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

सीएनसी संख्यात्मक नियंत्रण उपकरणों में, यद्यपि ग्रेनाइट अपने अद्वितीय गुणों के कारण एक महत्वपूर्ण सामग्री बन गया है, फिर भी इसकी अंतर्निहित कमियाँ उपकरण के प्रदर्शन, प्रसंस्करण दक्षता और रखरखाव लागत पर कुछ प्रभाव डाल सकती हैं। ग्रेनाइट की कमियों के कारण विभिन्न आयामों से पड़ने वाले विशिष्ट प्रभावों का विश्लेषण निम्नलिखित है:
सबसे पहले, यह सामग्री अत्यधिक भंगुर होती है और टूटने और क्षति की संभावना अधिक होती है
मुख्य दोष: ग्रेनाइट एक प्राकृतिक पत्थर है और अनिवार्य रूप से एक भंगुर पदार्थ है, जिसकी प्रभाव कठोरता कम होती है (प्रभाव कठोरता का मान लगभग 1-3 जूल/सेमी² होता है, जो धातु सामग्री के 20-100 जूल/सेमी² से बहुत कम है)।

सीएनसी उपकरण पर प्रभाव:
स्थापना और परिवहन जोखिम: उपकरण के संयोजन या संचालन के दौरान, यदि यह टकराता है या गिरता है, तो ग्रेनाइट के घटकों (जैसे आधार और गाइड रेल) में दरारें पड़ने या कोनों के टूटने का खतरा होता है, जिससे सटीकता में कमी आ सकती है। उदाहरण के लिए, यदि स्थापना के दौरान अनुचित संचालन के कारण त्रि-निर्देशांक मापक मशीन के ग्रेनाइट प्लेटफ़ॉर्म में छिपी हुई दरारें पड़ जाती हैं, तो लंबे समय तक उपयोग के दौरान समतलता में धीरे-धीरे गिरावट आ सकती 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 में उच्च कठोरता (मोह पैमाने पर 6-7) होती है, और इसे हीरे के पीसने वाले पहियों जैसे विशेष उपकरणों के साथ पीसने और संसाधित करने की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप कम प्रसंस्करण दक्षता होती है (मिलिंग दक्षता धातु सामग्री की तुलना में केवल 1/5 से 1/3 होती है), और जटिल घुमावदार सतहों के प्रसंस्करण की लागत अधिक होती है।
सीएनसी उपकरण पर प्रभाव:
संरचनात्मक डिज़ाइन की सीमाएँ: प्रसंस्करण संबंधी 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 गुहाएँ, हल्की कठोर प्लेटें और अन्य संरचनाएँ प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है जिन्हें धातु सामग्री से ढलाई/काटकर प्राप्त किया जा सकता है। इससे ग्रेनाइट बेस का भार अक्सर बहुत अधिक हो जाता है (समान आयतन के लिए कच्चे लोहे से 10%-20% अधिक भारी), जिससे उपकरण का समग्र भार बढ़ सकता है और उच्च गति पर गतिज प्रतिक्रिया प्रदर्शन प्रभावित हो सकता है।
उच्च रखरखाव और प्रतिस्थापन लागत: जब ग्रेनाइट के पुर्जों में स्थानीय घिसाव या क्षति होती है, तो वेल्डिंग या कटिंग जैसी विधियों से उनकी मरम्मत करना मुश्किल होता है। आमतौर पर, पूरे पुर्जे को बदलना पड़ता है, और नए पुर्जों को सटीकता के लिए फिर से पीसकर कैलिब्रेट करना पड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप लंबे समय तक डाउनटाइम (एक बार बदलने में 2-3 हफ़्ते लग सकते हैं) और रखरखाव की 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 शिराओं की सामग्री एकरूपता बहुत भिन्न होती है (घनत्व में उतार-चढ़ाव ± 5%, लोचदार मापांक में उतार-चढ़ाव ± 8% तक पहुँच सकता है)।
सीएनसी उपकरण पर प्रभाव:
परिशुद्धता स्थिरता जोखिम: यदि घटक के प्रसंस्करण क्षेत्र में आंतरिक दरारें हैं, तो दीर्घकालिक उपयोग के दौरान, तनाव के कारण दरारें फैल सकती हैं, जिससे स्थानीय विरूपण हो सकता है और उपकरण की परिशुद्धता प्रभावित हो सकती है। उदाहरण के लिए, यदि किसी सीएनसी ग्राइंडिंग मशीन के ग्रेनाइट गाइड रेल में हवा के छिद्र छिपे हुए हैं, तो वे उच्च-आवृत्ति कंपन के कारण धीरे-धीरे ढह सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गाइड रेल की सीधीपन त्रुटि अत्यधिक हो सकती है।
बैच प्रदर्शन अंतर: विभिन्न बैचों से प्राप्त ग्रेनाइट सामग्री में खनिज संरचना में अंतर के कारण तापीय प्रसार गुणांक और अवमंदन प्रदर्शन जैसे प्रमुख संकेतकों में उतार-चढ़ाव हो सकता है, जो उपकरणों द्वारा बैच उत्पादन की स्थिरता को प्रभावित करता है। स्वचालित उत्पादन लाइनों के लिए, जहाँ कई उपकरणों के 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 कच्चे लोहे के भार का लगभग 1.2 गुना तथा समान आयतन में एल्युमीनियम मिश्रधातु के भार का 2.5 गुना होता है।
सीएनसी उपकरण पर प्रभाव:
गति प्रतिक्रिया विलंब: उच्च गति मशीनिंग केंद्रों या पांच-अक्ष मशीनों में, ग्रेनाइट आधार का बड़ा द्रव्यमान रैखिक मोटर/लीड स्क्रू की लोड जड़ता को बढ़ा देगा, जिसके परिणामस्वरूप त्वरण/मंदी के दौरान गतिशील प्रतिक्रिया विलंब होगा (जो प्रारंभ-रोक समय को 5% से 10% तक बढ़ा 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, जिससे उपकरणों की समग्र ऊर्जा खपत बढ़ जाती है (वास्तविक माप दर्शाते हैं कि समान कार्य स्थितियों में, ग्रेनाइट आधारित उपकरणों की ऊर्जा खपत कच्चे लोहे के उपकरणों की तुलना में 8%-12% अधिक होती है)। दीर्घकालिक उपयोग से उत्पादन लागत बढ़ जाएगी।
पांच, तापीय आघात 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 एक 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 का जोखिम: कार्यशाला के वातावरण में, जिसमें बार-बार चालू और बंद होने या दिन और रात के बीच तापमान में बड़ा 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।