Des blocs bruts dans la mine aux composants mécaniques de précision, le processus de base du granit est “exploitation minière → sélection des matériaux → coupe grossière → vieillissement → coupe de précision → façonnage CNC → meulage et polissage → systèmes de trous / inserts → inspection → protection”. Les contraintes et la précision sont strictement contrôlées tout au long du processus, pour atteindre au final une planéité de ≤2μm/m et Ra≤0,02μm.
I. Extraction des matières premières et préparation des blocs (contrôle de la stabilité des sources)
Sélection de la source minérale : Sélectionner des corps minéralisés denses, peu fracturés et de couleur uniforme (tels que Jinan Green, Indian Stone), en évitant les couches altérées et les grandes fissures.
Exploitation minière de précision : Le découpage se fait à l'aide de scies à fil diamanté (précision de ±2 mm) ou de scies circulaires ; le dynamitage est interdit pour éviter les microfissures ; les dimensions courantes des blocs sont de 2,5×1,5×1,5 m, pour un poids d'environ 20 tonnes.
Triage et durcissement : Inspection visuelle (de préférence avec un son clair), détection des défauts pour éliminer les fissures et les trous de sable ; séchage pendant 30 à 90 jours pour libérer les tensions internes et réduire les déformations ultérieures.
II. Usinage brut : Bloc brut → pièce brute (enlever de la matière et laisser de la place)
Sciage en bloc :
Scies de grande taille / Scies de groupe : Découpe de flans d'une épaisseur de 50 à 200 mm, dont la planéité est contrôlée à ±0,5mm/m.
Scies à fil CNC / Jets d'eau : Couper des formes irrégulières (bases, portiques) en laissant une marge de 3 à 5 mm.
Usinage de référence : Utiliser des raboteuses/fraiseuses à portique pour fraiser six faces, en veillant à ce que la perpendicularité des faces adjacentes soit ≤0,1mm/m, ce qui laisse une surépaisseur de ponçage de 0,3-0,5mm.
Vieillissement secondaire : Après l'usinage grossier, laisser reposer pendant 7 à 15 jours pour relâcher la tension de coupe et prévenir la déformation après l'usinage de précision.
III. Usinage de précision : Façonnage CNC (fondement de la précision de la forme et de la position)
Fraisage / rectification CNC :
Équipement : Centres d'usinage à portique de haute précision (précision de positionnement ±0,005 mm), rectifieuses de rails de guidage à commande numérique.
Procédés : Fraisage de fentes, perçage de trous et contournage, contrôle du parallélisme/de la perpendicularité à ≤0,02mm/m ; laisser une surépaisseur de meulage de 0,05-0,1mm sur les surfaces des rails de guidage.
Usinage du système de trous :
Percez les trous avec des mèches diamantées, tolérance de diamètre de trou H7-H8 ; chanfreinez les ouvertures de trou pour éviter l'écaillage.
Inserts : Les manchons en acier / manchons filetés sont montés à chaud (pierre préchauffée à 80-100℃), en utilisant un ajustement serré pour éviter le desserrage.
IV. Prépolissage et polissage de très haute précision (surface au niveau du nanomètre)
Noyau : Polissage final par meulage étape par étape, permettant d'obtenir une planéité de 1-2μm/m et Ra≤0,02μm.
Meulage grossier (#80-#240) : Plaques de meulage en carbure de silicium, élimination des marques d'outils, planéité ≤10μm/m, Ra≤1.6μm.
Rectification de semi-précision (#400-#800) : Plaques abrasives en alumine, affinage de la surface, planéité ≤5μm/m, Ra≤0.4μm.
Rectification de précision (#1200-#3000) : Micropoudre de diamant (6-2μm), planéité ≤2μm/m, Ra≤0.1μm.
Polissage (#5000 ) : Liquide de polissage oxyde de chrome / dioxyde de silicium, effet miroir, Ra≤0,02μm.
Contrôle intelligent : Capteurs de déplacement à interféromètre laser pour une correction en temps réel, compensation dynamique de la pression pour éviter le surbroyage local.
V. Inspection de précision (contrôle de la qualité dans toutes les dimensions)
Planéité : Interféromètre laser / cristal plat, ≤2μm/m.
Précision dimensionnelle : Machine à mesurer les coordonnées (CMM), ±0,005 mm.
Rugosité de surface : Interféromètre à lumière blanche, Ra≤0.02μm.
Tolérance de forme et de position : Perpendicularité / parallélisme ≤0.01mm/m.
Stabilité : Inspection à température constante (20±0,5℃), déformation sur 24 heures. ≤1μm.
VI. Protection et assemblage (stabilité à long terme)
Nettoyage : Éthanol anhydre ultrasonique pour éliminer la poussière et les débris, séchage pour empêcher la réabsorption de l'humidité.
Étanchéité : Agent protecteur pénétrant (silane / siloxane), résistant aux taches et à l'humidité, sans affecter la précision.
Assemblage : Collage / boulonnage avec des pièces métalliques (telles que les rails de guidage, les vis d'assemblage), contrôle des contraintes d'assemblage.
Aperçu des paramètres clés
Tableau
Processus Équipement de base Indice de précision Rugosité de surface
Scie à diamant de coupe grossière ±0.5mm/m Ra 12.5-25μm
Centre d'usinage à portique de façonnage CNC ±0,02mm/m Ra 1,6-3,2μm
Rectification de précision Machine à rectifier intelligente ≤2μm/m Ra 0.05-0.1μm
Machine à polir à miroir ≤1μm/m Ra ≤0.02μm
Scénarios d'application
Mesures de précision : Plates-formes en granit, plaques de surface, règles carrées.
Fabrication de machines-outils : Rails de guidage, bancs de machine, portiques (grande rigidité, faible déformation thermique).
Semi-conducteurs / Optique : Tables aspirantes à vide, bases de référence optiques.
