Precīzu mērījumu jomā trīs koordinātu mērīšanas iekārta ir galvenā iekārta produktu kvalitātes kontrolei, un pamatne kalpo par pamatu tās stabilai darbībai. Tās termiskās deformācijas veiktspēja tieši nosaka mērījumu precizitāti. Granīts un čuguns kā divi galvenie pamatmateriāli jau sen ir piesaistījuši lielu uzmanību to atšķirību dēļ termiskajā deformācijā. Izmantojot termoattēlu vizualizācijas noteikšanas tehnoloģiju, mēs varam tieši atklāt būtisko atšķirību termiskajā stabilitātē starp abiem, nodrošinot zinātnisku pamatu iekārtu izvēlei precīzās ražošanas nozarē.
Termiskā deformācija: "Neredzamais slepkava", kas ietekmē trīs koordinātu mērījumu precizitāti
Trīs koordinātu mērīšanas iekārta iegūst trīsdimensiju datus, zondei saskaroties ar mērāmo objektu. Jebkura pamatnes termiskā deformācija izraisīs mērījumu atskaites punkta nobīdi. Rūpnieciskā vidē tādi faktori kā siltuma veidošanās iekārtu darbības laikā un apkārtējās vides temperatūras svārstības var izraisīt pamatnes termisko izplešanos vai saraušanos. Neliela termiskā deformācija var izraisīt mērīšanas zondes pozicionālās novirzes, kas galu galā noved pie mērījumu kļūdām. Nozarēs ar ārkārtīgi augstām precizitātes prasībām, piemēram, kosmosa un pusvadītāju ražošanā, termiskās deformācijas izraisītās kļūdas var izraisīt produkta brāķēšanu vai veiktspējas pasliktināšanos. Tāpēc pamatnes termiskā stabilitāte ir ārkārtīgi svarīga.
Termoattēla ierīce: Vizualizē termiskās deformācijas atšķirības
Termoattēli var pārveidot temperatūras sadalījumu uz objekta virsmas vizuālos attēlos. Analizējot temperatūras izmaiņas dažādās zonās, tie var vizuāli attēlot termiskās deformācijas situāciju. Eksperimentā mēs izvēlējāmies granīta un čuguna trīs koordinātu mērīšanas iekārtu pamatnes ar vienādu specifikāciju, simulējām siltuma veidošanos iekārtas darbības laikā vienā vidē un izmantojām termoattēlu, lai reģistrētu abu ierīču temperatūras izmaiņas un termiskās deformācijas procesus.
Čuguna pamatne: ievērojama termiskā deformācija un satraucoša stabilitāte
Termoattēla attēlā redzams, ka pēc 30 minūšu darbības čuguna pamatnei ir ievērojami nevienmērīgs virsmas temperatūras sadalījums. Čuguna nevienmērīgās siltumvadītspējas dēļ temperatūra pamatnes lokālajā zonā strauji paaugstinās, un starpība starp augstāko un zemāko temperatūru var sasniegt 8–10 ℃. Termiskās spriedzes ietekmē čuguna pamatne piedzīvo nelielas deformācijas, kas redzamas ar neapbruņotu aci. Ar augstas precizitātes mēriekārtām tika konstatēts, ka tās lineārā izmēra izmaiņas sasniedz 0,02–0,03 mm. Šī deformācija izraisa mērījumu kļūdas palielināšanos līdz ±5 μm, nopietni ietekmējot mērījumu precizitāti. Turklāt pēc čuguna pamatnes darbības pārtraukšanas siltums izkliedējas lēni, un atgriešanās sākotnējā stāvoklī aizņem pat 1 līdz 2 stundas, kas ievērojami ierobežo iekārtas nepārtrauktas darbības jaudu.
Granīta pamatne: Lieliska termiskā stabilitāte nodrošina mērījumu precizitāti
Krasā pretstatā granīta pamatnei darbības laikā ir izcila termiskā stabilitāte. Termoattēli rāda, ka virsmas temperatūras sadalījums ir vienmērīgs. Pēc vienas darbības stundas maksimālā temperatūras starpība uz pamatnes virsmas ir tikai 1–2 ℃. Tas ir saistīts ar granīta ārkārtīgi zemo termiskās izplešanās koeficientu (5–7 × 10⁻⁶/℃) un tā izcilo siltumvadītspējas vienmērību. Pēc testēšanas granīta pamatnes lineārā izmēru variācija vienādos darba apstākļos ir mazāka par 0,005 mm, un mērījumu kļūdu var kontrolēt ±1 μm robežās. Pat pēc ilgstošas nepārtrauktas darbības granīta pamatne joprojām var saglabāt stabilu formu, un pēc darbības pārtraukšanas temperatūra ātri atgriežas stabilā stāvoklī, nodrošinot uzticamu atskaites punktu nākamajam mērījumam.
Pateicoties termovizora intuitīvajai prezentācijai un datu salīdzināšanai, granīta priekšrocība termiskajā stabilitātē ir acīmredzama. Ražošanas uzņēmumiem, kas tiecas pēc augstas precizitātes mērījumiem, trīs koordinātu mēriekārtas ar granīta pamatni izvēle var efektīvi samazināt termiskās deformācijas radītās mērījumu kļūdas un uzlabot produktu pārbaudes precizitāti un efektivitāti. Ražošanas nozarei virzoties uz augstu precizitāti un intelektu, granīta pamatnes ar izcilu termisko stabilitāti neizbēgami kļūs par vēlamo materiālu trīs koordinātu mēriekārtām un vēl precīzākām iekārtām, paceļot nozares kvalitātes kontroles līmeni jaunā līmenī.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 13. maijs