Sa CNC numerical control equipment, bagama't ang mga pisikal na katangian ng granite ay nagbibigay ng batayan para sa mataas na katumpakan na pagproseso, ang mga likas na disbentaha nito ay maaaring magkaroon ng multi-dimensional na mga epekto sa katumpakan ng pagproseso, na partikular na ipinakita bilang mga sumusunod:
1. Mga depekto sa ibabaw sa pagproseso na dulot ng pagkalupit ng materyal
Ang malutong na katangian ng granite (mataas na compressive strength ngunit mababa ang flexural strength, kadalasan ang flexural strength ay 1/10 hanggang 1/20 lamang ng compressive strength) ay ginagawa itong madaling kapitan ng mga problema tulad ng edge cracking at surface microcracks sa panahon ng pagproseso.
Ang mga microscopic na depekto ay nakakaapekto sa precision transfer: Kapag nagsasagawa ng high-precision na paggiling o paggiling, ang maliliit na bitak sa mga contact point ng tool ay maaaring bumuo ng mga hindi regular na ibabaw, na nagiging sanhi ng mga error sa straightness ng mga pangunahing bahagi gaya ng guide rails at worktables na lumawak (halimbawa, ang flatness ay lumalala mula sa perpektong ±1μm/m hanggang ±3~5μm/m). Ang mga mikroskopikong depekto na ito ay direktang ipapadala sa mga naprosesong bahagi, lalo na sa mga senaryo sa pagpoproseso tulad ng mga precision optical na bahagi at mga semiconductor wafer carrier, na maaaring humantong sa pagtaas ng pagkamagaspang ng ibabaw ng workpiece (Ang halaga ng Ra ay tumataas mula 0.1μm hanggang higit sa 0.5μm), na nakakaapekto sa optical performance o functionality ng device.
Ang panganib ng biglaang pagkabali sa dynamic na pagproseso: Sa mga sitwasyon ng high-speed cutting (tulad ng spindle speed > 15,000 r/min) o feed rate > 20m/min, ang mga bahagi ng granite ay maaaring makaranas ng lokal na pagkapira-piraso dahil sa agarang epekto ng puwersa. Halimbawa, kapag ang pares ng guide rail ay mabilis na nagbabago ng direksyon, ang pag-crack sa gilid ay maaaring maging sanhi ng paglihis ng motion trajectory mula sa theoretical path, na magreresulta sa isang biglaang pagbaba sa katumpakan ng pagpoposisyon (ang error sa pagpoposisyon ay lumalawak mula ±2μm hanggang higit sa ±10μm), at maging sanhi ng pagbangga at pag-scrap ng tool.
Pangalawa, dynamic na pagkawala ng katumpakan na dulot ng kontradiksyon sa pagitan ng timbang at katigasan
Ang high-density property ng granite (na may density na humigit-kumulang 2.6 hanggang 3.0g/cm³) ay maaaring pigilan ang vibration, ngunit nagdadala rin ito ng mga sumusunod na problema:
Ang inertial force ay nagdudulot ng servo response lag: Ang inertial force na nabuo ng mabibigat na granite bed (gaya ng malalaking gantry machine bed na maaaring tumimbang ng sampu-sampung tonelada) sa panahon ng acceleration at deceleration ay pinipilit ang servo motor na mag-output ng mas malaking torque, na nagreresulta sa pagtaas ng position loop tracking error. Halimbawa, sa mga high-speed system na pinapatakbo ng mga linear na motor, sa bawat 10% na pagtaas ng timbang, ang katumpakan ng pagpoposisyon ay maaaring bumaba ng 5% hanggang 8%. Lalo na sa mga senaryo sa pagproseso ng nanoscale, ang lag na ito ay maaaring humantong sa mga error sa pagpoproseso ng contour (tulad ng pagtaas ng error sa roundness mula 50nm hanggang 200nm sa panahon ng circular interpolation).
Ang hindi sapat na katigasan ay nagdudulot ng mababang dalas ng vibration: Bagama't ang granite ay may medyo mataas na likas na pamamasa, ang elastic modulus nito (mga 60 hanggang 120GPa) ay mas mababa kaysa sa cast iron. Kapag sumailalim sa mga alternating load (tulad ng mga pagbabagu-bago sa cutting force sa panahon ng multi-axis linkage processing), maaaring mangyari ang micro-deformation accumulation. Halimbawa, sa bahagi ng swing head ng five-axis machining center, ang bahagyang elastic deformation ng granite base ay maaaring magdulot ng angular positioning accuracy ng rotation axis na mag-drift (tulad ng indexing error na lumalawak mula ±5" hanggang ±15"), na nakakaapekto sa katumpakan ng machining ng mga kumplikadong curved surface.
iii. Mga Limitasyon ng Thermal Stability at Environmental Sensitivity
Bagama't ang koepisyent ng thermal expansion ng granite (humigit-kumulang 5 hanggang 9×10⁻⁶/℃) ay mas mababa kaysa sa cast iron, maaari pa rin itong magdulot ng mga error sa precision processing:
Ang mga gradient ng temperatura ay nagdudulot ng structural deformation: Kapag patuloy na gumagana ang kagamitan sa mahabang panahon, ang mga pinagmumulan ng init gaya ng main shaft motor at guide rail lubrication system ay maaaring magdulot ng mga gradient ng temperatura sa mga bahagi ng granite. Halimbawa, kapag ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng upper at lower surface ng worktable ay 2 ℃, maaari itong magdulot ng mid-convex o mid-concave deformation (deflection ay maaaring umabot ng 10 hanggang 20μm), na humahantong sa pagkabigo ng flatness ng workpiece clamping at makakaapekto sa parallelism accuracy ng milling o grinding (tulad ng flat thickness ± μ tolerance ± μm tolerance).
Ang kahalumigmigan sa kapaligiran ay nagdudulot ng bahagyang paglawak: Bagama't mababa ang rate ng pagsipsip ng tubig ng granite (0.1% hanggang 0.5%), kapag ginamit nang mahabang panahon sa isang kapaligirang may mataas na kahalumigmigan, ang isang bakas na dami ng pagsipsip ng tubig ay maaaring humantong sa pagpapalawak ng lattice, na nagiging sanhi ng mga pagbabago sa fit clearance ng pares ng guide rail. Halimbawa, kapag ang halumigmig ay tumaas mula 40% RH hanggang 70% RH, ang linear na dimensyon ng granite guide rail ay maaaring tumaas ng 0.005 hanggang 0.01mm/m, na magreresulta sa pagbaba sa kinis ng paggalaw ng sliding guide rail at ang paglitaw ng isang "crawling" phenomenon, na nakakaapekto sa micron-level feed.
Iv. Pinagsama-samang Mga Epekto ng Mga Error sa Pagproseso at Pag-assemble
Ang kahirapan sa pagproseso ng granite ay mataas (nangangailangan ng mga espesyal na tool sa brilyante, at ang kahusayan sa pagproseso ay 1/3 hanggang 1/2 lamang ng mga materyales na metal), na maaaring humantong sa pagkawala ng katumpakan sa proseso ng pagpupulong:
Pagproseso ng error na transmission ng mating surface: Kung may mga paglihis sa pagproseso (tulad ng flatness > 5μm, hole spacing error > 10μm) sa mga pangunahing bahagi tulad ng guide rail installation surface at lead screw support holes, magdudulot ito ng distortion ng linear guide rail pagkatapos ng pag-install, hindi pantay na preload ng ball screw, at sa huli ay hahantong sa pagkasira ng motion accuracy. Halimbawa, sa proseso ng three-axis linkage, ang verticality error na dulot ng distortion ng guide rail ay maaaring lumawak ang diagonal length error ng cube mula ±10μm hanggang ±50μm.
Interface gap ng spliced structure: Ang mga bahagi ng Granite ng malalaking kagamitan ay kadalasang gumagamit ng mga diskarte sa splicing (tulad ng multi-section bed splicing). Kung may mga maliliit na angular error (> 10") o pagkamagaspang sa ibabaw > Ra0.8μm sa splicing surface, ang konsentrasyon ng stress o gaps ay maaaring mangyari pagkatapos ng pagpupulong. Sa ilalim ng pangmatagalang pagkarga, maaari itong humantong sa structural relaxation at maging sanhi ng accuracy drift (tulad ng pagbaba ng 2 hanggang 5μm sa katumpakan ng pagpoposisyon bawat taon).
Buod at pagharap sa mga inspirasyon
Ang mga disadvantages ng granite ay may lihim, pinagsama-sama at sensitibong epekto sa kapaligiran sa katumpakan ng mga kagamitan sa CNC, at kailangang sistematikong matugunan sa pamamagitan ng mga paraan tulad ng pagbabago ng materyal (tulad ng resin impregnation upang mapahusay ang katigasan), structural optimization (tulad ng metal-granite composite frames), thermal control technology (tulad ng at microchannel water cooling), isang tunay na paglamig ng tubig sa microchannel. interferometer). Sa larangan ng pagpoproseso ng katumpakan ng nanoscale, higit na kinakailangan na magsagawa ng full-chain control mula sa pagpili ng materyal, teknolohiya sa pagproseso hanggang sa buong sistema ng makina upang lubos na magamit ang mga pakinabang ng pagganap ng granite habang iniiwasan ang mga likas na depekto nito.
Oras ng post: Mayo-24-2025