Công nghệ đo lường đá granit – độ chính xác đến từng micron
Đá granit đáp ứng các yêu cầu của công nghệ đo lường hiện đại trong kỹ thuật cơ khí. Kinh nghiệm trong sản xuất các bàn đo và thử nghiệm cũng như máy đo tọa độ đã cho thấy đá granit có những ưu điểm vượt trội so với các vật liệu truyền thống. Lý do là như sau.
Sự phát triển của công nghệ đo lường trong những năm và thập kỷ gần đây vẫn rất thú vị. Ban đầu, các phương pháp đo lường đơn giản như bảng đo, bàn đo, bệ thử nghiệm, v.v. là đủ, nhưng theo thời gian, yêu cầu về chất lượng sản phẩm và độ tin cậy của quy trình ngày càng cao. Độ chính xác của phép đo được xác định bởi hình dạng cơ bản của tấm vật liệu được sử dụng và độ không chắc chắn của phép đo của đầu dò tương ứng. Tuy nhiên, các nhiệm vụ đo lường ngày càng phức tạp và năng động hơn, và kết quả phải chính xác hơn. Điều này báo hiệu sự ra đời của đo lường tọa độ không gian.
Độ chính xác đồng nghĩa với việc giảm thiểu sai lệch.
Máy đo tọa độ 3D bao gồm hệ thống định vị, hệ thống đo độ phân giải cao, cảm biến chuyển mạch hoặc đo lường, hệ thống đánh giá và phần mềm đo lường. Để đạt được độ chính xác đo cao, sai lệch đo phải được giảm thiểu.
Sai số đo là sự khác biệt giữa giá trị hiển thị trên dụng cụ đo và giá trị tham chiếu thực tế của đại lượng hình học (chuẩn hiệu chuẩn). Sai số đo chiều dài E0 của các máy đo tọa độ (CMM) hiện đại là 0,3 + L/1000 µm (L là chiều dài đo). Thiết kế của thiết bị đo, đầu dò, chiến lược đo, phôi và người sử dụng có ảnh hưởng đáng kể đến độ lệch đo chiều dài. Thiết kế cơ khí là yếu tố ảnh hưởng tốt nhất và bền vững nhất.
Việc ứng dụng đá granit trong đo lường là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thiết kế máy đo. Đá granit là vật liệu tuyệt vời đáp ứng các yêu cầu hiện đại vì nó thỏa mãn bốn yêu cầu giúp cho kết quả chính xác hơn:
1. Độ ổn định vốn có cao
Đá granit là một loại đá núi lửa được cấu tạo từ ba thành phần chính: thạch anh, fenspat và mica, hình thành do sự kết tinh của các chất nóng chảy trong lớp vỏ Trái đất.
Sau hàng nghìn năm "lão hóa", đá granit có cấu trúc đồng nhất và không có ứng suất bên trong. Ví dụ, linh dương Impala có tuổi thọ khoảng 1,4 triệu năm.
Đá granit có độ cứng rất cao: 6 trên thang Mohs và 10 trên thang độ cứng.
2. Khả năng chịu nhiệt độ cao
So với các vật liệu kim loại, đá granit có hệ số giãn nở thấp hơn (khoảng 5µm/m*K) và tốc độ giãn nở tuyệt đối thấp hơn (ví dụ như thép α = 12µm/m*K).
Độ dẫn nhiệt thấp của đá granit (3 W/m*K) đảm bảo khả năng phản ứng chậm với sự thay đổi nhiệt độ so với thép (42-50 W/m*K).
3. Hiệu quả giảm rung rất tốt
Do cấu trúc đồng nhất, đá granit không có ứng suất dư. Điều này giúp giảm rung động.
4. Ray dẫn hướng ba tọa độ với độ chính xác cao
Đá granit, được làm từ loại đá cứng tự nhiên, được sử dụng làm tấm đo và có thể được gia công rất tốt bằng dụng cụ kim cương, tạo ra các chi tiết máy có độ chính xác cơ bản cao.
Bằng phương pháp mài thủ công, độ chính xác của các thanh dẫn hướng có thể được tối ưu hóa đến mức micron.
Trong quá trình mài, có thể xem xét đến sự biến dạng của chi tiết phụ thuộc vào tải trọng.
Điều này tạo ra một bề mặt được nén chặt, cho phép sử dụng các dẫn hướng ổ trục khí. Các dẫn hướng ổ trục khí có độ chính xác cao nhờ chất lượng bề mặt tốt và chuyển động không tiếp xúc của trục.
Tóm lại:
Tính ổn định vốn có, khả năng chịu nhiệt, khả năng giảm rung và độ chính xác của thanh dẫn hướng là bốn đặc điểm chính khiến đá granit trở thành vật liệu lý tưởng cho máy đo tọa độ (CMM). Đá granit ngày càng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các bàn đo và thử nghiệm, cũng như trên các máy CMM để đo bảng mạch, bàn đo và thiết bị đo. Đá granit cũng được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác, chẳng hạn như máy công cụ, máy và hệ thống laser, máy gia công siêu nhỏ, máy in, máy quang học, tự động hóa lắp ráp, gia công bán dẫn, v.v., do yêu cầu về độ chính xác ngày càng cao đối với máy móc và các bộ phận máy.
Thời gian đăng bài: 18/01/2022