高精度測定用三次元測定機の土台としての花崗岩
3D座標計測における花崗岩の使用は、長年にわたりその有効性が実証されています。花崗岩ほどその自然な特性において計測の要件を満たす素材は他にありません。計測システムには、温度安定性と耐久性に関して高い要求が課せられます。生産現場で使用されるため、堅牢性が不可欠です。メンテナンスや修理による長期のダウンタイムは、生産に著しい悪影響を及ぼします。そのため、多くの企業が計測機器の重要な部品すべてに花崗岩を使用しています。
長年にわたり、座標測定機のメーカーは花崗岩の品質を信頼してきました。花崗岩は、高精度が求められる産業計測機器のあらゆる部品にとって理想的な素材です。花崗岩の利点は、以下の特性によって示されます。
・高い長期安定性 – 数千年にも及ぶ形成過程のおかげで、花崗岩は内部の材料応力がなく、非常に耐久性があります。
・高温安定性 – 花崗岩は熱膨張係数が低い。これは温度変化時の熱膨張率を表し、鋼鉄のわずか半分、アルミニウムのわずか4分の1である。
・優れた減衰特性 – 花崗岩は最適な減衰特性を備えているため、振動を最小限に抑えることができます。
・摩耗なし – 花崗岩は、ほぼ平坦で気孔のない表面が得られるように加工できます。これは、エアベアリングガイドに最適な基盤であり、測定システムの摩耗のない動作を保証する技術です。
上記に基づき、ZhongHui製測定機のベースプレート、レール、ビーム、スリーブも花崗岩製です。これらはすべて同じ素材でできているため、均一な熱特性が得られます。
前提条件としての肉体労働
座標測定機を操作する際に花崗岩の特性を最大限に活かすためには、花崗岩部品の加工を最高精度で行う必要があります。個々の部品を理想的に加工するには、正確さ、勤勉さ、そして特に経験が不可欠です。ZhongHuiはすべての加工工程を自社で行っています。最終加工工程は花崗岩の手作業によるラッピングです。ラッピングされた花崗岩の均一性は細かくチェックされます。デジタル傾斜計による花崗岩の検査の様子を示します。表面の平坦度はサブマイクロメートル単位で正確に測定でき、傾斜モデル図として表示されます。規定の限界値が守られ、スムーズで摩耗のない動作が保証された場合にのみ、花崗岩部品を取り付けることができます。
計測システムは堅牢でなければならない
今日の製造工程では、測定対象が大型・重量部品であろうと小型部品であろうと、測定対象をできるだけ迅速かつ容易に測定システムに搬送する必要があります。そのため、測定機を製造現場の近くに設置できることが非常に重要です。花崗岩部品の使用は、その均一な熱挙動が成形品、鋼材、アルミニウムの使用において明確な利点を示すため、この設置場所に適しています。長さ1メートルのアルミニウム部品は、温度が1℃変化すると23µm膨張します。一方、同じ質量の花崗岩部品はわずか6µmしか膨張しません。さらに、運転工程における安全性を高めるため、下部のベローズカバーが機械部品を油や粉塵から保護します。
精度と耐久性
計測システムにとって、信頼性は決定的な基準です。機械構造に花崗岩を使用することで、計測システムの長期的な安定性と精度が保証されます。花崗岩は何千年もの歳月をかけて成長する素材であるため、内部応力がなく、機械のベースとその形状の長期的な安定性を確保できます。つまり、花崗岩は高精度計測の基盤となるのです。
作業は通常、35トンの原石の塊から始まります。この原石は、機械テーブルやX型梁などの部品加工に適したサイズに切断されます。切断された小さな塊は、最終サイズに仕上げるために別の機械に移されます。このような巨大な材料を扱いながら、高い精度と品質を維持するには、力仕事と繊細な作業のバランスが求められ、それを習得するには高度な技術と情熱が必要です。
最大6台の大型機械を収容できる作業スペースを備えたZhongHuiは、24時間365日無人運転で花崗岩の生産を行う能力を獲得しました。このような改善により、最終顧客への納期短縮が可能になるだけでなく、生産スケジュールの柔軟性が向上し、変化する需要に迅速に対応できるようになります。
特定の部品に問題が発生した場合でも、影響を受ける可能性のある他のすべての部品を容易に隔離し、品質を検証できるため、品質不良品が工場から漏れることはありません。これは自動車や航空宇宙産業のような大量生産においては当然のことかもしれませんが、花崗岩製造の世界では前例のないことです。
投稿日時：2021年12月29日