Inom området precisionsmätning är trekoordinatmätmaskinen kärnutrustningen för att kontrollera produktkvaliteten, och basen fungerar som grunden för dess stabila drift. Dess termiska deformationsprestanda avgör direkt mätnoggrannheten. Granit och gjutjärn, som två vanliga basmaterial, har länge väckt stor uppmärksamhet för sina skillnader i termisk deformation. Med visualiseringsdetekteringstekniken hos värmekameror kan vi direkt avslöja den väsentliga skillnaden i termisk stabilitet mellan de två, vilket ger en vetenskaplig grund för val av utrustning inom precisionstillverkningsindustrin.
Termisk deformation: Den "osynliga mördaren" som påverkar noggrannheten vid trekoordinatmätning
Trekoordinatmätmaskinen samlar in tredimensionella data genom probens kontakt med det objekt som mäts. Varje termisk deformation av basen kommer att orsaka att mätreferensen förskjuts. I en industriell miljö kan faktorer som värmegenerering under utrustningens drift och fluktuationer i omgivningstemperaturen orsaka termisk expansion eller sammandragning av basen. Lätt termisk deformation kan orsaka positionsavvikelser i mätproben, vilket så småningom leder till mätfel. För industrier med extremt höga precisionskrav, såsom flyg- och rymdindustrin och halvledare, kan fel orsakade av termisk deformation leda till produktkassation eller försämrad prestanda. Därför är basens termiska stabilitet av avgörande betydelse.
Värmekamera: Visualiserar skillnaderna i termisk deformation
Värmekameror kan omvandla temperaturfördelningen på ett objekts yta till visuella bilder. Genom att analysera temperaturförändringarna i olika områden kan de visuellt presentera situationen för termisk deformation. I experimentet valde vi baser för trekoordinatmätmaskiner i granit och gjutjärn med samma specifikation, simulerade värmegenereringen under utrustningens drift i samma miljö och använde en värmekamera för att registrera temperaturförändringarna och de termiska deformationsprocesserna för båda.
Gjutjärnsbas: Betydande termisk deformation och oroande stabilitet
Värmebilden visar att efter att gjutjärnsbasen har varit i drift i 30 minuter finns det en betydande ojämn fördelning av yttemperaturen. På grund av gjutjärnets ojämna värmeledningsförmåga stiger temperaturen i basens lokala område snabbt, och skillnaden mellan högsta och lägsta temperaturer kan nå 8-10 ℃. Under inverkan av termisk stress genomgår gjutjärnsbasen små deformationer som är synliga för blotta ögat. Det upptäcktes med hjälp av högprecisionsmätutrustning att förändringen i dess linjära storlek nådde 0,02-0,03 mm. Denna deformation skulle orsaka att mätfelet ökar till ±5 μm, vilket allvarligt påverkar mätnoggrannheten. Dessutom, efter att gjutjärnsbasen slutat fungera, avgår värmen långsamt och det tar så lång tid som 1 till 2 timmar att återgå till det ursprungliga tillståndet, vilket kraftigt begränsar utrustningens kontinuerliga driftskapacitet.
Granitbas: Utmärkt termisk stabilitet säkerställer mätnoggrannhet
I skarp kontrast uppvisar granitbasen utmärkt termisk stabilitet under drift. Värmebilder visar att yttemperaturfördelningen är jämn. Efter en timmes drift är den maximala temperaturskillnaden på basytan endast 1-2 ℃. Detta tillskrivs granitens extremt låga värmeutvidgningskoefficient (5-7 × 10⁻⁶/℃) och dess utmärkta jämnhet i värmeledningsförmågan. Efter testning är den linjära dimensionsvariationen hos granitbasen under samma arbetsförhållanden mindre än 0,005 mm, och mätfelet kan kontrolleras inom ±1 μm. Även efter långvarig kontinuerlig drift kan granitbasen fortfarande bibehålla en stabil form, och efter att driften avslutats återgår temperaturen snabbt till ett stabilt tillstånd, vilket ger en tillförlitlig referens för nästa mätning.
Genom den intuitiva presentationen och datajämförelsen hos värmekameran är fördelen med granit vad gäller termisk stabilitet uppenbar. För tillverkningsföretag som strävar efter högprecisionsmätning kan valet av en trekoordinatsmätmaskin med granitbas effektivt minska mätfel orsakade av termisk deformation och förbättra noggrannheten och effektiviteten vid produktinspektion. I takt med att tillverkningsindustrin rör sig mot hög precision och intelligens kommer granitbaser, med sin enastående termiska stabilitet, att bli det föredragna materialet för trekoordinatsmätmaskiner och ännu mer precisionsutrustning, vilket kommer att höja branschens kvalitetskontrollnivå till en ny höjd.
Publiceringstid: 13 maj 2025