En el camp de la fabricació de precisió i la inspecció de qualitat, la màquina de mesura de tres coordenades és l'equip principal per garantir la precisió del producte. La precisió de les seves dades de mesura afecta directament la qualitat del producte i l'optimització dels processos de producció. Tanmateix, l'error de deformació tèrmica causat pels canvis de temperatura durant el funcionament de l'equip sempre ha estat un problema difícil que afecta la indústria. La base de granit, amb les seves excel·lents propietats físiques i avantatges estructurals, s'ha convertit en la clau per eliminar l'error de deformació tèrmica de la màquina de mesura de tres coordenades.
Les causes i els perills dels errors de deformació tèrmica en màquines de mesura de tres coordenades
Quan una màquina de mesura de tres coordenades està en funcionament, el funcionament del motor, la fricció que genera calor i les fluctuacions de la temperatura ambiental poden causar canvis en la temperatura de l'equip. La base de la màquina de mesura, feta de materials metàl·lics tradicionals, té un coeficient de dilatació tèrmica relativament alt. Per exemple, el coeficient de dilatació tèrmica de l'acer ordinari és d'aproximadament 11 × 10⁻⁶/℃. Quan la temperatura augmenta 10℃, la base metàl·lica d'1 metre de llargada s'allargarà 110 μm. Aquesta lleugera deformació es transmetrà a la sonda de mesura a través de l'estructura mecànica, cosa que farà que la posició de mesura es desplaci i, en última instància, provocarà errors en les dades de mesura. En la inspecció de peces de precisió, com ara pales de motors aeronàutics i motlles de precisió, un error de 0,01 mm pot provocar una no conformitat del producte. Els errors de deformació tèrmica afecten seriosament la fiabilitat de la mesura i l'eficiència de la producció.
Els avantatges característics de les bases de granit
Coeficient d'expansió tèrmica ultrabaix, referència de mesura estable
El granit és una roca ígnia natural formada a través de processos geològics durant centenars de milions d'anys. El seu coeficient de dilatació tèrmica és extremadament baix, normalment entre (4-8) ×10⁻⁶/℃, que és només d'1/3 a 1/2 del dels materials metàl·lics. Això significa que, amb la mateixa variació de temperatura, el canvi de mida de la base de granit és extremadament petit. Quan la temperatura ambient fluctua, la base de granit pot mantenir una forma geomètrica estable, proporcionant una referència sòlida per al sistema de coordenades de la màquina de mesura, evitant la desviació de posició de la sonda de mesura causada per la deformació de la base i reduint l'impacte dels errors de deformació tèrmica en els resultats de mesura de l'arrel.
L'alta rigidesa i l'estructura uniforme suprimeixen la transmissió de deformacions
El granit té una textura dura, amb una estructura cristal·lina mineral interna densa i uniforme, i la seva duresa pot arribar a 6-7 a l'escala de Mohs. Aquesta alta rigidesa fa que la base de granit sigui menys propensa a patir deformacions elàstiques quan suporta el pes de la pròpia màquina de mesura i les forces externes durant el procés de mesura. Fins i tot quan el funcionament de l'equip genera lleugeres vibracions o forces locals desiguals, la base de granit pot suprimir eficaçment la transmissió i propagació de la deformació amb les seves característiques estructurals uniformes, evitar que la deformació es condueixi des de la base fins al mecanisme de mesura, garantir que la sonda de mesura estigui sempre en un estat de funcionament estable i garantir la precisió de les dades de mesura.
Rendiment d'amortiment natural, absorbint vibracions i calor
La microestructura única del granit li confereix un excel·lent rendiment d'amortiment. Quan la vibració generada pel funcionament de la màquina de mesura es transmet a la base de granit, les partícules minerals internes i els petits porus poden convertir l'energia de vibració en energia calorífica i consumir-la, atenuant ràpidament l'amplitud de la vibració. Mentrestant, aquesta característica d'amortiment també ajuda a absorbir la calor generada pel funcionament de l'equip, alentir l'acumulació i la velocitat de difusió de la temperatura a la base i reduir el risc de deformació tèrmica local causada per una distribució desigual de la temperatura. En operacions de mesura contínues a llarg termini, el rendiment d'amortiment de la base de granit pot reduir significativament l'aparició d'errors de deformació tèrmica i millorar l'estabilitat de la mesura.
L'efecte pràctic de l'aplicació de la base de granit
Després que moltes empreses de fabricació substituïssin la base metàl·lica de la màquina de mesura de tres coordenades per una base de granit, la precisió de la mesura va millorar significativament. Després que una determinada empresa de fabricació de peces d'automòbils introduís una màquina de mesura de tres coordenades equipada amb una base de granit, l'error de mesura del bloc del motor es va reduir dels ±15 μm originals a ±5 μm. La repetibilitat i la reproductibilitat de les dades de mesura van millorar significativament, es va augmentar la fiabilitat de la inspecció de la qualitat del producte i es va reduir eficaçment la taxa d'errors de jutjament del producte causats per errors de mesura. Ha millorat l'eficiència de la producció i la competitivitat de les empreses.
En conclusió, la base de granit, amb el seu coeficient d'expansió tèrmica extremadament baix, alta rigidesa, estructura uniforme i excel·lent rendiment d'amortiment, elimina l'error de deformació tèrmica de la màquina de mesura de tres coordenades de múltiples dimensions, proporcionant un suport bàsic estable i fiable per a una mesura precisa, i s'ha convertit en un component clau indispensable dels equips de mesura d'alta precisió moderns.
Data de publicació: 19 de maig de 2025