Kā mēs nodrošinām precizitāti? Galvenie sagatavošanās punkti pirms granīta komponentu mērīšanas

Ultraprecīzās inženierijas jomā granīta komponents ir galvenais atskaites elements, kas nodrošina stabilitātes pamatu instrumentiem, kas darbojas mikro un nanometru mērogā. Tomēr pat visstabilākais materiāls — mūsu ZHHIMG® augsta blīvuma melnais granīts — var pilnībā izmantot savu potenciālu tikai tad, ja pats mērīšanas process tiek pārvaldīts ar zinātnisku precizitāti.

Kā inženieri un metrologi nodrošina, ka mērījumu rezultāti ir patiesi precīzi? Lai granīta mašīnu pamatņu, gaisa gultņu vai CMM konstrukciju pārbaudes un galīgās verifikācijas laikā sasniegtu precīzus, atkārtojamus rezultātus, ir jāpievērš stingra uzmanība detaļām, pirms mērinstruments pieskaras virsmai. Šī sagatavošanās bieži vien ir tikpat svarīga kā pati mēriekārta, nodrošinot, ka rezultāti patiesi atspoguļo komponenta ģeometriju, nevis vides artefaktus.

1. Termiskās kondicionēšanas kritiskā loma (iztvaikošanas periods)

Granītam ir ārkārtīgi zems termiskās izplešanās koeficients (COE), īpaši salīdzinājumā ar metāliem. Tomēr jebkurš materiāls, tostarp augsta blīvuma granīts, pirms pārbaudes uzsākšanas ir termiski jāstabilizē apkārtējā gaisa un mērinstrumenta ietekmē. To sauc par iztvaikošanas periodu.

Liels granīta komponents, īpaši tāds, kas nesen pārvietots no rūpnīcas telpām uz specializētu metroloģijas laboratoriju, nesīs termiskos gradientus — temperatūras atšķirības starp tā serdi, virsmu un pamatni. Ja mērīšana sākas priekšlaicīgi, granīts lēnām izpletīsies vai saraustīsies, izlīdzinoties, izraisot nepārtrauktu rādījumu nobīdi.

• Īkšķa likums: Precīzijas komponentiem ilgstoši, bieži vien 24 līdz 72 stundas, jāatrodas mērīšanas vidē — mūsu temperatūras un mitruma kontrolētajās tīrtelpās. Mērķis ir panākt termisko līdzsvaru, nodrošinot, ka granīta komponents, mērīšanas ierīce (piemēram, lāzera interferometrs vai elektroniskais līmeņrādis) un gaiss ir starptautiski atzītā standarta temperatūrā (parasti 20 ℃).

2. Virsmas izvēle un tīrīšana: precizitātes ienaidnieka likvidēšana

Netīrumi, putekļi un gruži ir lielākie precīzu mērījumu ienaidnieki. Pat mikroskopiska putekļu daļiņa vai pirkstu nospiedumu paliekas var radīt augstuma atstarpi, kas maldīgi norāda uz vairāku mikrometru kļūdu, nopietni pasliktinot līdzenuma vai taisnuma mērījumu.

Pirms jebkuras zondes, reflektora vai mērinstrumenta novietošanas uz virsmas:

• Rūpīga tīrīšana: Detaļas virsma, neatkarīgi no tā, vai tā ir atskaites plakne vai lineārās sliedes montāžas paliktnis, ir rūpīgi jānotīra, izmantojot piemērotu, bezplūksnu salveti un augstas tīrības pakāpes tīrīšanas līdzekli (bieži vien rūpniecisko spirtu vai speciālu granīta tīrīšanas līdzekli).
• Noslaukiet instrumentus: Tikpat svarīgi ir notīrīt pašus mērinstrumentus. Atstarotājiem, instrumentu pamatnēm un zondes uzgaļiem jābūt nevainojamiem, lai nodrošinātu perfektu kontaktu un patiesu optisko ceļu.

3. Atbalsta un stresa mazināšanas izpratne

Granīta komponenta atbalsta veids mērīšanas laikā ir ļoti svarīgs. Lielas, smagas granīta konstrukcijas ir konstruētas tā, lai saglabātu savu ģeometriju, ja tās tiek atbalstītas noteiktos, matemātiski aprēķinātos punktos (optimālai līdzenuma nodrošināšanai bieži vien balstoties uz Airy vai Besela punktiem).

• Pareiza montāža: Pārbaude jāveic, granīta komponentam atrodoties uz inženiertehniskajā rasējumā norādītajiem balstiem. Nepareizi atbalsta punkti var izraisīt iekšējo spriegumu un konstrukcijas novirzi, deformējot virsmu un radot neprecīzu "ārpus pielaides" rādījumu, pat ja komponents ir perfekti izgatavots.
• Vibrāciju izolācija: Mērīšanas videi jābūt izolētai. ZHHIMG pamatne ar vienu metru biezu vibrācijas slāpējošu betona grīdu un 2000 mm dziļu izolācijas tranšeju samazina ārējos seismiskos un mehāniskos traucējumus, nodrošinot, ka mērījumi tiek veikti uz patiesi statiska ķermeņa.

4. Izvēle: pareizā metroloģijas rīka izvēle

Visbeidzot, atbilstošais mērinstruments ir jāizvēlas, pamatojoties uz nepieciešamo precizitātes pakāpi un detaļas ģeometriju. Neviens instruments nav ideāls katram uzdevumam.

• Plakanums: Lai nodrošinātu vispārēju augstas precizitātes plakanumu un ģeometrisko formu, lāzera interferometrs vai augstas izšķirtspējas autokolimators (bieži vien savienots pārī ar elektroniskajiem līmeņrāžiem) nodrošina nepieciešamo izšķirtspēju un precizitāti lielos attālumos.
• Lokālā precizitāte: Lokāla nodiluma vai atkārtojamības pārbaudei (atkārtotas nolasīšanas precizitāte) ir nepieciešami augstas precizitātes elektroniskie līmeņrāži vai LVDT/kapacitātes zondes ar izšķirtspēju līdz 0,1 μm.

Rūpīgi ievērojot šos sagatavošanās soļus — termiskās stabilitātes pārvaldību, tīrības uzturēšanu un pareiza konstrukcijas atbalsta nodrošināšanu —, ZHHIMG inženieru komanda garantē, ka mūsu īpaši precīzo komponentu galīgie mērījumi ir patiess un uzticams mūsu materiālu un meistaru nodrošinātās pasaules līmeņa precizitātes atspoguļojums.