Dans le secteur des équipements à commande numérique (CNC), la précision, la stabilité et la durabilité sont les indicateurs clés de performance. Le granit, grâce à ses propriétés physiques et chimiques exceptionnelles, est progressivement devenu un matériau important dans la fabrication des équipements CNC et est largement utilisé dans divers dispositifs essentiels, insufflant un nouvel élan au développement de l'industrie.
I. Scénarios d'application du granit dans les équipements de commande numérique CNC
Base de centre d'usinage de haute précision
Dans des domaines tels que l'usinage de moules de précision et la fabrication de pièces aéronautiques, les exigences en matière de précision de positionnement et de répétabilité des centres d'usinage sont extrêmement élevées. Le granit, grâce à son excellente stabilité, est souvent utilisé comme matériau de base pour les centres d'usinage haut de gamme. Sa structure dense et sa grande rigidité permettent de supporter efficacement les composants essentiels de la machine-outil, tels que la broche et les rails de guidage, réduisant ainsi les erreurs d'usinage dues à la déformation du socle. Par exemple, lors de l'usinage de moules pour aubes de moteurs d'avion aux surfaces courbes complexes, un centre d'usinage utilisant un socle en granit garantit la précision du tracé de l'outil et améliore la précision de formage des moules.
2. Plateforme de machine à mesurer tridimensionnelle
La machine à mesurer tridimensionnelle est un équipement essentiel pour le contrôle qualité en usinage CNC, et sa précision de mesure influe directement sur la qualité du produit. Les plateaux en granit, grâce à leur planéité extrêmement élevée (jusqu'à ±0,1 µm/m) et à leur très faible rugosité de surface (Ra ≤ 0,02 µm), offrent une surface de référence stable pour les palpeurs de mesure. Lors du contrôle des dimensions, des formes et des tolérances de position de pièces de précision, les plateaux en granit permettent d'éviter efficacement les erreurs de mesure dues à leur propre déformation ou à des irrégularités de surface, garantissant ainsi la précision et la fiabilité des données de contrôle.
3. Rails de guidage pour machines-outils à commande numérique
Les performances du rail de guidage déterminent la fluidité et la précision du mouvement de la machine-outil. Les rails de guidage en granit se caractérisent par un faible coefficient de frottement et une grande résistance à l'usure. Comparés aux rails de guidage métalliques, ils permettent de réduire l'usure des pièces mobiles et la fréquence de maintenance. Par ailleurs, leurs excellentes propriétés d'amortissement absorbent efficacement les vibrations pendant le fonctionnement de la machine-outil et améliorent la qualité de la surface usinée. Lors des opérations de coupe à grande vitesse, les rails de guidage en granit maintiennent l'outil de coupe en position stable, réduisent la rugosité de surface de la pièce et améliorent l'efficacité d'usinage et la qualité du produit.
4. Table de travail de la machine-outil d'usinage par électroérosion
Lors du procédé d'usinage par électroérosion, des températures élevées et des interférences électromagnétiques sont générées, ce qui impose des exigences élevées en matière de stabilité et d'isolation de la table de travail. Le granit possède non seulement une excellente stabilité thermique, lui permettant de résister aux variations de température pendant l'usinage, mais aussi des propriétés d'isolation naturelles et n'est pas affecté par les interférences électromagnétiques. Par conséquent, les établis en granit offrent un environnement de travail stable pour l'usinage par électroérosion, garantissant ainsi la précision d'usinage et la qualité de surface.
II. Principaux avantages du granit dans les équipements de commande numérique CNC
Stabilité thermique exceptionnelle
Lors du fonctionnement continu et prolongé des équipements CNC, une grande quantité de chaleur est générée, provoquant la dilatation et la contraction thermiques des composants. Le coefficient de dilatation thermique du granit est extrêmement faible (seulement 4 à 8 × 10⁻⁶/°C), et ses dimensions restent quasiment inchangées malgré les variations de température. Ceci permet d'éviter efficacement les erreurs d'usinage et les écarts de mesure dus à la déformation thermique. Par exemple, même dans des environnements à haute température, les équipements CNC à socle en granit conservent une précision d'usinage stable, garantissant ainsi que la qualité des produits n'est pas affectée par les fluctuations de température.
2. Excellentes performances anti-vibrations
Lors de l'usinage CNC, la vitesse élevée de la machine-outil et la force de coupe engendrent des vibrations, affectant la précision d'usinage et la qualité de surface. La structure cristalline unique du granit lui confère d'excellentes propriétés d'amortissement, lui permettant d'atténuer rapidement l'énergie des vibrations externes et de minimiser les interférences vibratoires. Les données expérimentales montrent que le coefficient d'amortissement du granit peut atteindre 0,05 à 0,1, soit 5 à 10 fois celui des métaux. Il permet de réduire efficacement les vibrations de l'outil et l'ondulation de la surface de la pièce, améliorant ainsi la précision d'usinage et la finition de surface.
3. Haute rigidité et résistance à l'usure
Le granit possède une densité élevée (jusqu'à 2,6-3,0 g/cm³) et une grande dureté (dureté Mohs de 6-7), ce qui lui confère une excellente rigidité et une grande résistance à l'usure. Soumis aux charges importantes et aux mouvements mécaniques fréquents des machines à commande numérique, les composants en granit ne se déforment pas et ne s'usent pas, conservant ainsi une haute précision pendant longtemps. Selon les statistiques, la durée de conservation de la précision des machines à commande numérique utilisant des composants en granit est 3 à 5 fois supérieure à celle des machines métalliques traditionnelles, réduisant considérablement les coûts de maintenance et les temps d'arrêt.
4. Forte stabilité chimique
Dans le processus d'usinage CNC, des réactifs chimiques tels que les fluides de coupe et les lubrifiants sont souvent utilisés. Ces substances peuvent corroder les composants de l'équipement. Le granit, quant à lui, possède des propriétés chimiques stables, une large plage de tolérance au pH (1-14), résiste à l'érosion causée par les substances chimiques courantes et n'est pas sujet à la rouille ni à la corrosion. Cette caractéristique prolonge non seulement la durée de vie des composants de l'équipement, mais garantit également la propreté de l'environnement de production, évitant ainsi tout impact sur la qualité des produits dû à la pollution chimique.
Dans un contexte où l'industrie des équipements à commande numérique (CNC) recherche constamment la haute précision et la haute efficacité, le granit, grâce à ses avantages tels que la stabilité thermique, la résistance aux vibrations, la grande rigidité et la stabilité chimique, joue un rôle irremplaçable dans de nombreux équipements clés. Avec les progrès technologiques continus, les matériaux granitiques seront de plus en plus utilisés dans le domaine du CNC, contribuant ainsi à l'évolution de l'industrie vers une précision et une qualité supérieures..
Date de publication : 24 mai 2025