در زمینه تولید دقیق و بازرسی کیفیت، دستگاه اندازه‌گیری سه‌بعدی، تجهیزات اصلی برای اطمینان از دقت محصول است. دقت داده‌های اندازه‌گیری آن مستقیماً بر کیفیت محصول و بهینه‌سازی فرآیندهای تولید تأثیر می‌گذارد. با این حال، خطای تغییر شکل حرارتی ناشی از تغییرات دما در حین کار تجهیزات، همواره یک مشکل دشوار بوده است که صنعت را آزار می‌دهد. پایه گرانیتی، با خواص فیزیکی برجسته و مزایای ساختاری خود، به کلید حذف خطای تغییر شکل حرارتی دستگاه اندازه‌گیری سه‌بعدی تبدیل شده است.
علل و خطرات خطاهای تغییر شکل حرارتی در ماشین‌های اندازه‌گیری سه‌محوره
وقتی یک دستگاه اندازه‌گیری سه‌بعدی در حال کار است، موتور در حال کار، اصطکاک ایجاد گرما و نوسانات دمای محیط همگی می‌توانند باعث تغییر در دمای دستگاه شوند. پایه دستگاه اندازه‌گیری که از مواد فلزی سنتی ساخته شده است، ضریب انبساط حرارتی نسبتاً بالایی دارد. به عنوان مثال، ضریب انبساط حرارتی فولاد معمولی تقریباً 11×10⁻⁶/℃ است. هنگامی که دما 10 درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد، پایه فلزی 1 متری 110 میکرومتر افزایش طول خواهد داشت. این تغییر شکل جزئی از طریق ساختار مکانیکی به پروب اندازه‌گیری منتقل می‌شود و باعث تغییر موقعیت اندازه‌گیری و در نهایت ایجاد خطا در داده‌های اندازه‌گیری می‌شود. در بازرسی قطعات دقیق، مانند تیغه‌های موتور هواپیما و قالب‌های دقیق، خطای 0.01 میلی‌متر می‌تواند منجر به عدم انطباق محصول شود. خطاهای تغییر شکل حرارتی به طور جدی بر قابلیت اطمینان اندازه‌گیری و راندمان تولید تأثیر می‌گذارند.
مزایای بارز پایه های گرانیتی
ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین، مرجع اندازه‌گیری پایدار
گرانیت یک سنگ آذرین طبیعی است که طی فرآیندهای زمین‌شناسی طی صدها میلیون سال تشکیل شده است. ضریب انبساط حرارتی آن بسیار پایین است، معمولاً بین (4-8) ×10⁻⁶/℃، که تنها 1/3 تا 1/2 ضریب انبساط حرارتی مواد فلزی است. این بدان معناست که تحت تغییرات دمایی یکسان، تغییر اندازه پایه گرانیتی بسیار کم است. هنگامی که دمای محیط نوسان می‌کند، پایه گرانیتی می‌تواند شکل هندسی پایداری را حفظ کند و مرجع محکمی برای سیستم مختصات دستگاه اندازه‌گیری فراهم کند، از انحراف موقعیت پروب اندازه‌گیری ناشی از تغییر شکل پایه جلوگیری کند و تأثیر خطاهای تغییر شکل حرارتی را بر نتایج اندازه‌گیری از ریشه کاهش دهد.
استحکام بالا و ساختار یکنواخت، انتقال تغییر شکل را سرکوب می‌کند
گرانیت بافتی سخت دارد، با ساختار کریستالی معدنی داخلی متراکم و یکنواخت، و سختی آن می‌تواند به 6-7 در مقیاس موهس برسد. این استحکام بالا باعث می‌شود که پایه گرانیتی هنگام تحمل وزن خود دستگاه اندازه‌گیری و نیروهای خارجی در طول فرآیند اندازه‌گیری، کمتر دچار تغییر شکل الاستیک شود. حتی زمانی که عملکرد تجهیزات باعث ایجاد لرزش‌های جزئی یا نیروهای ناهموار موضعی می‌شود، پایه گرانیتی می‌تواند با ویژگی‌های ساختاری یکنواخت خود، انتقال و گسترش تغییر شکل را به طور مؤثر سرکوب کند، از هدایت تغییر شکل از پایه به مکانیسم اندازه‌گیری جلوگیری کند، اطمینان حاصل کند که پروب اندازه‌گیری همیشه در حالت کار پایدار است و دقت داده‌های اندازه‌گیری را تضمین می‌کند.
عملکرد میرایی طبیعی، جذب لرزش و گرما
ریزساختار منحصر به فرد گرانیت، عملکرد میرایی عالی به آن می‌بخشد. هنگامی که ارتعاش ایجاد شده توسط عملکرد دستگاه اندازه‌گیری به پایه گرانیت منتقل می‌شود، ذرات معدنی داخلی و منافذ ریز می‌توانند انرژی ارتعاش را به انرژی گرمایی تبدیل کرده و آن را مصرف کنند و به سرعت دامنه ارتعاش را کاهش دهند. در همین حال، این ویژگی میرایی همچنین به جذب گرمای تولید شده توسط عملکرد تجهیزات، کاهش سرعت تجمع و انتشار دما در پایه و کاهش خطر تغییر شکل حرارتی موضعی ناشی از توزیع ناهموار دما کمک می‌کند. در عملیات اندازه‌گیری مداوم و طولانی مدت، عملکرد میرایی پایه گرانیت می‌تواند به طور قابل توجهی وقوع خطاهای تغییر شکل حرارتی را کاهش داده و پایداری اندازه‌گیری را افزایش دهد.
اثر کاربرد عملی پایه گرانیتی
پس از اینکه بسیاری از شرکت‌های تولیدی، پایه فلزی دستگاه اندازه‌گیری سه‌بعدی را با پایه گرانیتی جایگزین کردند، دقت اندازه‌گیری به طور قابل توجهی بهبود یافت. پس از اینکه یک شرکت تولیدکننده قطعات خودرو، دستگاه اندازه‌گیری سه‌بعدی مجهز به پایه گرانیتی را معرفی کرد، خطای اندازه‌گیری برای بلوک موتور از ±15μm اولیه به ±5μm کاهش یافت. تکرارپذیری و تکرارپذیری داده‌های اندازه‌گیری به طور قابل توجهی بهبود یافت، قابلیت اطمینان بازرسی کیفیت محصول افزایش یافت و میزان قضاوت نادرست محصول ناشی از خطاهای اندازه‌گیری به طور مؤثر کاهش یافت. این امر باعث بهبود راندمان تولید و رقابت‌پذیری شرکت‌ها شده است.
در نتیجه، پایه گرانیتی، با ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین، استحکام بالا، ساختار یکنواخت و عملکرد میرایی عالی، خطای تغییر شکل حرارتی دستگاه اندازه‌گیری سه‌بعدی را از ابعاد مختلف حذف می‌کند و یک پشتیبانی اساسی پایدار و قابل اعتماد برای اندازه‌گیری دقیق فراهم می‌کند و به یک جزء کلیدی ضروری از تجهیزات اندازه‌گیری مدرن با دقت بالا تبدیل شده است.
زمان ارسال: ۱۹ مه ۲۰۲۵