збереження точності обладнання з ЧПК, що використовує гранітні компоненти, може бути в 3-5 разів довшим, ніж у традиційного металевого обладнання, що значно знижує витрати на обслуговування обладнання та час простою.
4. Сильна хімічна стабільність
У процесі обробки на верстатах з ЧПК часто використовуються хімічні реагенти, такі як рідини для різання та мастила, які можуть спричинити корозію компонентів обладнання. Граніт має стабільні хімічні властивості, широкий діапазон допустимого pH (1-14), може протистояти ерозії, спричиненій поширеними хімічними речовинами, та не схильний до іржі чи корозії. Ця особливість не тільки подовжує термін служби компонентів обладнання, але й забезпечує чистоту середовища обробки, уникаючи впливу на якість продукції через хімічне забруднення.
На тлі постійного прагнення індустрії обладнання для числового програмного керування з ЧПК до високої точності та високої ефективності, граніт, завдяки своїм перевагам, таким як термостабільність, вібростійкість, висока жорсткість та хімічна стійкість, відіграє незамінну роль у різноманітному ключовому обладнанні. З постійним розвитком технологій гранітні матеріали будуть ширше застосовуватися в галузі ЧПК, сприяючи розвитку галузі в напрямку вищої точності та вищої якості..
Час публікації: 24 травня 2025 р.