Trong lĩnh vực đo lường chính xác, máy đo tọa độ ba chiều là thiết bị cốt lõi để kiểm soát chất lượng sản phẩm, và đế máy đóng vai trò là nền tảng cho hoạt động ổn định của nó. Hiệu suất biến dạng nhiệt của đế máy quyết định trực tiếp độ chính xác đo. Đá granit và gang, hai vật liệu đế chính, từ lâu đã thu hút nhiều sự chú ý vì sự khác biệt về biến dạng nhiệt. Với công nghệ phát hiện hình ảnh của máy ảnh nhiệt, chúng ta có thể trực tiếp làm rõ sự khác biệt cơ bản về độ ổn định nhiệt giữa hai vật liệu này, cung cấp cơ sở khoa học cho việc lựa chọn thiết bị trong ngành công nghiệp sản xuất chính xác.
Biến dạng nhiệt: "Kẻ giết người thầm lặng" ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo ba tọa độ.
Máy đo tọa độ ba chiều thu thập dữ liệu ba chiều thông qua sự tiếp xúc của đầu dò với vật thể cần đo. Bất kỳ biến dạng nhiệt nào của đế đều sẽ làm dịch chuyển điểm tham chiếu đo. Trong môi trường công nghiệp, các yếu tố như sinh nhiệt trong quá trình vận hành thiết bị và sự dao động nhiệt độ môi trường đều có thể gây ra sự giãn nở hoặc co lại do nhiệt của đế. Biến dạng nhiệt nhỏ cũng có thể gây ra sai lệch vị trí của đầu dò đo, cuối cùng dẫn đến sai số đo. Đối với các ngành công nghiệp có yêu cầu độ chính xác cực cao như hàng không vũ trụ và bán dẫn, sai số do biến dạng nhiệt có thể dẫn đến việc loại bỏ sản phẩm hoặc làm giảm hiệu suất. Do đó, độ ổn định nhiệt của đế là vô cùng quan trọng.
Máy ảnh nhiệt: Hiển thị sự khác biệt về biến dạng nhiệt.
Máy ảnh nhiệt có thể chuyển đổi sự phân bố nhiệt độ trên bề mặt vật thể thành hình ảnh trực quan. Bằng cách phân tích sự thay đổi nhiệt độ ở các khu vực khác nhau, chúng có thể hiển thị trực quan tình trạng biến dạng nhiệt. Trong thí nghiệm, chúng tôi đã chọn đế máy đo tọa độ ba chiều bằng đá granit và gang có cùng thông số kỹ thuật, mô phỏng sự sinh nhiệt trong quá trình hoạt động của thiết bị trong cùng môi trường, và sử dụng máy ảnh nhiệt để ghi lại sự thay đổi nhiệt độ và quá trình biến dạng nhiệt của cả hai.
Đế gang: Biến dạng nhiệt đáng kể và độ ổn định đáng lo ngại.
Hình ảnh nhiệt cho thấy sau khi đế gang hoạt động được 30 phút, nhiệt độ bề mặt phân bố không đồng đều đáng kể. Do tính dẫn nhiệt không đồng đều của gang, nhiệt độ tại khu vực cục bộ của đế tăng nhanh, và sự chênh lệch giữa nhiệt độ cao nhất và thấp nhất có thể lên tới 8-10 ℃. Dưới tác động của ứng suất nhiệt, đế gang bị biến dạng nhỏ có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Thiết bị đo độ chính xác cao đã phát hiện sự thay đổi kích thước tuyến tính đạt 0,02-0,03mm. Sự biến dạng này sẽ làm cho sai số đo tăng lên ±5μm, ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ chính xác đo. Ngoài ra, sau khi đế gang ngừng hoạt động, nhiệt lượng tản ra chậm và phải mất từ 1 đến 2 giờ để trở lại trạng thái ban đầu, điều này hạn chế đáng kể khả năng hoạt động liên tục của thiết bị.
Đế bằng đá granit: Độ ổn định nhiệt tuyệt vời đảm bảo độ chính xác của phép đo.
Ngược lại hoàn toàn, đế đá granit thể hiện độ ổn định nhiệt tuyệt vời trong quá trình hoạt động. Hình ảnh nhiệt cho thấy sự phân bố nhiệt độ bề mặt đồng đều. Sau một giờ hoạt động, chênh lệch nhiệt độ tối đa trên bề mặt đế chỉ là 1-2 ℃. Điều này là do hệ số giãn nở nhiệt cực thấp của đá granit (5-7 ×10⁻⁶/℃) và tính đồng nhất tuyệt vời của độ dẫn nhiệt. Sau khi thử nghiệm, sự thay đổi kích thước tuyến tính của đế đá granit trong cùng điều kiện làm việc nhỏ hơn 0,005mm, và sai số đo có thể được kiểm soát trong phạm vi ±1μm. Ngay cả sau thời gian dài hoạt động liên tục, đế đá granit vẫn có thể duy trì hình dạng ổn định, và sau khi dừng hoạt động, nhiệt độ nhanh chóng trở lại trạng thái ổn định, cung cấp một tham chiếu đáng tin cậy cho phép đo tiếp theo.
Thông qua cách trình bày trực quan và so sánh dữ liệu của máy ảnh nhiệt, ưu điểm về độ ổn định nhiệt của đá granit trở nên rõ ràng. Đối với các doanh nghiệp sản xuất theo đuổi độ chính xác cao, việc lựa chọn máy đo tọa độ ba chiều với đế bằng đá granit có thể giảm thiểu hiệu quả sai số đo do biến dạng nhiệt và nâng cao độ chính xác cũng như hiệu quả kiểm tra sản phẩm. Với xu hướng ngành công nghiệp sản xuất hướng tới độ chính xác cao và tính thông minh, đế đá granit với độ ổn định nhiệt vượt trội chắc chắn sẽ trở thành vật liệu được ưa chuộng cho máy đo tọa độ ba chiều và thậm chí cả các thiết bị có độ chính xác cao hơn, đưa mức độ kiểm soát chất lượng của ngành lên một tầm cao mới.
Thời gian đăng bài: 13 tháng 5 năm 2025