A CNC numerikus vezérlésű berendezésekben, bár a gránit egyedi tulajdonságai miatt fontos anyaggá vált, a benne rejlő hátrányok is befolyásolhatják a berendezések teljesítményét, a feldolgozási hatékonyságot és a karbantartási költségeket. Az alábbiakban a gránit hiányosságainak konkrét hatásait elemezzük több dimenzióban:
Először is, az anyag nagyon törékeny, törésre és sérülésre hajlamos.
Hátránya: A gránit természetes kőzet, lényegében törékeny anyag, gyenge ütésállósággal (az ütésállósági érték körülbelül 1-3 J/cm², ami jóval alacsonyabb, mint a fémes anyagok 20-100 J/cm² értéke).
CNC berendezésekre gyakorolt hatás:
Telepítési és szállítási kockázatok: A berendezés összeszerelése vagy kezelése során, ha ütközésnek vagy leesésnek van kitéve, a gránit alkatrészek (például az alapok és a vezetősínek) repedésekre vagy letöredezett sarkokra hajlamosak, ami pontossági romláshoz vezethet. Például, ha egy háromkoordinátás mérőgép gránit platformján rejtett repedések keletkeznek a telepítés során a nem megfelelő működés miatt, az hosszú távú használat során a síkfelület fokozatos romlásához vezethet, ami befolyásolhatja a mérési eredményeket.
Rejtett veszélyek a megmunkálási folyamatban: Amikor a CNC berendezések hirtelen túlterhelésnek vannak kitéve (például a szerszám ütközik a munkadarabbal), a gránit vezetősínek vagy munkaasztalok eltörhetnek, mivel nem képesek ellenállni a pillanatnyi ütközési erőnek, ami a berendezés karbantartás miatti leállását okozhatja, sőt akár precíziós hibák láncolatát is kiválthatja.
Másodszor, a magas feldolgozási nehézség korlátozza a komplex struktúrák tervezését
Hátrányok: A gránit nagy keménységgel rendelkezik (6-7 a Mohs-skálán), ezért speciális szerszámokkal, például gyémántcsiszolókorongokkal kell őrölni és megmunkálni, ami alacsony feldolgozási hatékonyságot eredményez (az őrlési hatékonyság csak 1/5-1/3 a fémanyagokénak), és az összetett, görbe felületek megmunkálásának költsége magas.
CNC berendezésekre gyakorolt hatás:
Szerkezeti tervezési korlátok: A feldolgozási nehézségek elkerülése érdekében a gránit alkatrészeket általában egyszerű geometriai alakzatokban (például lemezek, téglalap alakú vezetősínek) tervezik, ami megnehezíti az összetett belső üregek, könnyű merevített lemezek és egyéb, fém anyagokkal öntéssel/vágással megvalósítható szerkezetek elérését. Ez ahhoz vezet, hogy a gránitalap súlya gyakran túl nagy (ugyanazon térfogat esetén 10-20%-kal nehezebb, mint az öntöttvasé), ami növelheti a berendezés összterhelését és befolyásolhatja a dinamikus választeljesítményt nagy sebességű mozgás során.
Magas karbantartási és csereköltségek: Amikor a gránit alkatrészek lokális kopás vagy sérülés lép fel, nehéz azokat olyan módszerekkel javítani, mint a hegesztés vagy a vágás. Általában a teljes alkatrészt ki kell cserélni, az új alkatrészeket pedig újra kell köszörülni és kalibrálni a pontosság érdekében, ami hosszabb állásidőt eredményez (egyetlen csere 2-3 hétig is eltarthat), és jelentősen megnöveli a karbantartási költségeket.
Iii. A természetes textúrák és belső hibák bizonytalansága
Hátránya: Természetes ásványként a gránit kontrollálhatatlan belső repedésekkel, pórusokkal vagy ásványi szennyeződésekkel rendelkezik, és a különböző erezetek anyagegyenlete nagymértékben változik (a sűrűségingadozás elérheti a ±5%-ot, a rugalmassági modulus ingadozása pedig a ±8%-ot).
CNC berendezésekre gyakorolt hatás:
Precíziós stabilitási kockázat: Ha az alkatrész megmunkálási területén belső repedések keletkeznek, akkor hosszú távú használat során a repedések a feszültség miatt kitágulhatnak, helyi deformációt okozhatnak, és befolyásolhatják a berendezés pontosságát. Például, ha egy CNC köszörűgép gránit vezetősínein rejtett léglyukak vannak, akkor azok nagyfrekvenciás rezgés hatására fokozatosan beomolhatnak, ami a vezetősínek túlzott egyenességi hibáját eredményezheti.
Kötegteljesítmény-különbségek: A különböző tételekből származó gránitanyagok esetében az ásványi összetételbeli különbségek miatt ingadozások mutatkozhatnak olyan kulcsfontosságú mutatókban, mint a hőtágulási együttható és a csillapítási teljesítmény, ami befolyásolja a berendezések által előállított tételek állandóságát. Az olyan automatizált gyártósorok esetében, amelyek több eszköz interakcióját igénylik, ezek az eltérések a feldolgozási pontosság szórásának növekedéséhez vezethetnek.
Negyedszer, nehéz, ami befolyásolja a berendezés dinamikus teljesítményét
Hátránya: A gránit nagy sűrűségű (2,6-3,0 g/cm³), súlya körülbelül 1,2-szerese az öntöttvasnak és 2,5-szerese az alumíniumötvözetnek azonos térfogat mellett.
CNC berendezésekre gyakorolt hatás:
Mozgásválasz-késés: Nagysebességű megmunkálóközpontokban vagy öttengelyes gépekben a gránitalap nagy tömege növeli a lineáris motor/vezetőcsavar terhelési tehetetlenségét, ami dinamikus válaszkésést eredményez a gyorsítás/lassítás során (ami 5%-kal és 10%-kal növelheti az indítási-leállítási időt), ami befolyásolja a feldolgozási hatékonyságot.
Megnövekedett energiafogyasztás: A nehéz gránit alkatrészek meghajtása erősebb szervomotorokat igényel, ami növeli a berendezés teljes energiafogyasztását (a tényleges mérések azt mutatják, hogy azonos munkakörülmények között a gránit alapú berendezések energiafogyasztása 8-12%-kal magasabb, mint az öntöttvas berendezéseké). A hosszú távú használat növeli a termelési költségeket.
Ötödször, a hősokk ellenállásának képessége korlátozott
Hátránya: Bár a gránit alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik, hővezető képessége gyenge (mindössze 1,5-3,0 W/(m·K), ami körülbelül 1/10-e az öntöttvasnak), és a hirtelen helyi hőmérsékletváltozások hajlamosak hőfeszültség keletkezésére.
CNC berendezésekre gyakorolt hatás:
Hőmérsékletkülönbség a megmunkálási területen: Ha a vágófolyadék koncentráltan erodálja a gránit munkaasztal egy helyi területét, hőmérséklet-gradienst (például 5-10 ℃ hőmérsékletkülönbséget) okozhat ezen terület és a környező terület között, ami kisebb termikus deformációhoz vezethet (a deformáció mértéke elérheti az 1-3 μm-t), ami befolyásolja a precíziós megmunkálás (például a mikron szintű fogaskerék-köszörülés) pontosságának állandóságát.
Hosszú távú hőfáradás kockázata: Gyakori indításokkal és leállásokkal, illetve a nappali és éjszakai hőmérséklet közötti nagy különbségekkel járó műhelykörnyezetben a gránit alkatrészeken mikrorepedések alakulhatnak ki az ismételt hőtágulás és -összehúzódás miatt, fokozatosan gyengítve a szerkezeti merevséget.
Közzététel ideje: 2025. május 24.