In quanto riferimento del carico principale-e del movimento della campata per apparecchiature di ultra-precisione, le strutture a portale in granito sono ampiamente applicate nelle ispezioni ad alta-precisione, nella microlavorazione-laser e nelle apparecchiature di processo di precisione dei semiconduttori. La sua rigidità complessiva, la stabilità della campata e la consistenza di riferimento determinano direttamente la precisione finale di lavorazione e ispezione dell'intera macchina. Diversamente dalle tradizionali strutture a portale con giunzione divisa, il portale integrato in granito abbandona la tradizionale modalità di assemblaggio di travi e colonne separate ed è formato integralmente da un unico blocco di granito naturale. Elimina sostanzialmente i comuni difetti industriali delle strutture giuntate come stress di assemblaggio, disallineamento di riferimento e allentamento a lungo termine. Tuttavia, limitata dalle proprietà fisiche naturali della pietra e dai requisiti di processo della formatura integrale su larga scala, la produzione di portali integrati in granito differisce dalla normale lavorazione dei metalli. Impone soglie tecniche estremamente elevate nella selezione delle materie prime, nel controllo delle sollecitazioni, nella rettifica di precisione e nella compensazione della deformazione, il che costituisce il motivo principale per cui le basi a portale in granito ad alta precisione-sono difficili per la produzione di massa nel settore.
La selezione delle materie prime e il trattamento pre-di invecchiamento gettano le basi per la lavorazione di strutture a portale in granito integrate e costituiscono il primo processo fondamentale per garantire la stabilità del prodotto finito-a lungo termine. Diversamente dalle basi in granito di piccole- dimensioni, le strutture a portale presentano ampie campate, superfici verticali elevate e strutture cave integrali, che impongono requisiti estremamente severi per l'integrità della pietra grezza. Il granito naturale ad alta-densità con struttura minerale uniforme, senza crepe nascoste, senza strati intermedi allentati e una differenza di colore costante è selezionato per evitare successive micro-deformazioni e guasti di precisione causati da difetti intrinseci della pietra. Invece di essere sottoposta a lavorazione fine direttamente dopo il taglio, la pietra grezza viene sottoposta a un invecchiamento naturale a lungo-termine e a un posizionamento statico a-temperatura costante per rilasciare completamente lo stress meccanico generato durante l'estrazione e il taglio ed eliminare il potenziale stress residuo interno. Rispetto alla normale lavorazione della pietra, la produzione di strutture a portale richiede un ciclo di invecchiamento più lungo e un controllo ambientale più rigoroso, prevenendo la deformazione graduale, la deformazione e l'offset di riferimento durante la successiva lavorazione di precisione, l'assemblaggio delle apparecchiature e il funzionamento a lungo termine, in modo da costruire una solida base materiale per la lavorazione ad alta-precisione.
La formatura e la sagomatura di un unico pezzo-integrale è l'aspetto tecnico fondamentale che distingue la lavorazione a portale integrato dalla tradizionale produzione a portale diviso. I tradizionali portali in metallo o granito spaccato sono per lo più assemblati mediante imbullonatura di colonne e travi separate, il che presenta una bassa difficoltà di lavorazione ma grandi errori di assemblaggio, una rigidità generale debole e una tendenza a micro-spostamenti e deformazioni sotto stress. Il portale in granito integrato adotta la tecnologia di svuotamento in un unico pezzo- e di fresatura e modellatura integrale, con travi e colonne che formano una struttura integrata completa senza spazi di giunzione o giunti di assemblaggio, massimizzando la rigidità strutturale complessiva. L'elaborazione si basa su grandi apparecchiature CNC ad alta-precisione per condurre una lavorazione collaborativa sincrona su superfici verticali del portale, superfici di riferimento delle guide, piani di campata e superfici di riferimento di montaggio. Viene implementato un controllo rigoroso sulla verticalità dei prospetti, sulla planarità delle travi, sul parallelismo dei doppi binari e sulla tolleranza complessiva della campata per garantire un riferimento unificato all'intero-dominio del telaio del portale ed eliminare i difetti di rigidità e gli errori di riferimento delle strutture divise dal livello strutturale. Questo processo di modellatura integrato non richiede la successiva calibrazione dell'assemblaggio, migliorando notevolmente la coerenza complessiva e la stabilità-portante delle strutture a portale.
La rettifica ultra-precisa e la compensazione della deformazione termica rappresentano le principali difficoltà tecniche nella lavorazione integrata del portale del granito. Il granito è caratterizzato da un'elevata durezza e da un'elevata difficoltà di rettifica, mentre le strutture a portale di grandi-campate soffrono di una distribuzione non uniforme dello stress di lavorazione, rendendo i processi di rettifica convenzionali soggetti a parziale eccessiva-rettifica, differenza di altezza del piano e deformazione della campata. Pertanto, l'intera procedura di macinazione viene completata in un'officina a-temperatura costante, umidità costante-e priva di polvere-, adottando una modalità di macinazione a strati progressiva dalla macinazione grossolana alla macinazione fine e alla macinazione ultra-fine. Corregge gradualmente le minime tolleranze strutturali, bilancia il margine di rettifica complessivo ed evita l'accumulo di stress superficiale causato da un'eccessiva profondità di rettifica singola. Nel frattempo, mirando alla leggera deformazione delle strutture a portale di ampia portata indotta dalla fluttuazione della temperatura, durante la lavorazione viene adottata la tecnologia di compensazione dinamica della deriva termica. In combinazione con i parametri di espansione termica del granito e le regole di variazione della temperatura ambiente, vengono eseguite compensazioni e correzioni precise sui riferimenti delle guide, sui piani di montaggio e sul parallelismo delle campate per compensare la deviazione di precisione causata dai cambiamenti di temperatura e garantire la stabilità di riferimento delle strutture del portale in diversi ambienti di lavoro.
Il controllo collaborativo di stazioni integrate di forma speciale-e di processi di inclusione di precisione rappresenta un'importante difficoltà dettagliata nella produzione di portali in granito integrati di fascia alta-. I moderni portali per apparecchiature di precisione non sono più semplici-telai portanti, ma devono integrare strutture composite come riferimenti di montaggio di binari di guida, stazioni di posizionamento di griglie, fori di montaggio di sensori, scanalature per cavi e inserti filettati in acciaio inossidabile incorporati. Tutte le strutture funzionali sono formate in un unico pezzo con il corpo principale del portale per prevenire danni da stress della pietra e perdita di riferimento causata dall'apertura e dalla scanalatura del foro secondario. A causa dell'elevata durezza e fragilità del granito, lo scavo di fori e la scanalatura sono altamente soggetti a scheggiature dei bordi, crepe e desquamazione della superficie, richiedendo un controllo rigoroso sulla selezione dell'utensile, sui parametri di taglio e sulla velocità di avanzamento. Inoltre, gli inserti filettati incorporati adottano una precisa tecnologia di inclusione con pressa a caldo- con profondità di inclusione, verticalità e tensione di fissaggio rigorosamente controllate per evitare allentamenti e spostamenti causati dal funzionamento ad alta-velocità e dal carico ad alta-frequenza delle apparecchiature in servizio successivo, realizzando l'unità multi-dimensionale di rigidità strutturale, precisione di montaggio e integrazione funzionale.
La ri-ispezione di precisione del prodotto finito e la verifica della stabilità a lungo-termine sono le procedure fondamentali finali della lavorazione integrata del portale del granito e dei collegamenti chiave diversi dalla normale lavorazione della pietra. A causa delle grandi dimensioni e della lunga portata dei portali integrati, una piccola tensione residua viene rilasciata gradualmente nel tempo dopo l'elaborazione e i dati di precisione a breve-termine non possono rappresentare l'accuratezza del servizio a lungo-termine. Pertanto, i prodotti finiti richiedono un'ispezione statica multi-periodo-, una scansione di precisione dell'intero-dominio e una verifica multi-punto del parallelismo e della verticalità. Interferometri laser, livelli di alta-precisione e apparecchiature di prova CMM vengono adottati per la verifica dell'accuratezza-dimensionale completa per garantire una precisione di riferimento uniforme dell'intero-dominio senza deviazione locale e conformità stabile agli standard di precisione. Attraverso cicli multipli di riispezione dell'invecchiamento e di correzione della precisione, l'attenuazione della precisione a lungo termine delle strutture a portale di grandi dimensioni viene completamente evitata. I prodotti possono mantenere un'elevata rigidità, un'elevata precisione e un'elevata stabilità durante il funzionamento ad alta velocità a lungo termine-ad alta-velocità e la produzione di massa continua ad alta-frequenza, soddisfacendo pienamente i severi requisiti applicativi delle apparecchiature di alta-fine ultra-di precisione.