ナノメートル精度はいかにして実現されるのか?花崗岩製機械部品の水平出しを専門的に行う方法

超精密製造分野が世界中で進歩するにつれ、高度な半導体ツールから複雑な座標測定機(CMM)に至るまで、機械の基礎的な安定性に対する需要はかつてないほど高まっています。この安定性の中核を成すのが、精密な基盤です。ZHONGHUI Group(ZHHIMG®)は、独自のZHHIMG® Black Graniteを使用しています。この素材は、標準的な素材を上回る約3100 kg/m³という優れた密度を誇り、剛性と長期安定性において業界標準を確立しています。しかし、これらの部品の比類のない精度は、綿密かつ熟練した設置プロセスによってのみ実現されます。工場の現場から運用環境に至るまで、真のナノメートル精度はどのように維持されているのでしょうか?その答えは、綿密なレベリング方法にあります。

真の平坦性を実現する3点支持の重要な役割

当社の専門的なレベリングプロセスは、平面は非共線的な3点によって一意に定義されるという基本的な幾何学原理に基づいています。標準のZHHIMG®サポートフレームは、合計5つの接触点(3つの主要サポートポイント(a1、a2、a3)と2つの補助サポートポイント(b1、b2))で設計されています。4つ以上の主要接触点に内在する構造的な応力とねじれを排除するため、初期セットアップ段階では2つの補助サポートを意図的に下げます。この構成により、花崗岩コンポーネントは3つの主要ポイントのみに支持されるため、オペレーターはこれら3つの重要な接触点のうち2つの高さを調整するだけで、平面全体のレベルを調整できます。

このプロセスは、まずシンプルな測定ツールを用いて、コンポーネントがスタンド上で対称に配置され、すべての支持点に均等に荷重が分散されていることを確認することから始まります。スタンド自体もしっかりと固定する必要があり、初期のぐらつきはベースの脚を調整することで修正します。主要な3点支持システムが作動すると、技術者はコアレベリング段階に進みます。高精度で校正済みの電子水準器(当社の10,000平方メートルの空調管理された環境でエンジニアが使用しているのと同じ機器)を用いて、X軸とY軸の両方に沿って計測を行います。計測値に基づき、プラットフォームの平面が可能な限り偏差ゼロに近づくまで、主要な支持点を微調整します。

安定化と最終検証:ZHHIMG規格

重要なのは、レベリング工程は初期調整で終わらないということです。当社の品質方針「精密事業に過度の要求は禁物」に基づき、重要な安定化期間を設けています。組み立てられたユニットは最低24時間、安定させる必要があります。この時間により、巨大な花崗岩のブロックと支持構造は完全に弛緩し、取り扱いや調整による潜在的な応力が解放されます。この期間後、電子レベルを用いて最終検証を行います。この二次的な厳格な検査に合格した部品のみが、実用化の準備が整ったと判断されます。

最終確認後、補助支点を慎重に持ち上げ、花崗岩の表面に軽く、かつストレスなく接触するまで調整します。これらの補助支点は、安全装置および二次的な安定装置としてのみ機能します。完璧に設定された主平面を損なうような大きな力を加えてはいけません。継続的な確実な性能を維持するために、厳格な予防保守の一環として、通常3~6ヶ月ごとに定期的な再調整を行うことをお勧めします。

花崗岩の取り付けプレート

精度の基盤を守る

花崗岩部品の精度は長期的な投資であり、その維持と適切なメンテナンスが不可欠です。不可逆的な変形を防ぐため、ユーザーは部品の規定の荷重容量を常に遵守する必要があります。さらに、作業面は高衝撃荷重から保護する必要があります。ワークピースや工具との強い衝突は避けてください。洗浄が必要な場合は、中性pHの洗浄剤のみを使用してください。漂白剤を含む化学薬品や研磨剤入りの洗浄ツールは、ZHHIMG® Black Graniteの微細結晶構造を損傷する可能性があるため、絶対に使用しないでください。こぼれた液体はすぐに拭き取り、必要に応じて専用のシーラントを塗布することで、世界で最も精密な機械を支える花崗岩製の基盤の寿命と精度を長く維持することができます。


投稿日時: 2025年11月19日