Tiksliosios gamybos ir kokybės kontrolės srityje trijų koordinačių matavimo mašina yra pagrindinė įranga, užtikrinanti gaminių tikslumą. Jos matavimo duomenų tikslumas tiesiogiai veikia gaminių kokybę ir gamybos procesų optimizavimą. Tačiau įrangos veikimo metu dėl temperatūros pokyčių atsirandanti terminės deformacijos paklaida visada buvo sudėtinga pramonės problema. Granito pagrindas, pasižymintis išskirtinėmis fizinėmis savybėmis ir konstrukciniais pranašumais, tapo raktu į trijų koordinačių matavimo mašinos terminės deformacijos paklaidos pašalinimą.
Trijų koordinačių matavimo mašinų terminės deformacijos paklaidų priežastys ir pavojai
Kai veikia trijų koordinačių matavimo mašina, veikiantis variklis, trinties generuojama šiluma ir aplinkos temperatūros svyravimai gali sukelti įrangos temperatūros pokyčius. Matavimo mašinos pagrindas, pagamintas iš tradicinių metalinių medžiagų, turi gana didelį šiluminio plėtimosi koeficientą. Pavyzdžiui, įprasto plieno šiluminio plėtimosi koeficientas yra maždaug 11 × 10⁻⁶/℃. Kai temperatūra pakyla 10 ℃, 1 metro ilgio metalinis pagrindas pailgėja 110 μm. Ši nedidelė deformacija per mechaninę konstrukciją bus perduota matavimo zondui, todėl matavimo padėtis pasislinks ir galiausiai matavimo duomenyse atsiras paklaidų. Tikrinant tikslias dalis, tokias kaip lėktuvų variklių mentės ir tikslios formos, 0,01 mm paklaida gali lemti gaminio neatitikimą. Šiluminės deformacijos paklaidos daro didelę įtaką matavimo patikimumui ir gamybos efektyvumui.
Granito pagrindų būdingi privalumai
Itin mažas šiluminio plėtimosi koeficientas, stabilus matavimo etalonas
Granitas yra natūrali magminė uoliena, susidariusi geologinių procesų metu per šimtus milijonų metų. Jo šiluminio plėtimosi koeficientas yra itin mažas, paprastai svyruoja nuo (4–8) × 10⁻⁶/℃, tai yra tik 1/3–1/2 metalinių medžiagų šiluminio plėtimosi koeficiento. Tai reiškia, kad esant tam pačiam temperatūros pokyčiui, granito pagrindo dydžio pokytis yra itin mažas. Kai aplinkos temperatūra svyruoja, granito pagrindas gali išlaikyti stabilią geometrinę formą, suteikdamas tvirtą atskaitos tašką matavimo mašinos koordinačių sistemai, išvengdamas matavimo zondo padėties nuokrypio, kurį sukelia pagrindo deformacija, ir sumažindamas šiluminės deformacijos paklaidų įtaką matavimo rezultatams nuo pagrindo.
Didelis standumas ir vienoda struktūra slopina deformacijos perdavimą
Granitas yra kietos tekstūros, tankios ir vienodos vidinės mineralinės kristalinės struktūros, o jo kietumas pagal Moso skalę gali siekti 6–7. Dėl didelio standumo granito pagrindas yra mažiau linkęs elastingai deformuotis, kai matavimo proceso metu jam tenka matavimo mašinos svoris ir išorinės jėgos. Net ir tada, kai įrangos veikimas sukelia nedideles vibracijas ar vietines netolygias jėgas, granito pagrindas, pasižymintis vienodomis struktūrinėmis savybėmis, gali efektyviai slopinti deformacijos perdavimą ir plitimą, užkirsti kelią deformacijos perdavimui iš pagrindo į matavimo mechanizmą, užtikrinti, kad matavimo zondas visada būtų stabilioje darbinėje būsenoje, ir garantuoti matavimo duomenų tikslumą.
Natūralus slopinimo efektyvumas, sugeriantis vibraciją ir šilumą
Unikali granito mikrostruktūra suteikia jam puikias slopinimo savybes. Kai matavimo mašinos veikimo metu susidaranti vibracija perduodama į granito pagrindą, vidinės mineralinės dalelės ir mažytės poros gali paversti vibracijos energiją šilumos energija ir ją sunaudoti, greitai susilpnindamos vibracijos amplitudę. Be to, ši slopinimo savybė taip pat padeda sugerti įrangos veikimo metu susidarančią šilumą, sulėtinti temperatūros kaupimosi ir sklaidos greitį ant pagrindo ir sumažinti vietinės terminės deformacijos, kurią sukelia netolygus temperatūros pasiskirstymas, riziką. Atliekant nuolatines ilgalaikes matavimo operacijas, granito pagrindo slopinimo savybės gali žymiai sumažinti terminės deformacijos paklaidų atsiradimą ir padidinti matavimo stabilumą.
Granito pagrindo praktinis pritaikymo poveikis
Daugeliui gamybos įmonių pakeitus trijų koordinačių matavimo mašinų metalinį pagrindą granitiniu pagrindu, matavimo tikslumas gerokai pagerėjo. Vienai automobilių dalių gamybos įmonei įdiegus trijų koordinačių matavimo mašiną su granitiniu pagrindu, variklio bloko matavimo paklaida sumažėjo nuo pradinės ±15 μm iki ±5 μm ribos. Matavimo duomenų pakartojamumas ir atkuriamumas gerokai pagerėjo, padidėjo gaminių kokybės kontrolės patikimumas ir efektyviai sumažėjo gaminių klaidingo vertinimo rodiklis dėl matavimo paklaidų. Tai pagerino gamybos efektyvumą ir įmonių konkurencingumą.
Apibendrinant galima teigti, kad granito pagrindas, pasižymintis itin mažu šiluminio plėtimosi koeficientu, dideliu standumu, vienoda struktūra ir puikiomis slopinimo savybėmis, pašalina trijų koordinačių matavimo mašinos šiluminės deformacijos paklaidą iš kelių matmenų, suteikdamas stabilią ir patikimą pagrindinę atramą tiksliam matavimui ir tapo nepakeičiamu šiuolaikinės didelio tikslumo matavimo įrangos komponentu.
Įrašo laikas: 2025 m. gegužės 19 d.