精密製造の分野では、測定ツールの完全性と精度が最終製品の品質確保に不可欠です。座標測定機（CMM）、検査ツール、そして様々な加工装置の土台としてよく使用される花崗岩製のプラットフォームは、様々な負荷条件下でも精度を維持する必要があります。これらのプラットフォームの耐荷重能力は、想定される重量に基づいて特定の要件を満たすように設計されているため、万能ではありません。軽量モデルから高負荷ソリューションまで、花崗岩製のプラットフォームの設計の違いを理解することは、さまざまな産業用途で最適なパフォーマンスを発揮するための鍵となります。
花崗岩製のプラットフォームは、安定した基準面を提供するために不可欠であり、その耐荷重性は平坦性を維持し、使用中の変形を最小限に抑えるために不可欠です。これらのプラットフォームは、想定される用途に適した材料、構造、および加工技術を用いて設計・構築する必要があります。プラットフォームが軽量部品を支持する場合でも、重機を支持する場合でも、長期的な精度を確保するためには適切な設計を選択することが不可欠です。
軽量花崗岩プラットフォーム（通常500kg未満）の設計は、高精度と軽量構造のバランスを重視しています。これらのプラットフォームは主に、高精度が求められる一方で、プラットフォームの重量を最小限に抑える必要がある環境で使用されます。石英含有量が30%以上の細粒黒雲母花崗岩などの材料が一般的に使用されています。この材料は2.6～2.7g/cm²という最適な密度範囲を提供し、剛性を確保しながら軽量化を実現しています。プラットフォームの厚さは、1m×1mのモデルで通常50～80mmで、底面には中空のリブ構造が採用されています。リブの間隔は200～300mm、幅30mm、高さ40mmで、この設計は強度と軽量化の理想的なバランスを実現し、ソリッド構造に比べて30%の軽量化を実現しています。さらに、プラットフォーム固有の共振周波数は50Hz以上であるため、振動による干渉を回避するのに役立ちます。
これらのプラットフォームの設計精度も重要です。作業面の平坦度は通常0.005mm/100mm未満に制御されており、中程度の負荷がかかった場合でも変形を最小限に抑えます。軽量花崗岩のプラットフォーム光学機器の組み立て、小型ツールの校正など、プラットフォームとの接触が総軸受面積の 60% 以上を占め、局所的なポイントでの過度の圧力を防止するアプリケーションでよく使用されます。
500kgから5000kgの中荷重用プラットフォームは、異なる優先順位に基づいて設計されています。高い精度を維持しながら、より大きな荷重に対応する必要があります。これらのプラットフォームには、通常、長石含有量が40%～50%の中粒花崗岩が適しています。密度は2.7～2.8g/cm³に高められ、プラットフォームの厚さは1m×2mのモデルで100～150mmに厚くなります。底面はグリッド補強構造を採用し、メインリブは幅50mm、クロスリブは幅30mmで、100×100mmのグリッドを形成しています。応力集中を軽減するため、角は丸みを帯びています。このグリッド構造により、プラットフォームの強度が維持され、たわみが最小限に抑えられます。
精度を高めるため、これらのプラットフォームには、治具取り付け用のTスロット（幅12～16mm）が設けられることが多く、スロット間隔は100mm～150mmです。スロットはプラットフォームの強度を損なわないように配置され、底面からの最小距離は30mmです。設置時には、調整可能な支持部を使用して荷重を均等に分散させ、1平方メートルあたり4つの支持点を設けることで、荷重偏差を5%以内に抑えます。これらのプラットフォームは、通常、座標測定機、中規模金型検査、および最大許容たわみがL/10000以下（Lはプラットフォームの長さ）の類似の用途に使用されます。
5,000kgを超える荷重に耐えられるよう設計された高荷重プラットフォームは、大きな重量による変形にも耐えられるよう設計されています。これらのプラットフォームは、2mmを超える石英結晶を含む粗粒花崗岩で作られており、密度は2.8g/cm³を超えます。この材料の圧縮強度は通常200MPaを超え、プラットフォームの厚さは2m×3mの模型で200～300mmです。このプラットフォームは堅牢な構造で、厚みのあるベース（厚さ50mm）が卵形のベースを介してメインプラットフォームに接続され、エポキシ樹脂で接着されています（せん断強度15MPa以上）。
重荷重プラットフォームの設置には、特別な地盤整備が必要です。コンクリート基礎は厚さ300mm以上とし、Q235鋼板を埋め込みます。基礎とプラットフォームの間には、均一な応力分散を確保するため、厚さ3mmのクロロプレンゴム層を設けます。基礎の耐荷重は0.3MPa以上である必要があります。これらのプラットフォームは、重機の検査や大型鋳造設備のレイアウトなど、長期的なクリープ変形が年間0.002mm未満に抑えられる用途に使用されます。
耐荷重性を持つ花崗岩製プラットフォームの試験基準も、それぞれ大きく異なります。軽量プラットフォームは、共振が発生しないことを確認するために振動試験（10～500Hzの掃引周波数、振幅0.1mm）を受けます。中荷重プラットフォームは、定格荷重の1.2倍の静的荷重試験を受け、24時間の荷重負荷と除去後の変形が0.001mmを超えないことが求められます。重量級プラットフォームは、耐疲労試験を受け、定格荷重の80%で1,000回の荷重負荷・除荷サイクルを実施し、浸透探傷検査によって亀裂が発生しないことを確認します。
適切な花崗岩製プラットフォームを選択する際には、アプリケーションの具体的な要件に合わせて設計を適合させることが不可欠です。高精度と高荷重容量が求められる業界では、適切なプラットフォーム設計を選択することで、長期的な性能と信頼性を確保できます。ZHHIMGは、お客様それぞれのニーズに合わせてカスタマイズされたソリューションの重要性を理解しており、様々な荷重条件下で優れた精度、安定性、耐久性を提供する幅広い花崗岩製プラットフォームを提供しています。
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投稿日時: 2025年12月22日