CNC тоон удирдлагын тоног төхөөрөмжид боржин чулуун физик шинж чанар нь өндөр нарийвчлалтай боловсруулалтын үндэс суурийг тавьдаг боловч түүний төрөлхийн сул талууд нь боловсруулалтын нарийвчлалд олон хэмжээст нөлөө үзүүлж болох бөгөөд энэ нь дараах байдлаар тодорхойлогддог.
1. Материалын хэврэг байдлаас үүдэлтэй боловсруулалтын гадаргуугийн согог
Боржин чулууны хэврэг шинж чанар (шахалтын бат бэх өндөр боловч гулзайлтын бат бэх бага, ихэвчлэн гулзайлтын бат бэх нь шахалтын бат бэхийн ердөө 1/10-1/20 байдаг) нь боловсруулалтын явцад ирмэг хагарах, гадаргуугийн бичил хагарал зэрэг асуудалд өртөмтгий болгодог.
Микроскопийн согог нь нарийвчлалын дамжуулалтад нөлөөлдөг: Өндөр нарийвчлалтай нунтаглах эсвэл тээрэмдэх үед багажны холбоо барих цэгүүд дээрх жижиг хагарал нь жигд бус гадаргуу үүсгэж, чиглүүлэгч төмөр зам, ажлын ширээ зэрэг гол эд ангиудын шулуун байдлын алдааг тэлэхэд хүргэдэг (жишээлбэл, тэгш байдал нь хамгийн тохиромжтой ±1μm/m-ээс ±3~5μm/m хүртэл мууддаг). Эдгээр микроскопийн согог нь боловсруулсан эд ангиудад шууд дамждаг, ялангуяа нарийвчлалтай оптик эд анги, хагас дамжуулагч вафли зөөгч зэрэг боловсруулалтын нөхцөлд энэ нь ажлын хэсгийн гадаргуугийн барзгаржилтыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг (Ra утга нь 0.1μm-ээс 0.5μm-ээс дээш болж нэмэгддэг), энэ нь оптик гүйцэтгэл эсвэл төхөөрөмжийн ажиллагаанд нөлөөлдөг.
Динамик боловсруулалтын үед гэнэтийн хугарлын эрсдэл: Өндөр хурдтай зүсэлт (жишээлбэл, голын хурд > 15,000 эрг/мин) эсвэл тэжээлийн хурд > 20м/мин-ийн нөхцөлд боржин чулуун эд ангиуд агшин зуурын цохилтын хүчний улмаас орон нутгийн хуваагдалтай тулгарч болзошгүй. Жишээлбэл, чиглүүлэгч төмөр замын хос чиглэлээ хурдан өөрчлөхөд ирмэгийн хагарал нь хөдөлгөөний траекторийг онолын замаас хазайлгаж, байршлын нарийвчлал огцом буурахад хүргэдэг (байршлын алдаа ±2μм-ээс ±10μм-ээс дээш хүртэл тэлдэг), тэр ч байтугай багажны мөргөлдөөн, хаягдал үүсэхэд хүргэдэг.
Хоёрдугаарт, жин ба хатуулгийн хоорондох зөрчилдөөнөөс үүдэлтэй динамик нарийвчлалын алдагдал
Боржин чулууны өндөр нягтралтай шинж чанар (ойролцоогоор 2.6-3.0 г/см³ нягтралтай) нь чичиргээг дарангуйлах чадвартай боловч дараах асуудлуудыг дагуулдаг.
Инерцийн хүч нь серво хариу урвалын хоцрогдол үүсгэдэг: Хурдатгал болон удаашралын үед хүнд боржин чулуун ор (жишээлбэл, хэдэн арван тонн жинтэй том гантри машин ор)-оос үүссэн инерцийн хүч нь серво моторыг илүү их эргүүлэх хүч гаргахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь байрлалын гогцооны хяналтын алдааг нэмэгдүүлдэг. Жишээлбэл, шугаман мотороор ажилладаг өндөр хурдны системд жингийн 10% -иар нэмэгдэх тутамд байрлалын нарийвчлал 5%-иас 8% хүртэл буурч болно. Ялангуяа нано хэмжээний боловсруулалтын хувилбаруудад энэхүү хоцрогдол нь контурын боловсруулалтын алдаа гарахад хүргэдэг (жишээлбэл, дугуй интерполяцийн үед дугуйрсан алдаа 50нм-ээс 200нм хүртэл нэмэгдэх гэх мэт).
Хатуу чанар хангалтгүй байх нь бага давтамжийн чичиргээ үүсгэдэг: Боржин чулуу харьцангуй өндөр дотоод намсгалттай боловч түүний уян хатан модуль (ойролцоогоор 60-120 ГПа) нь цутгамал төмрөөс бага байдаг. Хувьсах ачаалалд (жишээлбэл, олон тэнхлэгтэй холболтын боловсруулалтын үед зүсэх хүчний хэлбэлзэл) өртөхөд бичил деформаци хуримтлагдаж болно. Жишээлбэл, таван тэнхлэгтэй боловсруулах төвийн савлуурын толгойн бүрэлдэхүүн хэсэгт боржин чулуун суурийн бага зэрэг уян хатан деформаци нь эргэлтийн тэнхлэгийн өнцгийн байрлалын нарийвчлалыг зөрүүлэхэд хүргэдэг (жишээлбэл, индексжүүлэлтийн алдаа ±5"-аас ±15" хүртэл тэлэх гэх мэт) бөгөөд энэ нь нарийн төвөгтэй муруй гадаргуугийн боловсруулалтын нарийвчлалд нөлөөлдөг.
III. Дулааны тогтвортой байдал ба хүрээлэн буй орчны мэдрэг чанарын хязгаарлалтууд
Боржин чулууны дулааны тэлэлтийн коэффициент (ойролцоогоор 5-9×10⁻⁶/℃) нь цутгамал төмрийнхөөс бага боловч нарийн боловсруулалтад алдаа гаргаж болзошгүй:
Температурын градиент нь бүтцийн деформаци үүсгэдэг: Тоног төхөөрөмж удаан хугацаанд тасралтгүй ажиллах үед гол босоо амны мотор болон чиглүүлэгч төмөр замын тосолгооны систем зэрэг дулааны эх үүсвэрүүд нь боржин чулуун эд ангиудад температурын градиент үүсгэж болзошгүй. Жишээлбэл, ажлын ширээний дээд ба доод гадаргуугийн хоорондох температурын зөрүү 2℃ байх үед дунд зэргийн гүдгэр эсвэл дунд зэргийн гүдгэр деформаци (хазайлт 10-20μм хүрч болно) үүсгэж, ажлын хэсгийн хавчаарын тэгш байдлыг алдагдуулж, тээрэмдэх эсвэл нунтаглах параллелизмын нарийвчлалд нөлөөлдөг (жишээлбэл, хавтгай хавтангийн эд ангиудын зузааны хүлцэл ±5μм-ээс ±20μм-ээс хэтэрсэн гэх мэт).
Орчны чийгшил бага зэрэг тэлэлт үүсгэдэг: Боржин чулуун ус шингээлтийн хэмжээ (0.1% - 0.5%) бага боловч өндөр чийгшилтэй орчинд удаан хугацаагаар ашиглахад бага хэмжээний ус шингээлт нь торны тэлэлтэд хүргэж, улмаар чиглүүлэгч төмөр замын хосын тохирох зайд өөрчлөлт оруулдаг. Жишээлбэл, чийгшил 40% -иас 70% хүртэл нэмэгдэхэд боржин чулуун чиглүүлэгч төмөр замын шугаман хэмжээс 0.005-0.01 мм/м-ээр нэмэгдэж, гулсах чиглүүлэгч төмөр замын хөдөлгөөний жигд байдлыг бууруулж, "мөлхөх" үзэгдэл үүсэх нь микрон түвшний тэжээлийн нарийвчлалд нөлөөлдөг.
Iv. Боловсруулалт болон угсралтын алдааны хуримтлагдсан нөлөө
Боржин чулууг боловсруулахад хүндрэлтэй байдаг (тусгай алмазан багаж хэрэгсэл шаарддаг бөгөөд боловсруулалтын үр ашиг нь металл материалын үр ашгийн ердөө 1/3-1/2 байдаг) бөгөөд энэ нь угсралтын процессын нарийвчлал алдагдахад хүргэж болзошгүй юм.
Холбогч гадаргуугийн боловсруулалтын алдаа дамжуулалт: Хэрэв чиглүүлэгч төмөр замын угсралтын гадаргуу болон хар тугалган шурагны тулгуур нүх зэрэг гол хэсгүүдэд боловсруулалтын хазайлт (жишээ нь хавтгай байдал > 5μм, нүхний зайны алдаа > 10μм) байвал угсралтын дараа шугаман чиглүүлэгч төмөр замын гажуудал, бөмбөлөг шураг жигд бус урьдчилан ачаалагдах, эцэст нь хөдөлгөөний нарийвчлал муудахад хүргэнэ. Жишээлбэл, гурван тэнхлэгийн холболтын боловсруулалтын үед чиглүүлэгч төмөр замын гажуудлаас үүдэлтэй босоо байдлын алдаа нь кубын диагональ уртын алдааг ±10μм-ээс ±50μм хүртэл өргөжүүлж болзошгүй.
Залгаасны бүтцийн интерфэйсийн зай: Том тоног төхөөрөмжийн боржин чулуун эд ангиуд нь залгах аргыг (жишээлбэл, олон хэсэгтэй давхаргын залгах) ихэвчлэн ашигладаг. Хэрэв залгах гадаргуу дээр бага зэргийн өнцгийн алдаа (> 10") эсвэл гадаргуугийн барзгаржилт > Ra0.8μm байвал угсралтын дараа стрессийн концентраци эсвэл зай үүсч болно. Урт хугацааны ачааллын дор энэ нь бүтцийн суларалтад хүргэж, нарийвчлалын зөрүүг үүсгэж болзошгүй (жишээлбэл, байршлын нарийвчлал жил бүр 2-5μm буурах).
Хураангуй ба даван туулах урам зориг
Боржин чулууны сул талууд нь CNC тоног төхөөрөмжийн нарийвчлалд далд, хуримтлагдсан, байгаль орчинд мэдрэмтгий нөлөө үзүүлдэг бөгөөд материалыг өөрчлөх (бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд давирхайн нэвчилт хийх гэх мэт), бүтцийн оновчлол (металл-боржин чулуун нийлмэл хүрээ гэх мэт), дулааны хяналтын технологи (микро сувгийн ус хөргөх гэх мэт), динамик нөхөн олговор (лазер интерферометр ашиглан бодит цагийн тохируулга хийх гэх мэт) зэрэг хэрэгслээр системтэйгээр шийдвэрлэх шаардлагатай. Нано хэмжээний нарийвчлалтай боловсруулалтын салбарт боржин чулууны гүйцэтгэлийн давуу талыг бүрэн ашиглахын зэрэгцээ түүний төрөлхийн согогоос зайлсхийхийн тулд материалын сонголт, боловсруулалтын технологиос эхлээд бүхэл бүтэн машины систем хүртэл бүрэн гинжин хяналтыг хийх нь бүр ч чухал юм.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 5-р сарын 24