ग्रेनाइट के नुकसान का सीएनसी संख्यात्मक नियंत्रण उपकरण पर क्या प्रभाव पड़ता है?

सीएनसी संख्यात्मक नियंत्रण उपकरणों में, हालांकि ग्रेनाइट अपने अद्वितीय गुणों के कारण एक महत्वपूर्ण सामग्री बन गया है, लेकिन इसकी अंतर्निहित कमियों का उपकरण प्रदर्शन, प्रसंस्करण दक्षता और रखरखाव लागत पर भी कुछ प्रभाव पड़ सकता है। निम्नलिखित कई आयामों से ग्रेनाइट की कमियों द्वारा लाए गए विशिष्ट प्रभावों का विश्लेषण है:
सबसे पहले, यह सामग्री अत्यधिक भंगुर है और टूटने और क्षति के लिए प्रवण है
मुख्य दोष: ग्रेनाइट एक प्राकृतिक पत्थर है और अनिवार्य रूप से एक भंगुर पदार्थ है, जिसकी प्रभाव कठोरता कम है (प्रभाव कठोरता मान लगभग 1-3 जूल/सेमी² है, जो धातु सामग्री के 20-100 जूल/सेमी² से बहुत कम है)।

सीएनसी उपकरण पर प्रभाव:
स्थापना और परिवहन जोखिम: उपकरण की असेंबली या हैंडलिंग के दौरान, यदि यह टकराव या गिरने के अधीन है, तो ग्रेनाइट घटक (जैसे आधार और गाइड रेल) ​​दरारों या छिलने वाले कोनों के लिए प्रवण होते हैं, जिससे सटीकता में विफलता होती है। उदाहरण के लिए, यदि तीन-समन्वय मापने वाली मशीन के ग्रेनाइट प्लेटफ़ॉर्म पर स्थापना के दौरान अनुचित संचालन के कारण छिपी हुई दरारें विकसित होती हैं, तो यह लंबे समय तक उपयोग में समतलता में धीरे-धीरे गिरावट ला सकता है, जिससे माप के परिणाम प्रभावित हो सकते हैं।
प्रसंस्करण प्रक्रिया में छिपे हुए खतरे: जब सीएनसी उपकरण अचानक अधिभार का सामना करते हैं (जैसे कि उपकरण वर्कपीस से टकराता है), तो ग्रेनाइट गाइड रेल या वर्कटेबल तात्कालिक प्रभाव बल का सामना करने में असमर्थता के कारण टूट सकते हैं, जिससे उपकरण रखरखाव के लिए बंद हो सकता है, और यहां तक ​​कि सटीक विफलताओं की एक श्रृंखला भी शुरू हो सकती है।
दूसरा, उच्च प्रसंस्करण कठिनाई जटिल संरचनाओं के डिजाइन को प्रतिबंधित करती है
मुख्य कमियां: ग्रेनाइट की कठोरता बहुत अधिक होती है (मोह पैमाने पर 6-7), तथा इसे हीरे के पीसने वाले पहियों जैसे विशेष उपकरणों से पीसने और संसाधित करने की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप प्रसंस्करण दक्षता कम होती है (धातु सामग्री की तुलना में मिलिंग दक्षता केवल 1/5 से 1/3 होती है), तथा जटिल वक्र सतहों के प्रसंस्करण की लागत अधिक होती है।
सीएनसी उपकरण पर प्रभाव:
संरचनात्मक डिजाइन सीमाएँ: प्रसंस्करण कठिनाइयों से बचने के लिए, ग्रेनाइट घटकों को आमतौर पर सरल ज्यामितीय आकृतियों (जैसे प्लेट, आयताकार गाइड रेल) ​​में डिज़ाइन किया जाता है, जिससे जटिल आंतरिक गुहाओं, हल्के कठोर प्लेटों और अन्य संरचनाओं को प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है जिन्हें धातु सामग्री के साथ कास्टिंग/काटने से पूरा किया जा सकता है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि ग्रेनाइट बेस का वजन अक्सर बहुत बड़ा होता है (समान मात्रा के लिए कच्चा लोहा की तुलना में 10% -20% भारी), जो उपकरण के समग्र भार को बढ़ा सकता है और उच्च गति के आंदोलन के दौरान गतिशील प्रतिक्रिया प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है।
उच्च रखरखाव और प्रतिस्थापन लागत: जब ग्रेनाइट घटकों में स्थानीय घिसाव या क्षति होती है, तो वेल्डिंग या कटिंग जैसे तरीकों से उनकी मरम्मत करना मुश्किल होता है। आम तौर पर, पूरे घटक को बदलने की आवश्यकता होती है, और नए घटकों को सटीकता के लिए फिर से ग्राउंड और कैलिब्रेट करने की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप लंबे समय तक डाउनटाइम होता है (एक बार प्रतिस्थापन में 2-3 सप्ताह लग सकते हैं), और रखरखाव लागत में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।
iii. प्राकृतिक बनावट और आंतरिक दोषों की अनिश्चितता
मुख्य दोष: एक प्राकृतिक खनिज के रूप में, ग्रेनाइट में अनियंत्रित आंतरिक दरारें, छिद्र या खनिज अशुद्धियाँ होती हैं, और विभिन्न नसों की सामग्री की एकरूपता बहुत भिन्न होती है (घनत्व में उतार-चढ़ाव ± 5%, लोचदार मापांक में उतार-चढ़ाव ± 8% तक पहुंच सकता है)।
सीएनसी उपकरण पर प्रभाव:
परिशुद्धता स्थिरता जोखिम: यदि घटक के प्रसंस्करण क्षेत्र में आंतरिक दरारें होती हैं, तो दीर्घकालिक उपयोग के दौरान, दरारें तनाव के कारण फैल सकती हैं, जिससे स्थानीय विरूपण हो सकता है और उपकरण की सटीकता प्रभावित हो सकती है। उदाहरण के लिए, यदि सीएनसी पीसने वाली मशीन के ग्रेनाइट गाइड रेल में हवा के छेद छिपे हुए हैं, तो वे धीरे-धीरे उच्च आवृत्ति कंपन के तहत ढह सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गाइड रेल की अत्यधिक सीधी त्रुटि हो सकती है।
बैच प्रदर्शन अंतर: विभिन्न बैचों से ग्रेनाइट सामग्री में खनिज संरचना में अंतर के कारण थर्मल विस्तार और भिगोना प्रदर्शन के गुणांक जैसे प्रमुख संकेतकों में उतार-चढ़ाव का अनुभव हो सकता है, जो उपकरणों द्वारा बैच उत्पादन की स्थिरता को प्रभावित करता है। स्वचालित उत्पादन लाइनों के लिए जिन्हें कई उपकरणों की परस्पर क्रिया की आवश्यकता होती है, ऐसे अंतर प्रसंस्करण सटीकता के फैलाव में वृद्धि का कारण बन सकते हैं।
चौथा, यह भारी है, जो उपकरण के गतिशील प्रदर्शन को प्रभावित करता है
मुख्य दोष: ग्रेनाइट का घनत्व उच्च (2.6-3.0 ग्राम/सेमी³) होता है, तथा इसका भार समान आयतन में कच्चे लोहे के भार का लगभग 1.2 गुना तथा एल्युमीनियम मिश्रधातु के भार का 2.5 गुना होता है।
सीएनसी उपकरण पर प्रभाव:
गति प्रतिक्रिया विलम्ब: उच्च गति मशीनिंग केन्द्रों या पांच-अक्ष मशीनों में, ग्रेनाइट आधार का बड़ा द्रव्यमान रैखिक मोटर/लीड स्क्रू के लोड जड़त्व को बढ़ा देगा, जिसके परिणामस्वरूप त्वरण/मंदी के दौरान गतिशील प्रतिक्रिया विलंब होगा (जिससे प्रारंभ-रोक समय 5% से 10% तक बढ़ सकता है), जिससे प्रसंस्करण दक्षता प्रभावित होगी।
बढ़ी हुई ऊर्जा खपत: भारी ग्रेनाइट घटकों को चलाने के लिए अधिक शक्तिशाली सर्वो मोटर्स की आवश्यकता होती है, जो उपकरणों की समग्र ऊर्जा खपत को बढ़ाता है (वास्तविक माप से पता चलता है कि समान कार्य स्थितियों के तहत, ग्रेनाइट बेस उपकरण की ऊर्जा खपत कच्चा लोहा उपकरणों की तुलना में 8% -12% अधिक है)। दीर्घकालिक उपयोग से उत्पादन लागत में वृद्धि होगी।
पांच, थर्मल शॉक का प्रतिरोध करने की क्षमता सीमित है
कोर दोष: यद्यपि ग्रेनाइट में तापीय विस्तार का गुणांक कम है, इसकी तापीय चालकता खराब है (केवल 1.5-3.0W/(m · K) की तापीय चालकता के साथ, कच्चे लोहे का लगभग 1/10), और अचानक स्थानीय तापमान परिवर्तन से तापीय तनाव उत्पन्न होने की संभावना होती है।
सीएनसी उपकरण पर प्रभाव:
प्रसंस्करण क्षेत्र में तापमान अंतर का मुद्दा: यदि काटने वाला तरल पदार्थ सांद्रता से ग्रेनाइट वर्कटेबल के स्थानीय क्षेत्र को नष्ट कर देता है, तो यह इस क्षेत्र और आसपास के क्षेत्र के बीच तापमान ढाल (जैसे 5-10 डिग्री सेल्सियस का तापमान अंतर) का कारण बन सकता है, जिससे मामूली थर्मल विरूपण हो सकता है (विरूपण राशि 1-3μm तक पहुंच सकती है), जो सटीक प्रसंस्करण (जैसे माइक्रोन-स्तरीय गियर पीसने) की सटीकता स्थिरता को प्रभावित करती है।
दीर्घकालिक तापीय थकान जोखिम: कार्यशाला के वातावरण में, जिसमें बार-बार चालू और बंद होने या दिन और रात के बीच बड़े तापमान का अंतर होता है, ग्रेनाइट घटकों में बार-बार तापीय विस्तार और संकुचन के कारण सूक्ष्म दरारें विकसित हो सकती हैं, जिससे संरचनात्मक कठोरता धीरे-धीरे कमजोर हो जाती है।