คู่มือโดยรวมสำหรับการตรวจจับความเรียบของส่วนประกอบหินแกรนิต

ชิ้นส่วนหินแกรนิตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการผลิตที่ต้องการความแม่นยำสูง โดยความเรียบเป็นดัชนีสำคัญที่ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ บทความนี้จะแนะนำวิธีการ อุปกรณ์ และกระบวนการตรวจสอบความเรียบของชิ้นส่วนหินแกรนิตโดยละเอียด
I. วิธีการตรวจจับ
1. วิธีการแทรกสอดของผลึกแบน: เหมาะสำหรับการตรวจสอบความเรียบของชิ้นส่วนหินแกรนิตที่มีความแม่นยำสูง เช่น ฐานเครื่องมือทางแสง แท่นวัดความแม่นยำสูง เป็นต้น โดยใช้ผลึกแบน (ชิ้นส่วนแก้วทางแสงที่มีความเรียบสูงมาก) ติดแนบกับชิ้นส่วนหินแกรนิตที่ต้องการตรวจสอบบนระนาบ ใช้หลักการแทรกสอดของคลื่นแสง เมื่อแสงผ่านผลึกแบนและพื้นผิวของชิ้นส่วนหินแกรนิต จะเกิดแถบแทรกสอดขึ้น หากระนาบของชิ้นส่วนเรียบสนิท แถบแทรกสอดจะเป็นเส้นตรงขนานกันและมีระยะห่างเท่ากัน แต่ถ้าระนาบเว้าหรือนูน แถบแทรกสอดจะโค้งงอและผิดรูป จากระดับการโค้งงอและระยะห่างของแถบแทรกสอด จะคำนวณค่าความคลาดเคลื่อนของความเรียบโดยใช้สูตร ความแม่นยำสูงถึงระดับนาโนเมตร สามารถตรวจจับความเบี่ยงเบนเล็กน้อยของระนาบได้อย่างแม่นยำ
2. วิธีการวัดระดับอิเล็กทรอนิกส์: มักใช้กับชิ้นส่วนหินแกรนิตขนาดใหญ่ เช่น ฐานเครื่องมือกล แท่นประมวลผลแบบโครงเหล็กขนาดใหญ่ เป็นต้น โดยวางเครื่องวัดระดับอิเล็กทรอนิกส์บนพื้นผิวของชิ้นส่วนหินแกรนิต เลือกจุดวัด และเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางการวัดที่กำหนด เครื่องวัดระดับอิเล็กทรอนิกส์จะวัดการเปลี่ยนแปลงของมุมระหว่างตัวมันเองกับทิศทางของแรงโน้มถ่วงแบบเรียลไทม์ผ่านเซ็นเซอร์ภายใน และแปลงเป็นข้อมูลความเบี่ยงเบนของระดับ เมื่อทำการวัด จำเป็นต้องสร้างตารางการวัด เลือกจุดวัดที่ระยะห่างที่กำหนดในทิศทาง X และ Y และบันทึกข้อมูลของแต่ละจุด ผ่านการวิเคราะห์ข้อมูลด้วยซอฟต์แวร์ประมวลผล สามารถปรับความเรียบของพื้นผิวชิ้นส่วนหินแกรนิตได้ และความแม่นยำในการวัดสามารถเข้าถึงระดับไมครอน ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการตรวจสอบความเรียบของชิ้นส่วนขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ได้
3. วิธีการตรวจวัดด้วย CMM: สามารถตรวจวัดความเรียบอย่างครอบคลุมบนชิ้นส่วนหินแกรนิตรูปทรงซับซ้อน เช่น หินแกรนิตสำหรับแม่พิมพ์รูปทรงพิเศษ เครื่อง CMM จะเคลื่อนที่ในพื้นที่สามมิติโดยใช้หัววัดสัมผัสกับพื้นผิวของชิ้นส่วนหินแกรนิตเพื่อเก็บพิกัดของจุดวัด จุดวัดจะกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วระนาบของชิ้นส่วน และสร้างเป็นตารางวัด เครื่องจะเก็บข้อมูลพิกัดของแต่ละจุดโดยอัตโนมัติ โดยใช้ซอฟต์แวร์การวัดระดับมืออาชีพ คำนวณค่าความคลาดเคลื่อนของความเรียบตามข้อมูลพิกัด ซึ่งไม่เพียงแต่สามารถตรวจวัดความเรียบได้เท่านั้น แต่ยังสามารถได้ข้อมูลหลายมิติ เช่น ขนาด รูปร่าง และความคลาดเคลื่อนของตำแหน่ง ความแม่นยำในการวัดจะแตกต่างกันไปตามความแม่นยำของอุปกรณ์ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่างไม่กี่ไมครอนถึงหลายสิบไมครอน มีความยืดหยุ่นสูง เหมาะสำหรับการตรวจวัดชิ้นส่วนหินแกรนิตหลากหลายประเภท
II. การเตรียมอุปกรณ์ทดสอบ
1. แผ่นผลึกแบนความแม่นยำสูง: เลือกแผ่นผลึกแบนความแม่นยำสูงที่เหมาะสมตามข้อกำหนดความแม่นยำในการตรวจวัดของชิ้นส่วนหินแกรนิต เช่น การตรวจวัดความเรียบในระดับนาโนเมตรจำเป็นต้องเลือกแผ่นผลึกแบนความแม่นยำสูงพิเศษที่มีข้อผิดพลาดด้านความเรียบภายในไม่กี่นาโนเมตร และเส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นผลึกแบนควรมีขนาดใหญ่กว่าขนาดเล็กที่สุดของชิ้นส่วนหินแกรนิตที่จะตรวจสอบเล็กน้อย เพื่อให้แน่ใจว่าครอบคลุมพื้นที่การตรวจวัดอย่างสมบูรณ์

2. ระดับอิเล็กทรอนิกส์: เลือกระดับอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำในการวัดตรงตามความต้องการในการตรวจวัด เช่น ระดับอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำในการวัด 0.001 มม./เมตร ซึ่งเหมาะสมสำหรับการตรวจวัดที่มีความแม่นยำสูง ในขณะเดียวกัน ควรเตรียมฐานแม่เหล็กที่เหมาะสมเพื่อช่วยให้ระดับอิเล็กทรอนิกส์ยึดติดกับพื้นผิวของชิ้นส่วนหินแกรนิตได้อย่างมั่นคง รวมถึงสายเคเบิลสำหรับเก็บข้อมูลและซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์สำหรับเก็บข้อมูล เพื่อให้สามารถบันทึกและประมวลผลข้อมูลการวัดแบบเรียลไทม์ได้

3. เครื่องวัดพิกัด: การเลือกขนาดของเครื่องวัดพิกัดให้เหมาะสมกับขนาดและความซับซ้อนของชิ้นส่วนหินแกรนิต ชิ้นส่วนขนาดใหญ่ต้องการเครื่องวัดที่มีช่วงชักยาว ในขณะที่รูปทรงที่ซับซ้อนต้องการอุปกรณ์ที่มีหัววัดความแม่นยำสูงและซอฟต์แวร์การวัดที่มีประสิทธิภาพ ก่อนการวัด ต้องทำการสอบเทียบเครื่องวัดพิกัดเพื่อให้แน่ใจถึงความแม่นยำของหัววัดและความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งพิกัด
III. กระบวนการทดสอบ
1. กระบวนการอินเตอร์เฟอโรเมตรีแบบผลึกแบน:
◦ ทำความสะอาดพื้นผิวของชิ้นส่วนหินแกรนิตที่จะตรวจสอบและพื้นผิวผลึกเรียบ เช็ดด้วยเอทานอลปราศจากน้ำเพื่อขจัดฝุ่น น้ำมัน และสิ่งสกปรกอื่นๆ เพื่อให้แน่ใจว่าทั้งสองส่วนประกบกันแน่นโดยไม่มีช่องว่าง
ค่อยๆ วางผลึกแบนลงบนพื้นผิวของหินแกรนิต แล้วกดเบาๆ เพื่อให้ทั้งสองสัมผัสกันอย่างสมบูรณ์ เพื่อป้องกันฟองอากาศหรือการเอียง
◦ ในสภาพแวดล้อมห้องมืด จะใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบโมโนโครมาติก (เช่น หลอดโซเดียม) ส่องสว่างผลึกแบนในแนวตั้ง สังเกตแถบการแทรกสอดจากด้านบน และบันทึกรูปร่าง ทิศทาง และระดับความโค้งของแถบการแทรกสอด
◦ จากข้อมูลแถบการรบกวน ให้คำนวณค่าความคลาดเคลื่อนของความเรียบโดยใช้สูตรที่เกี่ยวข้อง และเปรียบเทียบกับค่าความคลาดเคลื่อนของความเรียบที่ต้องการของชิ้นส่วน เพื่อพิจารณาว่าชิ้นส่วนนั้นมีคุณสมบัติเหมาะสมหรือไม่
2. กระบวนการวัดระดับด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์:
◦ วาดตารางวัดลงบนพื้นผิวของชิ้นส่วนหินแกรนิตเพื่อกำหนดตำแหน่งของจุดวัด และตั้งระยะห่างระหว่างจุดวัดที่อยู่ติดกันอย่างเหมาะสมตามขนาดและความแม่นยำที่ต้องการของชิ้นส่วน โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 50-200 มม.
◦ ติดตั้งระดับน้ำอิเล็กทรอนิกส์บนฐานแม่เหล็ก และยึดเข้ากับจุดเริ่มต้นของตารางวัด เริ่มใช้งานระดับน้ำอิเล็กทรอนิกส์ และบันทึกค่าความเรียบเริ่มต้นหลังจากที่ข้อมูลคงที่แล้ว
◦ เลื่อนเครื่องวัดระดับอิเล็กทรอนิกส์ไปทีละจุดตามเส้นทางการวัด และบันทึกข้อมูลความเรียบที่แต่ละจุดวัดจนกว่าจะวัดครบทุกจุด
• นำข้อมูลที่วัดได้เข้าสู่ซอฟต์แวร์ประมวลผลข้อมูล ใช้ระเบียบวิธี Least Square และอัลกอริธึมอื่นๆ ในการปรับค่าความเรียบ สร้างรายงานข้อผิดพลาดด้านความเรียบ และประเมินว่าความเรียบของชิ้นส่วนเป็นไปตามมาตรฐานหรือไม่
3. กระบวนการตรวจจับของ CMM:
◦ วางชิ้นส่วนหินแกรนิตบนโต๊ะทำงานของเครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) และใช้ตัวจับยึดเพื่อยึดชิ้นส่วนให้แน่น เพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนจะไม่เคลื่อนที่ระหว่างการวัด
◦ ตามรูปทรงและขนาดของชิ้นส่วน จะมีการวางแผนเส้นทางการวัดในซอฟต์แวร์การวัดเพื่อกำหนดการกระจายของจุดวัด โดยให้แน่ใจว่าครอบคลุมพื้นที่ที่ต้องการตรวจสอบทั้งหมดและมีการกระจายจุดวัดอย่างสม่ำเสมอ
◦ เริ่มใช้งานเครื่อง CMM เลื่อนหัววัดตามเส้นทางที่วางแผนไว้ สัมผัสกับจุดวัดบนพื้นผิวของชิ้นส่วนหินแกรนิต และเก็บข้อมูลพิกัดของแต่ละจุดโดยอัตโนมัติ
◦ หลังจากทำการวัดเสร็จสิ้น ซอฟต์แวร์การวัดจะวิเคราะห์และประมวลผลข้อมูลพิกัดที่รวบรวมได้ คำนวณค่าความคลาดเคลื่อนของความเรียบ สร้างรายงานการทดสอบ และพิจารณาว่าความเรียบของชิ้นส่วนนั้นเป็นไปตามมาตรฐานหรือไม่

If you have better advice or have any questions or need any further assistance, contact us freely: info@zhhimg.com