Graniitin mittaustekniikkaa – mikronin tarkkuudella
Graniitti täyttää konetekniikan nykyaikaisen mittaustekniikan vaatimukset. Kokemus mittaus- ja testipenkkien sekä koordinaattimittauskoneiden valmistuksesta on osoittanut, että graniitilla on selkeitä etuja perinteisiin materiaaleihin verrattuna. Syy on seuraava.
Mittaustekniikan kehitys viime vuosina ja vuosikymmeninä on edelleen jännittävää. Aluksi yksinkertaiset mittausmenetelmät, kuten mittauslaudat, mittauspenkit, testipenkit jne., olivat riittäviä, mutta ajan myötä tuotteen laatua ja prosessien luotettavuutta koskevat vaatimukset nousivat yhä korkeammiksi. Mittaustarkkuus määräytyy käytetyn levyn perusgeometrian ja kunkin anturin mittausepävarmuuden mukaan. Mittaustehtävät ovat kuitenkin yhä monimutkaisempia ja dynaamisempia, ja tulosten on oltava tarkempia. Tämä enteilee spatiaalisen koordinaattimittaustekniikan alkua.
Tarkkuus tarkoittaa harhan minimointia
3D-koordinaattimittauskone koostuu paikannusjärjestelmästä, korkean resoluution mittausjärjestelmästä, kytkentä- tai mittausantureista, arviointijärjestelmästä ja mittausohjelmistosta. Korkean mittaustarkkuuden saavuttamiseksi mittauspoikkeama on minimoitava.
Mittausvirhe on mittauslaitteen näyttämän arvon ja geometrisen suureen todellisen vertailuarvon (kalibrointistandardin) välinen ero. Nykyaikaisten koordinaattimittauskoneiden (KMM) pituuden mittausvirhe E0 on 0,3+L/1000µm (L on mitattu pituus). Mittauslaitteen, anturin, mittausstrategian, työkappaleen ja käyttäjän suunnittelulla on merkittävä vaikutus pituuden mittauspoikkeamaan. Mekaaninen suunnittelu on paras ja kestävin vaikuttava tekijä.
Graniitin käyttö metrologiassa on yksi tärkeimmistä mittauskoneiden suunnitteluun vaikuttavista tekijöistä. Graniitti on erinomainen materiaali nykyaikaisiin vaatimuksiin, koska se täyttää neljä vaatimusta, jotka tekevät tuloksista tarkempia:
1. Korkea luontainen vakaus
Graniitti on vulkaaninen kivi, joka koostuu kolmesta pääkomponentista: kvartsista, maasälvästä ja kiilteestä, ja se muodostuu kuoren sulamien kiteytyessä.
Tuhansien vuosien "ikääntymisen" jälkeen graniitilla on tasainen rakenne eikä siinä ole sisäistä jännitystä. Esimerkiksi impalat ovat noin 1,4 miljoonaa vuotta vanhoja.
Graniitilla on suuri kovuus: 6 Mohsin asteikolla ja 10 kovuusasteikolla.
2. Korkea lämmönkestävyys
Metallisiin materiaaleihin verrattuna graniitilla on alhaisempi laajenemiskerroin (noin 5 µm/m*K) ja alhaisempi absoluuttinen laajenemisnopeus (esim. teräksellä α = 12 µm/m*K).
Graniitin alhainen lämmönjohtavuus (3 W/m*K) varmistaa hitaan reagoinnin lämpötilanvaihteluihin teräkseen verrattuna (42–50 W/m*K).
3. Erittäin hyvä tärinänvaimennusvaikutus
Yhtenäisen rakenteensa ansiosta graniitissa ei ole jäännösjännitystä. Tämä vähentää tärinää.
4. Kolmikoordinaattinen ohjauskisko suurella tarkkuudella
Graniitti on luonnonkivestä valmistettua graniittia, jota käytetään mittauslevynä, ja sitä voidaan työstää erittäin hyvin timanttityökaluilla, mikä johtaa koneen osiin, joilla on suuri perustarkkuus.
Manuaalisella hiomalla johdekiskojen tarkkuus voidaan optimoida mikronitasolle.
Hiomisen aikana voidaan ottaa huomioon kuormituksesta riippuvat osan muodonmuutokset.
Tämä johtaa erittäin puristettuun pintaan, mikä mahdollistaa ilmalaakeriohjaimien käytön. Ilmalaakeriohjaimien tarkkuus on erittäin korkean pinnanlaadun ja akselin kosketuksettoman liikkeen ansiosta erittäin korkea.
lopuksi:
Ohjauskiskon luontainen stabiilius, lämpötilankestävyys, tärinänvaimennus ja tarkkuus ovat neljä tärkeintä ominaisuutta, jotka tekevät graniitista ihanteellisen materiaalin koordinaattimittauskoneille (CMM). Graniittia käytetään yhä enemmän mittaus- ja testipenkkien valmistuksessa sekä koordinaattimittauskoneissa mittauslevyissä, mittauspöydissä ja mittauslaitteissa. Graniittia käytetään myös muilla teollisuudenaloilla, kuten työstökoneissa, laserkoneissa ja -järjestelmissä, mikrokoneistuskoneissa, painokoneissa, optisissa koneissa, kokoonpanoautomaatiossa, puolijohteiden prosessoinnissa jne. koneiden ja koneenosien kasvavien tarkkuusvaatimusten vuoksi.
Julkaisun aika: 18. tammikuuta 2022