CNC numbrilise juhtimisega seadmetes on graniidist küll saanud oluline materjal oma ainulaadsete omaduste tõttu, kuid selle loomupärastel puudustel võivad olla teatud mõju seadmete jõudlusele, töötlemise efektiivsusele ja hoolduskuludele. Järgnevalt analüüsitakse graniidi puuduste konkreetseid mõjusid mitmest aspektist:
Esiteks on materjal väga habras ja altid purunemisele ja kahjustustele.
Põhiline puudus: Graniit on looduskivi ja sisuliselt habras materjal, millel on halb löögikindlus (löögikindluse väärtus on umbes 1–3 J/cm², mis on palju madalam kui metalliliste materjalide 20–100 J/cm²).
Mõju CNC-seadmetele:
Paigaldus- ja transpordiriskid: Seadme kokkupaneku või käsitsemise ajal, kui see puutub kokku löögi või kukkumisega, võivad graniidist komponendid (nt alused ja juhtsiinid) praguneda või nurkadest mõraneda, mis põhjustab täpsuse langust. Näiteks kui kolmekoordinaadilise mõõtemasina graniidist platvormile tekivad paigaldamise ajal ebaõige kasutamise tõttu peidetud praod, võib see pikaajalisel kasutamisel põhjustada tasapinna järkjärgulist halvenemist, mis mõjutab mõõtmistulemusi.
Töötlemisprotsessi varjatud ohud: CNC-seadmete ootamatu ülekoormuse korral (näiteks tööriista kokkupõrge toorikuga) võivad graniidist juhtrööpad või töölauad puruneda, kuna need ei suuda vastu pidada hetkelisele löögijõule, põhjustades seadme hoolduseks seiskumise ja isegi täppisvigade ahela käivitamise.
Teiseks piirab suur töötlemisraskus keerukate struktuuride kujundamist
Põhilised puudused: Graniidil on kõrge kõvadus (Mohsi skaalal 6–7) ning seda tuleb lihvida ja töödelda spetsiaalsete tööriistadega, näiteks teemantlihvketastega, mille tulemuseks on madal töötlemise efektiivsus (jahvatamise efektiivsus on vaid 1/5–1/3 metallmaterjalide omast) ja keerukate kõverate pindade töötlemise kulud on kõrged.
Mõju CNC-seadmetele:
Konstruktsioonilise disaini piirangud: Töötlemisraskuste vältimiseks on graniidist komponendid tavaliselt projekteeritud lihtsate geomeetriliste kujunditena (näiteks plaadid, ristkülikukujulised juhtsiinid), mistõttu on keeruline saavutada keerukaid siseõõnsusi, kergeid jäigastatud plaate ja muid konstruktsioone, mida saab metallimaterjalidega valamise/lõikamise teel saavutada. See viib asjaoluni, et graniidist aluse kaal on sageli liiga suur (sama mahu korral 10–20% raskem kui malmil), mis võib suurendada seadmete kogukoormust ja mõjutada dünaamilist reageerimisvõimet kiirel liikumisel.
Kõrged hooldus- ja asenduskulud: Kui graniidist komponentidel tekib lokaalset kulumist või kahjustusi, on neid keeruline parandada selliste meetoditega nagu keevitamine või lõikamine. Tavaliselt tuleb kogu komponent välja vahetada ning uued komponendid tuleb uuesti lihvida ja täpsuse tagamiseks kalibreerida, mis põhjustab pikemat seisakut (üks asendus võib võtta 2–3 nädalat) ja hoolduskulude olulist suurenemist.
III. Looduslike tekstuuride ja sisemiste defektide ebakindlus
Põhipuudus: Loodusliku mineraalina on graniidil kontrollimatud sisemised lõhed, poorid või mineraalsed lisandid ning erinevate soonte materjali ühtlus on väga erinev (tiheduse kõikumine võib ulatuda ±5%, elastsusmooduli kõikumine ±8%).
Mõju CNC-seadmetele:
Täppisstabiilsuse risk: Kui komponendi töötlemispiirkonnas peaks pikaajalise kasutamise käigus tekkima sisemisi pragusid, võivad need pinge tõttu laieneda, põhjustades lokaalset deformatsiooni ja mõjutades seadme täpsust. Näiteks kui CNC-lihvimismasina graniidist juhtsiinidel on peidetud õhuavad, võivad need kõrgsagedusliku vibratsiooni mõjul järk-järgult kokku variseda, mille tulemuseks on juhtsiinide liigne sirgusviga.
Partiide jõudluse erinevused: Erinevate partiide graniitmaterjalide puhul võivad mineraalse koostise erinevuste tõttu esineda kõikumisi põhinäitajates, näiteks soojuspaisumisteguris ja summutusvõimes, mis mõjutab seadmete partiitootmise järjepidevust. Automatiseeritud tootmisliinide puhul, mis nõuavad mitme seadme koostoimet, võivad sellised erinevused põhjustada töötlemise täpsuse hajumise suurenemist.
Neljandaks, see on raske, mis mõjutab seadme dünaamilist jõudlust
Põhiline puudus: Graniidil on kõrge tihedus (2,6–3,0 g/cm³) ja selle kaal on umbes 1,2 korda suurem kui malmil ja 2,5 korda suurem kui alumiiniumisulamil sama mahu korral.
Mõju CNC-seadmetele:
Liikumisreaktsiooni viivitus: Kiirete töötlemiskeskuste või viieteljeliste masinate puhul suurendab graniidist aluse suur mass lineaarmootori/juhtkruvi koormuse inertsi, mille tulemuseks on dünaamiline reaktsiooni viivitus kiirenduse/aeglustuse ajal (mis võib pikendada käivitus-seiskamisaega 5–10%), mõjutades töötlemise efektiivsust.
Suurem energiatarve: Raskete graniidist komponentide käitamine nõuab võimsamaid servomootoreid, mis suurendab seadmete üldist energiatarbimist (tegelikud mõõtmised näitavad, et samades töötingimustes on graniidist alusseadmete energiatarve 8–12% suurem kui malmist seadmetel). Pikaajaline kasutamine suurendab tootmiskulusid.
Viiendaks, termilise šoki taluvus on piiratud
Põhiline puudus: Kuigi graniidil on madal soojuspaisumistegur, on selle soojusjuhtivus halb (soojusjuhtivusega vaid 1,5–3,0 W/(m·K), mis on umbes 1/10 malmi omast) ja järsud lokaalsed temperatuurimuutused võivad tekitada termilist pinget.
Mõju CNC-seadmetele:
Töötlemispiirkonna temperatuurierinevuste probleem: kui lõikevedelik kontsentreeritult söövitab graniidist töölaua teatud piirkonda, võib see põhjustada temperatuurigradienti (näiteks temperatuurierinevus 5–10 ℃) selle piirkonna ja ümbritseva ala vahel, mis viib väiksema termilise deformatsioonini (deformatsiooni kogus võib ulatuda 1–3 μm-ni), mis mõjutab täppistöötluse (näiteks mikronitasemel hammasrataste lihvimise) täpsuse järjepidevust.
Pikaajaline termilise väsimuse oht: Töökoja keskkondades, kus toimuvad sagedased käivitamised ja seiskamised või kus päeva ja öö temperatuuride vahel on suured erinevused, võivad graniidist komponentidele korduva termilise paisumise ja kokkutõmbumise tõttu tekkida mikropraod, mis nõrgendavad järk-järgult konstruktsiooni jäikust.
Postituse aeg: 24. mai 2025