W dziedzinie precyzyjnych pomiarów trójwspółrzędna maszyna pomiarowa jest podstawowym wyposażeniem do kontrolowania jakości produktu, a podstawa służy jako fundament dla jej stabilnej pracy. Jej wydajność odkształceń cieplnych bezpośrednio determinuje dokładność pomiaru. Granit i żeliwo, jako dwa główne materiały bazowe, od dawna przyciągają uwagę ze względu na różnice w odkształceniach cieplnych. Dzięki technologii wykrywania wizualizacji kamer termowizyjnych możemy bezpośrednio ujawnić zasadniczą różnicę w stabilności cieplnej między nimi, zapewniając naukową podstawę doboru sprzętu w przemyśle produkcji precyzyjnej.
Deformacja termiczna: „niewidzialny zabójca” wpływający na dokładność pomiarów trójwspółrzędnych
Trójwspółrzędna maszyna pomiarowa pozyskuje trójwymiarowe dane poprzez kontakt sondy z mierzonym obiektem. Wszelkie odkształcenia termiczne podstawy spowodują przesunięcie odniesienia pomiaru. W środowisku przemysłowym czynniki takie jak generowanie ciepła podczas pracy urządzenia i wahania temperatury otoczenia mogą powodować rozszerzalność cieplną lub kurczenie się podstawy. Niewielkie odkształcenia termiczne mogą powodować odchylenia położenia sondy pomiarowej, co ostatecznie prowadzi do błędów pomiaru. W przypadku branż o ekstremalnie wysokich wymaganiach dotyczących precyzji, takich jak przemysł lotniczy i półprzewodnikowy, błędy spowodowane odkształceniami termicznymi mogą prowadzić do złomowania produktu lub pogorszenia jego wydajności. Dlatego stabilność termiczna podstawy ma kluczowe znaczenie.
Kamera termowizyjna: Wizualizacja różnic w odkształceniach termicznych
Kamery termowizyjne mogą przekształcać rozkład temperatury na powierzchni obiektu w obrazy wizualne. Analizując zmiany temperatury w różnych obszarach, mogą wizualnie przedstawić sytuację odkształceń termicznych. W eksperymencie wybraliśmy granitowe i żeliwne trójwspółrzędne podstawy maszyn pomiarowych o tej samej specyfikacji, symulowaliśmy generowanie ciepła podczas pracy sprzętu w tym samym środowisku i użyliśmy kamery termowizyjnej do rejestrowania zmian temperatury i procesów odkształceń termicznych obu.
Podstawa żeliwna: Znaczne odkształcenia termiczne i niepokojąca stabilność
Obraz termiczny pokazuje, że po 30 minutach pracy podstawy żeliwnej występuje znaczny nierównomierny rozkład temperatury powierzchni. Ze względu na nierównomierną przewodność cieplną żeliwa temperatura w lokalnym obszarze podstawy gwałtownie wzrasta, a różnica między najwyższą a najniższą temperaturą może osiągnąć 8-10 ℃. Pod wpływem naprężeń cieplnych podstawa żeliwna ulega drobnym odkształceniom widocznym gołym okiem. Za pomocą precyzyjnego sprzętu pomiarowego wykryto, że zmiana jej rozmiaru liniowego osiągnęła 0,02-0,03 mm. Odkształcenie to spowodowałoby zwiększenie błędu pomiaru do ±5 μm, co poważnie wpłynęłoby na dokładność pomiaru. Ponadto po zatrzymaniu pracy podstawy żeliwnej ciepło rozprasza się powoli i powrót do stanu początkowego zajmuje od 1 do 2 godzin, co znacznie ogranicza ciągłą zdolność urządzenia do pracy.
Podstawa granitowa: Doskonała stabilność termiczna gwarantuje dokładność pomiaru
W ostrym kontraście, podstawa granitowa wykazuje doskonałą stabilność termiczną podczas pracy. Obrazy termowizyjne pokazują, że rozkład temperatury powierzchni jest równomierny. Po godzinie pracy maksymalna różnica temperatur na powierzchni podstawy wynosi zaledwie 1-2 ℃. Jest to przypisywane niezwykle niskiemu współczynnikowi rozszerzalności cieplnej granitu (5-7 ×10⁻⁶/℃) i jego doskonałej jednorodności przewodnictwa cieplnego. Po przeprowadzeniu testów, liniowa zmienność wymiarów podstawy granitowej w tych samych warunkach pracy wynosi mniej niż 0,005 mm, a błąd pomiaru można kontrolować w granicach ±1 μm. Nawet po długotrwałej ciągłej pracy podstawa granitowa może nadal utrzymywać stabilny kształt, a po zakończeniu pracy temperatura szybko powraca do stanu stabilnego, zapewniając niezawodne odniesienie do następnego pomiaru.
Dzięki intuicyjnej prezentacji i porównaniu danych kamery termowizyjnej, zaleta granitu w zakresie stabilności termicznej jest oczywista. Dla przedsiębiorstw produkcyjnych, które dążą do pomiarów o wysokiej precyzji, wybór trójwspółrzędnej maszyny pomiarowej z granitową podstawą może skutecznie zmniejszyć błędy pomiarowe spowodowane odkształceniem termicznym i poprawić dokładność i wydajność kontroli produktu. Wraz z przejściem przemysłu produkcyjnego w kierunku wysokiej precyzji i inteligencji, podstawy granitowe, z ich wyjątkową stabilnością termiczną, z pewnością staną się preferowanym materiałem dla trójwspółrzędnych maszyn pomiarowych i jeszcze bardziej precyzyjnego sprzętu, podnosząc poziom kontroli jakości w branży na nowy poziom.
Czas publikacji: 13-05-2025