ニュース - 摩擦を超えて：超精密工作機械における空気静圧および油圧ソリューションの活用

超精密製造の分野において、機械接触から流体膜潤滑への移行は、標準的なエンジニアリングとナノメートルスケールの熟練度との境界を画すものです。次世代の自動車部品を製造するOEMにとって、超精密工作機械基本的な選択は、実装する非接触ベアリングシステムの種類によって決まります。

ZHHIMGでは、これらの高度な流体膜システムを支える重要なグラナイト構造を提供しています。高性能モーションステージやエアベアリングスピンドルの性能を最適化するには、静圧気体ベアリングと静圧気体ベアリングの違いを理解することが不可欠です。

静圧空気軸受と静圧流体軸受：技術的な違い

どちらのタイプのベアリングも「外圧式」ファミリーに属し、流体（空気または油）がベアリング面間の隙間に押し込まれます。ただし、それぞれの動作特性によって具体的な用途が決まります。

1. 空気静圧軸受（エアベアリング）

空気静圧ベアリングは加圧空気を利用して薄く低粘度の隙間を作り出します。

利点:ゼロ速度でゼロ摩擦、非常に高い回転速度エアベアリングスピンドル、汚染ゼロなので、半導体業界のクリーンルーム環境に最適です。
制限：オイルシステムと比較すると剛性は低くなりますが、高密度の済南ブラックグラナイトコンポーネントを基準面として使用することで効果的に緩和され、最大限の構造剛性が確保されます。

2. 静圧軸受（オイルベアリング）

これらのシステムでは、空気よりも粘度がはるかに高い加圧オイルを使用します。

利点:極めて高い耐荷重性と高い振動減衰性。油膜は天然のショックアブソーバーとして機能し、高負荷の研削加工やフライス加工に最適です。
制限：オイル濾過、冷却システム、およびオイル温度が厳密に制御されていない場合の熱上昇の可能性により、複雑さが増します。

システム校正における花崗岩検査プレートの役割

流体膜軸受の性能は、接触面の平坦度に正比例します。そのため、グラナイト検査プレートは、軸受の組み立てと校正に欠かせないツールとなっています。超精密工作機械。

ZHHIMG社製グラナイト検査プレートは、グレード000仕様に研磨されており、エアベアリングの浮上量と圧力分布を検証するために必要な「絶対零度」基準を提供します。グラナイトは天然の非腐食性と熱安定性を備えているため、異なる地理的気候条件下においても校正データの一貫性が確保されます。これは、機械を世界中に輸出する欧米のお客様にとって重要な要素です。

ナノメートル仕上げのためのエアベアリングスピンドルの統合

エアベアリングスピンドルは、ダイヤモンド旋盤や光学グラインダーの心臓部です。ボールベアリングの機械的ノイズを排除することで、これらのスピンドルは1桁ナノメートル単位の表面仕上げ（$Ra$）を実現します。

これらのスピンドルを機械に組み込む場合、スピンドルハウジングと機械フレーム間のインターフェースは完璧でなければなりません。ZHHIMGは、これらのスピンドルを収容する花崗岩製の支柱とブリッジをカスタム加工で製造することを専門としています。当社は、精密な開口部をドリルで穴あけし、取り付け面をサブミクロンの公差でラップ仕上げすることで、スピンドルの回転軸が動作軸に対して完全に垂直であることを保証します。

業界の洞察：花崗岩が究極の基盤である理由

高精度化への競争の中で、金属は物理的限界に達しつつあります。鋳鉄の内部応力とアルミニウムの高い熱膨張は、「マイクロドリフト」を生み出し、長サイクル加工プロセスに悪影響を及ぼします。

数百万年かけて熟成された天然花崗岩は、鋼鉄の約10倍の振動減衰率を備えています。そのため、軸にリニアエアベアリング、そして軸受けにロータリー式エアベアリングを採用した工作機械にとって、唯一実現可能な基盤となっています。エアベアリングスピンドルワークヘッド用。ZHHIMGでは、エンジニアリングチームが設計者と直接連携し、Tスロット、ねじ込み式インサート、複雑な流体チャネルを花崗岩に直接組み込むことで、部品点数を削減し、システム全体の剛性を高めています。