Dans le secteur des équipements à commande numérique CNC, la précision, la stabilité et la durabilité sont des indicateurs clés de la performance des équipements. Le granit, grâce à ses propriétés physiques et chimiques exceptionnelles, est progressivement devenu un matériau important dans la fabrication d'équipements CNC et est largement utilisé dans divers dispositifs clés, insufflant un nouvel élan au développement de ce secteur.
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 précision des moules et la fabrication de pièces aéronautiques, les centres d'usinage sont soumis à des exigences extrêmement élevées en matière de précision de positionnement et de répétabilité. 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 soutenir efficacement les composants clés de la machine-outil, tels que la broche et les rails de guidage, réduisant ainsi les erreurs d'usinage dues à la déformation de la base. Par exemple, pour l'usinage de moules d'aubes de moteurs d'avion aux surfaces courbes complexes, un centre d'usinage utilisant une base en granit peut garantir une exécution précise de la trajectoire de l'outil et améliorer la précision de formage des moules.
2. Plateforme de machine à mesurer tridimensionnelle
La machine à mesurer tricoordonnée est un équipement essentiel pour le contrôle qualité en usinage CNC, et sa précision de mesure influence directement la qualité du produit. Les plateformes en granit, avec leur planéité extrêmement élevée (jusqu'à ±0,1 μm/m) et 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 positionnement des pièces de précision, les plateformes en granit permettent d'éviter efficacement les erreurs de mesure dues à leur propre déformation ou à des surfaces irrégulières, garantissant ainsi la précision et la fiabilité des données d'inspection.
3. Rails de guidage pour machines-outils CNC
Les performances du rail de guidage déterminent la fluidité et la précision du mouvement de la machine-outil. Les rails de guidage en granit présentent un faible coefficient de frottement et une forte résistance à l'usure. Comparés aux rails métalliques, ils réduisent l'usure des pièces mobiles et la fréquence de maintenance. Leur excellent amortissement permet d'absorber efficacement les vibrations pendant le fonctionnement de la machine-outil et d'améliorer la qualité de la surface usinée. Dans les processus de coupe à grande vitesse, les rails de guidage en granit maintiennent l'outil de coupe stable, réduisent la rugosité de la pièce et améliorent l'efficacité de l'usinage et la qualité du produit.
4. Table de travail pour machine-outil d'usinage par décharge électrique
L'usinage par électroérosion génère des températures élevées et des interférences électromagnétiques, ce qui impose des exigences élevées en matière de stabilité et d'isolation de la table de travail. Le granit présente non seulement une excellente stabilité thermique, lui permettant de supporter les variations de température pendant l'usinage, mais aussi des propriétés isolantes 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 précision d'usinage et qualité de surface.
II. Principaux avantages du granit dans les équipements de commande numérique par ordinateur
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 de leurs composants. Le coefficient de dilatation thermique du granit est extrêmement faible (seulement 4-8 × 10⁻⁶/℃), et sa taille reste quasiment inchangée face aux variations de température, ce qui permet d'éviter efficacement les erreurs d'usinage et les écarts de mesure dus à la déformation thermique. Par exemple, dans des environnements à haute température, les équipements CNC à base de granit peuvent maintenir une précision d'usinage stable, garantissant ainsi la qualité du produit sans altération des variations de température.
2. Excellentes performances anti-vibrations
Lors de l'usinage CNC, le fonctionnement à grande vitesse de la machine-outil et la force de coupe génèrent des vibrations, affectant la précision d'usinage et la qualité de surface. La structure cristalline unique du granit lui confère d'excellentes performances d'amortissement, lui permettant d'atténuer rapidement l'énergie vibratoire externe et de minimiser les interférences vibratoires. Les données expérimentales montrent que le rapport d'amortissement du granit peut atteindre 0,05 à 0,1, soit 5 à 10 fois celui des matériaux métalliques. Il permet de réduire efficacement les vibrations de l'outil et l'ondulation de la surface de la pièce, tout en améliorant la précision d'usinage et la finition de surface.
3. Rigidité et résistance à l'usure élevées
Le granit présente une densité élevée (jusqu'à 2,6-3,0 g/cm³) et une dureté élevée (avec une dureté Mohs de 6-7). Il se distingue par une excellente rigidité et une excellente résistance à l'usure. Soumis aux charges lourdes et aux mouvements mécaniques fréquents des équipements CNC, les composants en granit ne se déforment ni ne s'usent et conservent une haute précision pendant longtemps. Selon les statistiques, la durée de conservation de la précision des équipements CNC utilisant des composants en granit peut être 3 à 5 fois supérieure à celle des équipements métalliques traditionnels, ce qui réduit 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 des fluides de coupe et des lubrifiants sont souvent utilisés, et ces substances peuvent corroder les composants de l'équipement. Le granit possède des propriétés chimiques stables, une large plage de tolérance au pH (1-14), résiste à l'érosion par les substances chimiques courantes et est insensible à la rouille et 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 traitement, évitant ainsi l'impact de la pollution chimique sur la qualité du produit.
Dans un contexte de recherche constante de haute précision et de rendement élevé par l'industrie des équipements à commande numérique CNC, le granit, grâce à ses atouts tels que la stabilité thermique, la résistance aux vibrations, la rigidité élevée et la stabilité chimique, joue un rôle essentiel dans de nombreux équipements clés. Grâce aux progrès technologiques constants, le granit sera de plus en plus utilisé dans le domaine de la commande numérique, favorisant ainsi l'évolution de l'industrie vers une précision et une qualité supérieures..
Date de publication : 24 mai 2025