Дәл өндіріс және сапаны тексеру саласында үш координаталық өлшеу машинасы өнімнің дәлдігін қамтамасыз етудің негізгі құралы болып табылады. Оның өлшеу деректерінің дәлдігі өнім сапасына және өндіріс процестерін оңтайландыруға тікелей әсер етеді. Дегенмен, жабдықты пайдалану кезінде температураның өзгеруінен туындаған термиялық деформация қателігі әрқашан саланы мазалап келе жатқан қиын мәселе болды. Гранит негізі өзінің ерекше физикалық қасиеттері мен құрылымдық артықшылықтарымен үш координаталық өлшеу машинасының термиялық деформация қателігін жоюдың кілтіне айналды.
Үш координаталық өлшеу машиналарындағы термиялық деформация қателіктерінің себептері мен қауіптері
Үш координаталық өлшеу машинасы жұмыс істеп тұрған кезде, қозғалтқыш жұмыс істеп тұрғанда, үйкеліс тудыратын жылу және қоршаған орта температурасының ауытқуы жабдық температурасының өзгеруіне әкелуі мүмкін. Дәстүрлі металл материалдардан жасалған өлшеу машинасының негізі жылу кеңеюінің салыстырмалы түрде жоғары коэффициентіне ие. Мысалы, кәдімгі болаттың жылу кеңею коэффициенті шамамен 11 × 10⁻⁶/℃ құрайды. Температура 10℃ көтерілгенде, 1 метрлік металл негізі 110 мкм ұзарады. Бұл аздаған деформация механикалық құрылым арқылы өлшеу зондына беріледі, бұл өлшеу орнының ығысуына және сайып келгенде өлшеу деректерінде қателіктерге әкеледі. Әуе қозғалтқышының қалақтары мен дәлдік қалыптары сияқты дәлдік бөлшектерін тексеру кезінде 0,01 мм қателік өнімнің сәйкессіздігіне әкелуі мүмкін. Жылулық деформация қателіктері өлшеу сенімділігі мен өндіріс тиімділігіне айтарлықтай әсер етеді.
Гранит негіздердің сипаттамалық артықшылықтары
Жылулық кеңеюдің өте төмен коэффициенті, тұрақты өлшеу сілтемесі
Гранит – жүздеген миллион жылдар бойы геологиялық процестер нәтижесінде пайда болған табиғи магмалық тау жынысы. Оның термиялық кеңею коэффициенті өте төмен, әдетте (4-8) × 10⁻⁶/℃ аралығында болады, бұл металл материалдарының 1/3-тен 1/2-ге дейін. Бұл бірдей температура ауытқуы кезінде гранит негізінің өлшемінің өзгеруі өте аз екенін білдіреді. Қоршаған орта температурасы ауытқыған кезде, гранит негізі тұрақты геометриялық пішінді сақтай алады, өлшеу машинасының координаттар жүйесі үшін берік сілтеме жасайды, негіздің деформациясынан туындаған өлшеу зондының позициясының ауытқуын болдырмайды және жылу деформациясы қателерінің өлшеу нәтижелеріне түбірден әсерін азайтады.
Жоғары қаттылық және біркелкі құрылым деформацияның берілуін басады
Гранит құрылымы жағынан қатты, тығыз және біркелкі ішкі минералды кристалды құрылымға ие, ал оның қаттылығы Моос шкаласы бойынша 6-7-ге жетуі мүмкін. Бұл жоғары қаттылық гранит негізінің өлшеу машинасының салмағын және өлшеу процесінде сыртқы күштерді көтерген кезде серпімді деформацияға ұшырау ықтималдығын азайтады. Жабдықтың жұмысы аздап діріл немесе жергілікті біркелкі емес күштер тудырғанның өзінде, гранит негізі біркелкі құрылымдық сипаттамаларымен деформацияның берілуі мен таралуын тиімді түрде басады, деформацияның негізден өлшеу механизміне өтуіне жол бермейді, өлшеу зондының әрқашан тұрақты жұмыс күйінде болуын қамтамасыз етеді және өлшеу деректерінің дәлдігін кепілдейді.
Табиғи демпферлік өнімділік, дірілді және жылуды сіңіру
Граниттің бірегей микроқұрылымы оған тамаша демпферлеу өнімділігін береді. Өлшеу машинасының жұмысы нәтижесінде пайда болған діріл гранит негізіне берілгенде, ішкі минералды бөлшектер мен ұсақ тесіктер діріл энергиясын жылу энергиясына айналдырып, оны тұтына алады, діріл амплитудасын тез әлсіретеді. Сонымен қатар, бұл демпферлеу сипаттамасы жабдықтың жұмысы нәтижесінде пайда болған жылуды сіңіруге, негізде температураның жиналу және диффузия жылдамдығын баяулатуға және температураның біркелкі таралмауынан туындаған жергілікті жылулық деформация қаупін азайтуға көмектеседі. Үздіксіз ұзақ мерзімді өлшеу операцияларында гранит негізінің демпферлеу өнімділігі жылулық деформация қателіктерінің пайда болуын айтарлықтай азайтып, өлшеу тұрақтылығын арттыра алады.
Гранит негізінің практикалық қолданылуының әсері
Көптеген өндірістік кәсіпорындар үш координаталық өлшеу машинасының металл негізін гранит негізімен ауыстырғаннан кейін өлшеу дәлдігі айтарлықтай жақсарды. Белгілі бір автобөлшектер өндіруші кәсіпорын гранит негізімен жабдықталған үш координаталық өлшеу машинасын енгізгеннен кейін, қозғалтқыш блогының өлшеу қателігі бастапқы ±15 мкм-ден ±5 мкм шегіне дейін төмендеді. Өлшеу деректерінің қайталануы мен қайталануы айтарлықтай жақсарды, өнім сапасын тексерудің сенімділігі артты және өлшеу қателіктерінен туындаған өнімнің қате бағалану деңгейі тиімді түрде төмендеді. Бұл өндіріс тиімділігін және кәсіпорындардың бәсекеге қабілеттілігін арттырды.
Қорытындылай келе, гранит негізі өте төмен жылу кеңею коэффициентімен, жоғары қаттылығымен, біркелкі құрылымымен және тамаша демпферлік өнімділігімен үш координаталық өлшеу машинасының бірнеше өлшемнен термиялық деформация қателігін жояды, дәл өлшеу үшін тұрақты және сенімді негізгі тірек береді және заманауи жоғары дәлдіктегі өлшеу жабдықтарының ажырамас негізгі компонентіне айналды.
Жарияланған уақыты: 19 мамыр 2025 ж.