V odvetví CNC numerického riadenia sú presnosť, stabilita a odolnosť kľúčovými ukazovateľmi na meranie výkonu zariadení. Žula sa vďaka svojim vynikajúcim fyzikálnym a chemickým vlastnostiam postupne stala dôležitým materiálom pri výrobe CNC zariadení a je široko používaná v rôznych kľúčových zariadeniach, čím vnáša nový impulz do rozvoja tohto odvetvia.
I. Scenáre použitia žuly v CNC numerickom riadení
Základňa vysoko presného obrábacieho centra
V oblastiach, ako je presné spracovanie foriem a výroba leteckých dielov, sa kladú mimoriadne vysoké požiadavky na presnosť polohovania a opakovateľnú presnosť polohovania obrábacích centier. Žula sa vďaka svojej vynikajúcej stabilite často používa ako základný materiál pre špičkové obrábacie centrá. Jej hustá štruktúra a vysoká tuhosť dokážu účinne podoprieť základné komponenty obrábacieho stroja, ako sú vreteno a vodiace lišty, čím sa znižujú chyby spracovania spôsobené deformáciou základne. Napríklad pri spracovaní foriem lopatiek leteckých motorov so zložitými zakrivenými povrchmi môže obrábacie centrum s žulovou základňou zabezpečiť presné vykonanie dráhy nástroja a zlepšiť presnosť tvarovania foriem.
2. Platforma trojsúradnicového meracieho stroja
Trojsúradnicový merací stroj je kľúčovým zariadením na kontrolu kvality pri CNC obrábaní a jeho presnosť merania priamo ovplyvňuje kvalitu výrobku. Žulové plošiny s extrémne vysokou rovinnosťou (až ±0,1 μm/m) a veľmi nízkou drsnosťou povrchu (Ra ≤ 0,02 μm) poskytujú stabilný referenčný povrch pre meracie sondy. Pri kontrole rozmerov, tvarov a polohových tolerancií presných dielov sa žulové plošiny dokážu účinne vyhnúť chybám merania spôsobeným ich vlastnou deformáciou alebo nerovným povrchom, čím sa zabezpečí presnosť a spoľahlivosť údajov z kontroly.
3. Vodiace lišty pre CNC obrábacie stroje
Výkon vodiacej lišty určuje plynulosť a presnosť pohybu obrábacieho stroja. Žulové vodiace lišty sa vyznačujú nízkym koeficientom trenia a vysokou odolnosťou proti opotrebovaniu. V porovnaní s kovovými vodiacimi lištami dokážu znížiť opotrebovanie pohyblivých častí a znížiť frekvenciu údržby. Zároveň ich vynikajúci tlmiaci výkon dokáže účinne absorbovať vibrácie počas prevádzky obrábacieho stroja a zlepšiť kvalitu obrobeného povrchu. Pri vysokorýchlostných rezacích procesoch dokážu žulové vodiace lišty udržiavať rezný nástroj v stabilnom stave rezania, znižovať drsnosť povrchu obrobku a zlepšovať efektivitu spracovania a kvalitu výrobku.
4. Pracovný stôl obrábacieho stroja s elektrickým výbojom
Počas procesu elektroerozívneho obrábania vznikajú vysoké teploty a elektromagnetické rušenie, čo kladie vysoké nároky na stabilitu a izoláciu pracovného stola. Žula má nielen vynikajúcu tepelnú stabilitu, schopnú odolávať teplotným zmenám počas spracovania, ale má aj prirodzené izolačné vlastnosti a nie je ovplyvňovaná elektromagnetickým rušením. Preto môžu žulové pracovné stoly poskytnúť stabilné pracovné prostredie pre elektroerozívne obrábanie, čím sa zabezpečí presnosť spracovania a kvalita povrchu.
II. Hlavné výhody žuly v CNC numerickom riadení
Vynikajúca tepelná stabilita
Počas dlhodobej nepretržitej prevádzky CNC zariadení sa vytvára veľké množstvo tepla, ktoré spôsobuje tepelnú rozťažnosť a zmršťovanie komponentov zariadenia. Koeficient tepelnej rozťažnosti žuly je extrémne nízky (iba 4-8 × 10⁻⁶/℃) a jej veľkosť zostáva pri zmene teploty takmer nezmenená, čo umožňuje účinne predchádzať chybám spracovania a odchýlkam merania spôsobeným tepelnou deformáciou. Napríklad v prostredí s vysokou teplotou si CNC zariadenia s žulovými základňami dokážu udržať stabilnú presnosť spracovania, čím zabezpečia, že kvalita produktu nie je ovplyvnená výkyvmi teploty.
2. Vynikajúci antivibračný výkon
Počas CNC obrábania spôsobuje vysokorýchlostná prevádzka obrábacieho stroja a rezná sila vibrácie, ktoré ovplyvňujú presnosť obrábania a kvalitu povrchu. Unikátna kryštalická štruktúra vo vnútri žuly jej dodáva vynikajúci tlmiaci výkon, čo jej umožňuje rýchlo tlmiť vonkajšiu energiu vibrácií a minimalizovať rušenie vibrácií. Experimentálne údaje ukazujú, že tlmiaci pomer žuly môže dosiahnuť 0,05 – 0,1, čo je 5 – 10-krát viac ako u kovových materiálov. Dokáže účinne znížiť vibrácie nástroja a vlnitosť povrchu obrobku a zlepšiť presnosť obrábania a povrchovú úpravu.
3. Vysoká tuhosť a odolnosť proti opotrebovaniu
Žula má vysokú hustotu (až 2,6 – 3,0 g/cm³) a veľkú tvrdosť (s Mohsovou tvrdosťou 6 – 7) a vyznačuje sa vynikajúcou tuhosťou a odolnosťou proti opotrebovaniu. Pri vystavení veľkému zaťaženiu a častým mechanickým pohybom CNC zariadení nie sú žulové komponenty náchylné na deformácie ani opotrebovanie a dokážu si dlhodobo udržiavať vysokú presnosť. Podľa štatistík môže byť doba zachovania presnosti CNC zariadení používajúcich žulové komponenty 3 až 5-krát dlhšia ako u tradičných kovových zariadení, čo výrazne znižuje náklady na údržbu zariadení a prestoje.
4. Silná chemická stabilita
V procese CNC obrábania sa často používajú chemické činidlá, ako sú rezné kvapaliny a mazivá, ktoré môžu spôsobiť koróziu komponentov zariadenia. Žula má stabilné chemické vlastnosti, široký rozsah tolerancie pH (1-14), odoláva erózii bežných chemických látok a nie je náchylná na hrdzavenie ani koróziu. Táto vlastnosť nielen predlžuje životnosť komponentov zariadenia, ale tiež zaisťuje čistotu spracovateľského prostredia a zabraňuje vplyvu na kvalitu produktu v dôsledku chemického znečistenia.
Vzhľadom na neustále úsilie odvetvia CNC numerického riadenia o vysokú presnosť a vysokú účinnosť hrá žula so svojimi výhodami, ako je tepelná stabilita, odolnosť voči vibráciám, vysoká tuhosť a chemická stabilita, nenahraditeľnú úlohu v rôznych kľúčových zariadeniach. S neustálym pokrokom technológií sa žulové materiály budú v oblasti CNC obrábania používať čoraz viac, čo podporí rozvoj tohto odvetvia smerom k vyššej presnosti a kvalite..
Čas uverejnenia: 24. mája 2025