在精密製造領域,測量工具的完整性和精度對於確保最終產品的品質至關重要。花崗岩平台常被用作坐標測量機 (CMM)、檢測工具和各種加工設備的基座,必須在各種負載條件下保持其精度。這些平台的承載能力並非一成不變,因為平台的設計旨在滿足基於預期承載重量的特定要求。從輕型平台到重型解決方案,了解花崗岩平台的設計差異是確保其在不同的工業應用中發揮最佳性能的關鍵。
花崗岩平台對於提供穩定的參考面至關重要,其承載能力對於保持平台平整度和最大限度減少使用過程中的變形至關重要。這些平台的設計和建造必須採用與其預期用途相符的材料、結構和加工過程。無論平台支撐的是輕型零件還是重型機械,選擇合適的設計對於確保長期精度至關重要。
對於輕型花崗岩平台(通常指重量低於 500 公斤的平台),其設計旨在兼顧高精度和輕量化。這些平台主要用於需要高精度但又必須盡可能減輕平台重量的環境。常用的材料包括石英含量在 30% 或以上的細粒黑雲母花崗岩。這種材料具有 2.6–2.7 克/立方厘米的最佳密度範圍,既保證了平台的剛性,也減輕了重量。對於 1 公尺 × 1 公尺的平台,其厚度通常在 50 至 80 毫米之間,底部採用中空肋狀結構。肋條間距為 200–300 毫米,寬度為 30 毫米,高度為 40 毫米,這種設計在強度和重量減輕之間實現了理想的平衡,使其比實心結構輕 30%。此外,該平台的固有共振頻率高於 50 赫茲,有助於避免振動幹擾。
這些平台的設計精度也至關重要。工作面的平整度通常控制在 0.005 毫米/100 毫米以內,即使在中等負荷下也能確保最小的變形。輕量化設計花崗岩平台通常用於光學儀器組裝、小型工具校準以及類似應用,在這些應用中,與平台的接觸面積佔總承載面積的 60% 以上,從而防止局部點壓力過大。
中型平台(承重範圍從 500 公斤到 5000 公斤)的設計重點有所不同。這些平台在保持高精度的同時,必須承受更大的負荷。此類平台優選中粒花崗岩,其長石含量通常為 40%–50%。平台密度提高至 2.7–2.8 克/立方厘米,厚度增加至 100–150 毫米(以 1 公尺 × 2 公尺的型號為例)。平台底部採用網格加固結構,主肋寬 50 毫米,橫肋寬 30 毫米,形成 100 × 100 毫米的網格。應力集中點的角落採用圓角設計,以降低應力集中。這種網格結構確保平台保持強度並最大限度地減少彎曲變形。
為了提高精度,這些平台通常設有用於安裝夾具的T型槽(寬度為12-16毫米),槽間距為100毫米至150毫米。槽的位置經過精心設計,可防止降低平台的強度,槽底與平台底部的最小距離為30毫米。安裝過程中,使用可調式支撐來均勻分散載重,每平方公尺設定四個支撐點,確保載重偏差控制在5%以內。這些平台通常用於坐標測量機、中型模具檢測以及類似應用,其最大允許撓度≤L/10000(L為平台長度)。
這些重型平台專為承受超過 5000 公斤的負載而設計,能夠抵抗巨大重量下的變形。平台採用粗粒花崗岩製成,石英晶體尺寸大於 2 毫米,密度超過 2.8 克/立方厘米。此材料的抗壓強度通常超過 200 兆帕,平台厚度為 200 至 300 毫米(以 2 公尺 × 3 公尺的型號為例)。平台結構堅固,加厚的底座(厚度為 50 毫米)透過一個蛋形底座與主平台連接,連接處採用環氧樹脂黏合劑(剪切強度 ≥ 15 兆帕)。
對於重型平台,安裝需要特定的地面準備。混凝土基礎厚度至少應為300毫米,並嵌入Q235材質的鋼板。基礎與平台之間鋪設3毫米厚的氯丁橡膠層,以確保應力均勻分佈。基礎的承載力必須至少達到0.3兆帕。這些平台適用於重型工具機偵測和大型鑄件佈置等應用,其長期蠕變變形應保持在每年0.002毫米以下。
不同承重花崗岩平台的測試標準也有顯著差異。輕型平台需進行振動測試(頻率範圍10-500Hz,振幅0.1mm),以確保不會產生共振。中型平台需進行額定載重1.2倍的靜態載重測試,在24小時的載重和卸載後,變形量不得超過0.001mm。重型平台需進行疲勞強度測試,在額定負載的80%下進行1000次加載-卸載循環,以確保平台無裂縫出現,並透過滲透探傷進行驗證。
選擇合適的花崗岩平台時,必須確保其設計與特定應用需求相符。對於需要高精度和高承載能力的產業而言,選擇正確的平台設計是確保長期性能和可靠性的關鍵。中興機械深諳客製化解決方案的重要性,致力於滿足每位客戶的獨特需求,並提供一系列花崗岩平台,在各種負載條件下均能提供卓越的精度、穩定性和耐久性。
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發佈時間:2025年12月22日
