Tecnologia de mesura per a granit: precisa fins a la micra
El granit compleix els requisits de la tecnologia de mesura moderna en enginyeria mecànica. L'experiència en la fabricació de bancs de mesura i proves i màquines de mesura per coordenades ha demostrat que el granit té avantatges clars respecte als materials tradicionals. El motiu és el següent.
El desenvolupament de la tecnologia de mesura en els darrers anys i dècades encara és emocionant avui dia. Al principi, els mètodes de mesura simples com ara taules de mesura, bancs de mesura, bancs de proves, etc. eren suficients, però amb el temps els requisits de qualitat del producte i fiabilitat del procés es van fer cada cop més grans. La precisió de la mesura està determinada per la geometria bàsica de la làmina utilitzada i la incertesa de mesura de la sonda respectiva. Tanmateix, les tasques de mesura són cada cop més complexes i dinàmiques, i els resultats han de ser més precisos. Això anuncia l'alba de la metrologia de coordenades espacials.
La precisió significa minimitzar el biaix
Una màquina de mesura de coordenades 3D consta d'un sistema de posicionament, un sistema de mesura d'alta resolució, sensors de commutació o mesura, un sistema d'avaluació i un programari de mesura. Per aconseguir una alta precisió de mesura, cal minimitzar la desviació de la mesura.
L'error de mesura és la diferència entre el valor que mostra l'instrument de mesura i el valor de referència real de la quantitat geomètrica (estàndard de calibratge). L'error de mesura de longitud E0 de les màquines de mesura de coordenades (CMM) modernes és de 0,3 + L/1000 µm (L és la longitud mesurada). El disseny del dispositiu de mesura, la sonda, l'estratègia de mesura, la peça i l'usuari tenen una influència significativa en la desviació de la mesura de longitud. El disseny mecànic és el factor d'influència millor i més sostenible.
L'aplicació del granit en metrologia és un dels factors importants que afecten el disseny de les màquines de mesura. El granit és un material excel·lent per als requisits moderns perquè compleix quatre requisits que fan que els resultats siguin més precisos:
1. Alta estabilitat inherent
El granit és una roca volcànica composta per tres components principals: quars, feldespat i mica, formats per la cristal·lització de roques foses a l'escorça.
Després de milers d'anys d'"envelliment", el granit té una textura uniforme i no pateix tensions internes. Per exemple, els impales tenen uns 1,4 milions d'anys.
El granit té una gran duresa: 6 a l'escala de Mohs i 10 a l'escala de duresa.
2. Resistència a altes temperatures
En comparació amb els materials metàl·lics, el granit té un coeficient de dilatació més baix (aprox. 5 µm/m*K) i una taxa de dilatació absoluta més baixa (per exemple, l'acer α = 12 µm/m*K).
La baixa conductivitat tèrmica del granit (3 W/m*K) garanteix una resposta lenta a les fluctuacions de temperatura en comparació amb l'acer (42-50 W/m*K).
3. Molt bon efecte de reducció de vibracions
A causa de l'estructura uniforme, el granit no té tensions residuals. Això redueix la vibració.
4. Carril guia de tres coordenades amb alta precisió
El granit, fet de pedra dura natural, s'utilitza com a placa de mesura i es pot mecanitzar molt bé amb eines de diamant, donant com a resultat peces de màquina amb una alta precisió bàsica.
Mitjançant el rectificat manual, la precisió dels rails de guia es pot optimitzar fins al nivell de micres.
Durant el rectificat, es poden tenir en compte les deformacions de la peça dependents de la càrrega.
Això resulta en una superfície altament comprimida, cosa que permet l'ús de guies de coixinets d'aire. Les guies de coixinets d'aire són molt precises a causa de l'alta qualitat de la superfície i el moviment sense contacte de l'eix.
en conclusió:
L'estabilitat inherent, la resistència a la temperatura, l'amortiment de vibracions i la precisió del carril guia són les quatre característiques principals que fan del granit un material ideal per a les CMM. El granit s'utilitza cada cop més en la fabricació de bancs de mesura i proves, així com en CMM per a taulers de mesura, taules de mesura i equips de mesura. El granit també s'utilitza en altres indústries, com ara màquines-eina, màquines i sistemes làser, màquines de micromecanitzat, màquines d'impressió, màquines òptiques, automatització d'assemblatges, processament de semiconductors, etc., a causa dels creixents requisits de precisió per a les màquines i els components de les màquines.
Data de publicació: 18 de gener de 2022