แอปพลิเคชันการวัดหินแกรนิตที่มีความแม่นยำสูง

เทคโนโลยีการวัดหินแกรนิต – แม่นยำถึงระดับไมครอน

หินแกรนิตตรงตามข้อกำหนดของเทคโนโลยีการวัดสมัยใหม่ในวิศวกรรมเครื่องกล ประสบการณ์ในการผลิตแท่นวัดและทดสอบ รวมถึงเครื่องวัดพิกัด ได้แสดงให้เห็นว่าหินแกรนิตมีข้อดีที่แตกต่างจากวัสดุแบบดั้งเดิม เหตุผลมีดังนี้

การพัฒนาเทคโนโลยีการวัดในช่วงไม่กี่ปีและหลายทศวรรษที่ผ่านมายังคงน่าตื่นเต้นอยู่ ในตอนเริ่มต้น วิธีการวัดแบบง่ายๆ เช่น แผ่นวัด แท่นวัด แท่นทดสอบ ฯลฯ ก็เพียงพอแล้ว แต่เมื่อเวลาผ่านไป ความต้องการด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์และความน่าเชื่อถือของกระบวนการก็สูงขึ้นเรื่อยๆ ความแม่นยำในการวัดนั้นขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตพื้นฐานของแผ่นวัสดุที่ใช้และความไม่แน่นอนในการวัดของหัววัดแต่ละตัว อย่างไรก็ตาม งานวัดมีความซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา และผลลัพธ์ต้องมีความแม่นยำมากขึ้น นี่จึงเป็นจุดเริ่มต้นของมาตรวิทยาเชิงพิกัดเชิงพื้นที่

ความแม่นยำหมายถึงการลดอคติให้น้อยที่สุด
เครื่องวัดพิกัดสามมิติประกอบด้วยระบบกำหนดตำแหน่ง ระบบวัดความละเอียดสูง เซ็นเซอร์วัดหรือสวิตช์ ระบบประเมินผล และซอฟต์แวร์การวัด เพื่อให้ได้ความแม่นยำในการวัดสูง ต้องลดความคลาดเคลื่อนในการวัดให้น้อยที่สุด

ความคลาดเคลื่อนในการวัดคือความแตกต่างระหว่างค่าที่แสดงโดยเครื่องมือวัดกับค่าอ้างอิงจริงของปริมาณทางเรขาคณิต (มาตรฐานการสอบเทียบ) ความคลาดเคลื่อนในการวัดความยาว E0 ของเครื่องวัดพิกัดสมัยใหม่ (CMM) คือ 0.3+L/1000µm (L คือความยาวที่วัดได้) การออกแบบเครื่องมือวัด หัววัด กลยุทธ์การวัด ชิ้นงาน และผู้ใช้ มีอิทธิพลอย่างมากต่อความคลาดเคลื่อนในการวัดความยาว การออกแบบทางกลเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลที่ดีที่สุดและยั่งยืนที่สุด

การประยุกต์ใช้หินแกรนิตในงานมาตรวิทยาเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อการออกแบบเครื่องมือวัด หินแกรนิตเป็นวัสดุที่ยอดเยี่ยมสำหรับความต้องการในยุคปัจจุบัน เนื่องจากมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดสี่ประการที่ทำให้ผลลัพธ์มีความแม่นยำยิ่งขึ้น:

1. มีเสถียรภาพสูงโดยธรรมชาติ
หินแกรนิตเป็นหินภูเขาไฟที่ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสามอย่าง ได้แก่ ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ และไมกา เกิดจากการตกผลึกของหินหลอมเหลวในเปลือกโลก
หลังจากผ่านกระบวนการ "บ่มเพาะ" มานับพันปี หินแกรนิตจะมีเนื้อสัมผัสที่สม่ำเสมอและไม่มีความเครียดภายใน ตัวอย่างเช่น อิมพาลา มีอายุประมาณ 1.4 ล้านปี
หินแกรนิตมีความแข็งมาก โดยมีค่า 6 บนมาตราโมห์ และ 10 บนมาตราความแข็งทั่วไป
2. ทนต่ออุณหภูมิสูง
เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุโลหะ หินแกรนิตมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำกว่า (ประมาณ 5 µm/m*K) และมีอัตราการขยายตัวสัมบูรณ์ต่ำกว่า (เช่น เหล็ก α = 12 µm/m*K)
ค่าการนำความร้อนต่ำของหินแกรนิต (3 วัตต์/เมตร*เคลวิน) ทำให้ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ช้ากว่าเหล็ก (42-50 วัตต์/เมตร*เคลวิน)
3. ลดแรงสั่นสะเทือนได้ดีมาก
เนื่องจากโครงสร้างที่เป็นเนื้อเดียวกัน หินแกรนิตจึงไม่มีความเครียดตกค้าง ซึ่งช่วยลดการสั่นสะเทือน
4. รางนำทางสามมิติที่มีความแม่นยำสูง
หินแกรนิต ซึ่งเป็นหินธรรมชาติที่มีความแข็งสูง ถูกนำมาใช้เป็นแผ่นวัด และสามารถขึ้นรูปได้อย่างดีเยี่ยมด้วยเครื่องมือเพชร ทำให้ได้ชิ้นส่วนเครื่องจักรที่มีความแม่นยำพื้นฐานสูง
ด้วยการเจียรด้วยมือ ความแม่นยำของรางนำทางสามารถปรับให้เหมาะสมที่สุดได้ถึงระดับไมครอน
ในระหว่างการเจียร สามารถพิจารณาการเสียรูปของชิ้นส่วนที่ขึ้นอยู่กับแรงกดได้
ผลลัพธ์ที่ได้คือพื้นผิวที่มีการอัดแน่นสูง ทำให้สามารถใช้ตัวนำแบริ่งลมได้ ตัวนำแบริ่งลมมีความแม่นยำสูงเนื่องจากคุณภาพพื้นผิวสูงและการเคลื่อนที่ของเพลาแบบไม่สัมผัส

สรุปแล้ว:
ความเสถียรโดยธรรมชาติ ความทนทานต่ออุณหภูมิ การลดแรงสั่นสะเทือน และความแม่นยำของรางนำทาง คือคุณลักษณะหลักสี่ประการที่ทำให้หินแกรนิตเป็นวัสดุที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับเครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) หินแกรนิตถูกนำมาใช้มากขึ้นในการผลิตแท่นวัดและทดสอบ รวมถึงในเครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) สำหรับแผ่นวัด โต๊ะวัด และอุปกรณ์วัด นอกจากนี้ หินแกรนิตยังถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ เช่น เครื่องมือกล เครื่องจักรและระบบเลเซอร์ เครื่องจักรไมโครแมชชีนนิ่ง เครื่องพิมพ์ เครื่องจักรทางแสง ระบบอัตโนมัติในการประกอบ กระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เป็นต้น เนื่องจากความต้องการความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นสำหรับเครื่องจักรและชิ้นส่วนเครื่องจักร