Dans la conception et la fabrication de tables coulissantes CNC de haute-précision, le choix des matériaux détermine directement leurs propriétés mécaniques, leur stabilité dimensionnelle, leurs performances thermiques et leur précision de service à long-. En tant que cœur d'une plate-forme de mouvement de précision, la table coulissante doit atteindre un équilibre optimal entre rigidité, amortissement des vibrations, résistance à l'usure et stabilité thermique. Par conséquent, les matériaux utilisés doivent subir un contrôle et une vérification rigoureux pour répondre aux exigences de l'usinage au niveau du micron- ou même d'une précision supérieure.
La fonte est l'un des matériaux de base courants pour les tables coulissantes CNC, en particulier la fonte grise de haute-qualité et la fonte inoculée à haute-fonte. La fonte grise a de bonnes performances d'amortissement des vibrations et un processus de coulée mature. Ses flocons de graphite internes peuvent absorber efficacement les vibrations, réduire les vibrations de micro-amplitude pendant le mouvement et améliorer la stabilité du positionnement. La fonte inoculée améliore encore la résistance et la rigidité grâce au raffinement du graphite et au renforcement de la matrice, ce qui la rend adaptée aux applications avec des charges importantes. La fonte a une conductivité thermique modérée et la déformation est contrôlable dans une certaine plage d'augmentation de température. Combinées au traitement de vieillissement, les contraintes résiduelles peuvent être considérablement réduites, garantissant ainsi une stabilité dimensionnelle à long terme.
Le granit est un autre matériau couramment utilisé dans les glissières de haute-précision, en particulier dans les applications nécessitant des coefficients de dilatation thermique et des performances d'amortissement extrêmement élevés. Le granit possède un coefficient de dilatation thermique extrêmement faible et une excellente stabilité dimensionnelle, maintenant une précision au micron- sans déformation, même dans des températures ambiantes fluctuantes. Sa structure minérale naturelle offre un excellent amortissement des vibrations et une excellente rigidité, supprimant efficacement les interférences des vibrations à haute fréquence-sur la précision du positionnement. Cependant, en raison de sa difficulté de traitement et de son coût élevés, le granit est principalement utilisé dans les équipements de métrologie ou les plates-formes à trois-axes avec des exigences de précision extrêmes.
L'acier est souvent utilisé dans les structures coulissantes pour les composants porteurs de charge critiques ou les bases de rails de guidage, en particulier l'acier de construction allié ayant subi un durcissement par vieillissement ou un traitement cryogénique. Ce type d'acier possède un module d'élasticité et une résistance à la traction élevés, offrant une plus grande rigidité dans un espace limité, ce qui le rend adapté aux environnements d'exploitation à grande -vitesse et -accélération élevée. Les traitements de surface tels que le chromage ou la nitruration peuvent améliorer la résistance à l'usure et à la corrosion, prolongeant ainsi la durée de vie.
Ces dernières années, les composites en fibre de carbone et les composites à matrice céramique ont également commencé à être explorés dans des diapositives-à usage spécial. Les matériaux en fibre de carbone, avec leur faible densité et leur rigidité spécifique élevée, peuvent réduire considérablement la masse des pièces mobiles et améliorer la réponse dynamique. Les matériaux céramiques, quant à eux, possèdent une dureté ultra-élevée et une faible dilatation thermique, ce qui les rend adaptés au positionnement ultra-de précision et aux environnements sous vide ou propres. Cependant, leur coût de fabrication et leurs difficultés de traitement limitent leur application à grande échelle-.
Les guidages et les paires coulissantes sont souvent supportés par des roulements à billes, des roulements à rouleaux ou des roulements hydrostatiques. Les matériaux utilisés comprennent de l'acier à roulement en chrome à haute teneur en carbone, des billes en céramique et des plastiques techniques pour garantir un faible frottement, une résistance élevée à l'usure et une longue durée de vie.
En résumé, le système de matériaux des glissières CNC de haute-précision utilise principalement de la fonte et du granit, complétés par de l'acier à haute-résistance et des matériaux composites spéciaux. Grâce à une combinaison scientifique et à des techniques de traitement, une optimisation synergique de la rigidité, de la réduction des vibrations, de la résistance à l'usure et de la stabilité thermique est obtenue, fournissant ainsi une base de mouvement fiable pour une fabrication de précision.
