В отрасли оборудования с числовым программным управлением точность, стабильность и долговечность являются ключевыми показателями для измерения производительности оборудования. Гранит, с его выдающимися физическими и химическими свойствами, постепенно стал важным материалом в производстве оборудования с ЧПУ и широко используется в различных ключевых устройствах, придавая новый импульс развитию отрасли.
I. Сценарии применения гранита в оборудовании с числовым программным управлением
Основание высокоточного обрабатывающего центра
В таких областях, как прецизионная обработка пресс-форм и производство авиационных деталей, к точности позиционирования и точности повторного позиционирования обрабатывающих центров предъявляются чрезвычайно высокие требования. Гранит, обладающий превосходной устойчивостью, часто используется в качестве базового материала для высококлассных обрабатывающих центров. Его плотная структура и высокая жесткость могут эффективно поддерживать основные компоненты станка, такие как шпиндель и направляющие, уменьшая погрешности обработки, вызванные деформацией основания. Например, при обработке форм лопаток авиационных двигателей со сложными криволинейными поверхностями обрабатывающий центр с гранитным основанием может обеспечить точное выполнение траектории инструмента и повысить точность формования форм.
2. Платформа трехкоординатной измерительной машины
Трехкоординатная измерительная машина является ключевым оборудованием для контроля качества при обработке на станках с ЧПУ, и ее точность измерения напрямую влияет на качество продукции. Гранитные платформы с их чрезвычайно высокой плоскостностью (до ±0,1 мкм/м) и очень низкой шероховатостью поверхности (Ra≤0,02 мкм) обеспечивают стабильную опорную поверхность для измерительных зондов. При контроле размеров, форм и позиционных допусков прецизионных деталей гранитные платформы могут эффективно избегать ошибок измерения, вызванных их собственной деформацией или неровностями поверхностей, обеспечивая точность и надежность данных инспекции.
3. Направляющие для станков с ЧПУ
Производительность направляющей определяет плавность и точность движения станка. Гранитные направляющие имеют низкий коэффициент трения и высокую износостойкость. По сравнению с металлическими направляющими они могут уменьшить износ движущихся частей и снизить частоту технического обслуживания. Между тем, их превосходные демпфирующие характеристики могут эффективно поглощать вибрацию во время работы станка и улучшать качество обработанной поверхности. В высокоскоростных процессах резки гранитные направляющие могут удерживать режущий инструмент в стабильном состоянии резания, уменьшать шероховатость поверхности заготовки и повышать эффективность обработки и качество продукции.
4. Рабочий стол станка электроэрозионной обработки
В процессе электроэрозионной обработки возникают высокие температуры и электромагнитные помехи, что предъявляет высокие требования к стабильности и изоляции рабочего стола. Гранит не только обладает превосходной термостойкостью, способен выдерживать перепады температур во время обработки, но и обладает естественными изоляционными свойствами и не подвержен влиянию электромагнитных помех. Поэтому гранитные верстаки могут обеспечить стабильную рабочую среду для электроэрозионной обработки, гарантируя точность обработки и качество поверхности.
II. Основные преимущества гранита в оборудовании с ЧПУ
Превосходная термическая стабильность
При длительной непрерывной работе оборудования с ЧПУ выделяется большое количество тепла, что приводит к тепловому расширению и сжатию компонентов оборудования. Коэффициент теплового расширения гранита чрезвычайно низок (всего 4-8 × 10⁻⁶/℃), а его размер практически не меняется при изменении температуры, что позволяет эффективно избегать ошибок обработки и отклонений измерений, вызванных тепловой деформацией. Например, в условиях высоких температур оборудование с ЧПУ с гранитными основаниями может по-прежнему поддерживать стабильную точность обработки, гарантируя, что качество продукции не будет зависеть от колебаний температуры.
2. Отличные антивибрационные характеристики
Во время процесса обработки на станке с ЧПУ высокоскоростная работа станка и сила резания вызывают вибрацию, что влияет на точность обработки и качество поверхности. Уникальная кристаллическая структура внутри гранита наделяет его превосходными демпфирующими характеристиками, что позволяет ему быстро ослаблять внешнюю энергию вибрации и минимизировать помехи вибрации. Экспериментальные данные показывают, что коэффициент демпфирования гранита может достигать 0,05-0,1, что в 5-10 раз больше, чем у металлических материалов. Он может эффективно снижать вибрацию инструмента и волнистость поверхности заготовки, а также улучшать точность обработки и чистоту поверхности.
3. Высокая жесткость и износостойкость
Гранит имеет высокую плотность (до 2,6-3,0 г/см³) и большую твердость (твердость по шкале Мооса 6-7), отличается превосходной жесткостью и износостойкостью. При больших нагрузках и частых механических движениях оборудования с ЧПУ гранитные компоненты не подвержены деформации или износу и могут сохранять высокоточное состояние в течение длительного времени. Согласно статистике, время сохранения точности оборудования с ЧПУ с использованием гранитных компонентов может быть в 3-5 раз больше, чем у традиционного металлического оборудования, что значительно снижает затраты на обслуживание оборудования и время простоя.
4. Высокая химическая стабильность.
В процессе обработки на станках с ЧПУ часто используются химические реагенты, такие как смазочно-охлаждающие жидкости и смазочные материалы, и эти вещества могут вызывать коррозию компонентов оборудования. Гранит обладает стабильными химическими свойствами, широким диапазоном допустимых значений pH (1-14), может противостоять эрозии обычных химических веществ и не подвержен ржавчине или коррозии. Эта особенность не только продлевает срок службы компонентов оборудования, но и обеспечивает чистоту среды обработки, избегая влияния на качество продукции из-за химического загрязнения.
На фоне непрерывного стремления отрасли оборудования с числовым программным управлением к высокой точности и высокой эффективности, гранит, с его преимуществами, такими как термостойкость, вибростойкость, высокая жесткость и химическая устойчивость, играет незаменимую роль в разнообразном ключевом оборудовании. С непрерывным развитием технологий гранитные материалы будут все шире применяться в области ЧПУ, способствуя развитию отрасли в направлении более высокой точности и более высокого качества..
Время публикации: 24 мая 2025 г.