В областта на прецизното производство и контрола на качеството, трикоординатната измервателна машина е основното оборудване за осигуряване на точността на продукта. Точността на данните от измерванията влияе пряко върху качеството на продукта и оптимизирането на производствените процеси. Грешката от термична деформация, причинена от температурни промени по време на работа на оборудването, обаче винаги е била сериозен проблем, който измъчва индустрията. Гранитната основа, с нейните изключителни физични свойства и структурни предимства, се е превърнала в ключ към елиминирането на грешката от термична деформация на трикоординатната измервателна машина.
Причини и опасности от грешки при термична деформация в трикоординатните измервателни машини
Когато трикоординатна измервателна машина работи, работещият двигател, триенето, генериращо топлина, и колебанията в температурата на околната среда могат да причинят промени в температурата на оборудването. Основата на измервателната машина, изработена от традиционни метални материали, има относително висок коефициент на термично разширение. Например, коефициентът на термично разширение на обикновената стомана е приблизително 11×10⁻⁶/℃. Когато температурата се повиши с 10℃, металната основа с дължина 1 метър ще се удължи с 110μm. Тази лека деформация ще се предаде на измервателната сонда през механичната структура, което ще доведе до изместване на позицията на измерване и в крайна сметка ще доведе до грешки в данните от измерването. При проверката на прецизни части, като лопатки на авиационни двигатели и прецизни форми, грешка от 0,01 мм може да доведе до несъответствие на продукта. Грешките от термична деформация сериозно влияят на надеждността на измерването и ефективността на производството.
Характерните предимства на гранитните основи
Ултранисък коефициент на термично разширение, стабилна референтна стойност за измерване
Гранитът е естествена магмена скала, образувана чрез геоложки процеси в продължение на стотици милиони години. Коефициентът му на термично разширение е изключително нисък, обикновено вариращ от (4-8) × 10⁻⁶/℃, което е само от 1/3 до 1/2 от този на металните материали. Това означава, че при едни и същи температурни колебания, промяната в размера на гранитната основа е изключително малка. Когато температурата на околната среда се колебае, гранитната основа може да поддържа стабилна геометрична форма, осигурявайки солидна отправна точка за координатната система на измервателната машина, избягвайки отклонението на позицията на измервателната сонда, причинено от деформацията на основата, и намалявайки влиянието на грешките от термична деформация върху резултатите от измерването от корена.
Високата твърдост и равномерната структура потискат предаването на деформация
Гранитът е твърд по текстура, с плътна и равномерна вътрешна минерална кристална структура, а твърдостта му може да достигне 6-7 по скалата на Моос. Тази висока твърдост прави гранитната основа по-малко склонна към еластична деформация при носене на тежестта на самата измервателна машина и външни сили по време на процеса на измерване. Дори когато работата на оборудването генерира леки вибрации или локални неравномерни сили, гранитната основа може ефективно да потисне предаването и разпространението на деформация с равномерните си структурни характеристики, да предотврати предаването на деформация от основата към измервателния механизъм, да гарантира, че измервателната сонда е винаги в стабилно работно състояние и да гарантира точността на данните от измерването.
Естествено демпферно действие, абсорбиращо вибрации и топлина
Уникалната микроструктура на гранита му придава отлични характеристики на демпфиране. Когато вибрациите, генерирани от работата на измервателната машина, се предават на гранитната основа, вътрешните минерални частици и малките пори могат да преобразуват вибрационната енергия в топлинна енергия и да я консумират, като бързо намаляват амплитудата на вибрациите. В същото време, тази характеристика на демпфиране помага и за абсорбиране на топлината, генерирана от работата на оборудването, забавяне на скоростта на натрупване и разпространение на температура върху основата и намаляване на риска от локална термична деформация, причинена от неравномерно разпределение на температурата. При продължителни дългосрочни измервания, характеристиките на демпфиране на гранитната основа могат значително да намалят появата на грешки от термична деформация и да подобрят стабилността на измерването.
Практическото приложение на гранитната основа
След като много производствени предприятия замениха металната основа на трикоординатната измервателна машина с гранитна основа, точността на измерване се подобри значително. След като едно предприятие за производство на авточасти въведе трикоординатна измервателна машина, оборудвана с гранитна основа, грешката при измерване на блока на двигателя беше намалена от първоначалните ±15μm до ±5μm. Повторяемостта и възпроизводимостта на данните от измерванията бяха значително подобрени, надеждността на контрола на качеството на продукта беше подобрена и процентът на неправилни оценки на продукта, причинен от грешки в измерването, беше ефективно намален. Това подобри ефективността на производството и конкурентоспособността на предприятията.
В заключение, гранитната основа, с изключително ниския си коефициент на термично разширение, висока твърдост, равномерна структура и отлични характеристики на амортисьор, елиминира грешката от термична деформация на трикоординатната измервателна машина от множество измерения, осигурявайки стабилна и надеждна основна опора за прецизно измерване и се е превърнала в незаменим ключов компонент на съвременното високопрецизно измервателно оборудване.
Време на публикуване: 19 май 2025 г.