In apparatu moderationis numericae CNC, quamquam proprietates physicae graniti fundamentum praebent ad processum altae praecisionis, incommoda eius innata effectus multidimensionales in accuratam processum habere possunt, qui sic manifestantur:
1. Vitia superficialia in processu propter fragilitatem materiae causata
Fragilitas graniti (magna vis compressionis sed humilis vis flexionis, plerumque vis flexionis tantum 1/10 ad 1/20 vis compressionis est) id obnoxium reddit problematibus ut fissurae marginum et microfissurae superficiales durante processu.
Vitia microscopica translationem praecisionis afficiunt: Cum tritura vel fresatura altae praecisionis perficitur, fissurae minutae in punctis contactus instrumenti superficies irregulares formare possunt, quae errores rectitudine partium principalium, ut ductorum et mensarum operariarum, expandere faciunt (exempli gratia, planities ab ideali ±1μm/m ad ±3~5μm/m deterioratur). Haec vitia microscopica directe ad partes processatas transmittentur, praesertim in condicionibus processus, ut in partibus opticis praecisionis et in vectoribus lamellarum semiconductorum, quod ad augmentum asperitatis superficiei operis ducere potest (valor Ra a 0.1μm ad plus quam 0.5μm crescit), effectum opticum vel functionem instrumenti afficiens.
Subitae fracturae periculum in processu dynamico: In condicionibus celeritatis sectionis (velut celeritas fusi > 15,000 r/min) vel celeritas progressionis > 20m/min, partes graniticae fragmentationem localem pati possunt propter vires impactus instantaneas. Exempli gratia, cum par ferriviae ductoriae directionem celeriter mutat, fissura marginis potest facere ut trajectoria motus a via theoretica deviat, quod ad subitam accuratiam positionis decrescit (error positionis a ±2μm ad plus quam ±10μm extenditur), et etiam ad collisionem et abrasionem instrumenti ducit.
Secundo, amissio accurationis dynamicae ob contradictionem inter pondus et rigiditatem.
Graniti densitatis magna (densitate circiter 2.6 ad 3.0g/cm³) vibrationem supprimere potest, sed etiam haec problemata affert:
Vis inertialis moram responsus servo efficit: Vis inertialis a gravibus stratis graniticis (velut magnis stratis machinarum portalium quae decem tonnas ponderare possunt) tempore accelerationis et retardationis generata servomotorem cogit ad momentum maiorem producendum, quod errorem in vestigatione circuitionis positionis auget. Exempli gratia, in systematibus celeribus a motoribus linearibus impulsis, pro omni incremento 10% ponderis, accuratio positionis 5% ad 8% decrescere potest. Praesertim in scenariis processus nanoscalariis, haec moras ad errores processus delineationis ducere potest (velut error rotunditatis a 50nm ad 200nm tempore interpolationis circularis crescens).
Rigiditas insufficiens vibrationem frequentiae humilis efficit: Quamquam granitum attenuationem innatam relative altam habet, modulus elasticitatis eius (circiter 60 ad 120 GPa) minor est quam ferri fusi. Cum oneribus alternantibus (ut fluctuationibus vis secandi durante processu nexus multiaxialis) subiectum est, accumulatio microdeformationis fieri potest. Exempli gratia, in elemento capitis oscillantis centri machinationis quinque-axialis, levis deformatio elastica basis graniti potest facere ut accuratio positionis angularis axis rotationis fluctuet (ut error indicationis a ±5" ad ±15" expandens), accuratiam machinationis superficierum curvarum complexarum afficiens.
III. Limitationes Stabilitatis Thermalis et Sensibilitatis Ambientalis
Quamquam coefficiens expansionis thermalis graniti (circiter 5 ad 9×10⁻⁶/℃) minor est quam ferri fusi, tamen errores in processu accurato causare potest:
Gradus temperaturae deformationem structurae efficiunt: Cum apparatus diu continuo operatur, fontes caloris, ut motor axis principalis et systema lubricationis ferriviae ductoris, gradientes temperaturae in componentibus graniticis causare possunt. Exempli gratia, cum differentia temperaturae inter superficies superiorem et inferiorem mensae laboris 2℃ est, deformationem medio-convexam vel medio-concavam causare potest (deflexio 10 ad 20μm pervenire potest), quod ad defectum planitatis prehensionis materiae ducet et ad accuratiam parallelismi in fresando vel triturando afficit (ut tolerantia crassitudinis partium laminae planae ±5μm ad ±20μm excedens).
Humiditas ambientalis expansionem levem efficit: Quamquam aquae absorptio in granito (0.1% ad 0.5%) humilis est, cum diu in ambiente altae humiditatis adhibetur, vestigium absorptionis aquae expansionem clathri efficere potest, quae vicissim mutationes in spatio apto parium ferriviae rectoriae efficit. Exempli gratia, cum humiditas a 40% RH ad 70% RH ascendit, dimensio linearis ferriviae rectoriae graniti augeri potest 0.005 ad 0.01 mm/m, quod efficit ut lenitas motus ferriviae rectoriae labentis minuatur et phaenomenon "repitis" eveniat, quod accuratiam alimentationis micron-gradu afficit.
IV. Effectus Cumulativi Errorum Processus et Assemblationis
Difficultas processus graniti magna est (instrumenta adamantina specialia requiruntur, et efficacia processus tantum tertia ad dimidia pars est efficaciae materiarum metallicarum), quod ad detrimentum accurationis in processu compositionis ducere potest:
Transmissio erroris processus superficierum concurrentium: Si deviationes processus (velut planities > 5μm, error inter foramina > 10μm) in partibus clavis, ut superficie institutionis ferriviae ductoriae et foraminibus sustentationis cochleae principalis, adsint, distortio ferriviae ductoriae linearis post institutionem, inaequalis praeoneratio cochleae sphaericae causabitur, et tandem ad deteriorationem accurationis motus ducet. Exempli gratia, in processu nexus trium axium, error verticalitatis a distortione ferriviae ductoriae causatus errorem longitudinis diagonalis cubi a ±10μm ad ±50μm amplificare potest.
Hiatus interfacialis structurae conglutinatae: Partes graniticae magnarum machinarum saepe technicas conglutinationis (velut conglutinationem strati multi-sectionis) adhibent. Si errores angulares leves (> 10") vel asperitas superficiei > Ra0.8μm in superficie conglutinata adsint, concentratio tensionis vel hiatus post compositionem oriri possunt. Sub onere diuturno, ad relaxationem structurae ducere et aberrationem accurationis causare potest (velut diminutio 2 ad 5μm in accuratione positionis quotannis).
Summarium et inspirationes ad tolerandum
Incommoda graniti vim occultam, cumulativam, et ad ambitum sensibilem in accuratam machinarum CNC habent, et systematice tractanda sunt per modis ut modificationem materiae (velut impregnationem resinae ad firmitatem augendam), optimizationem structurae (velut structuras compositas metallo-granito), technologiam moderationis thermalis (velut refrigerationem aquae microcanalium), et compensationem dynamicam (velut calibrationem in tempore reali cum interferometro laser). In agro processus accurati nanoscalaris, magis etiam necesse est moderationem catenae plenae peragere, a selectione materiae et technologia processus usque ad totum systema machinae, ut commoda effectuum graniti plene adhibeantur, vitiis eius inherentibus vitatis.
Tempus publicationis: XXIV Maii, MMXXXV