Precisionsgranitmätning

Mätteknik för granit – exakt till mikron

Granit uppfyller kraven för modern mätteknik inom maskinteknik.Erfarenhet av tillverkning av mät- och testbänkar och koordinatmätmaskiner har visat att granit har tydliga fördelar jämfört med traditionella material.Orsaken är följande.

De senaste årens och decenniernas utveckling av mätteknik är spännande än idag.I början räckte det med enkla mätmetoder som mätskivor, mätbänkar, provbänkar etc, men med tiden blev kraven på produktkvalitet och processtillförlitlighet högre och högre.Mätnoggrannheten bestäms av grundgeometrin för det använda arket och mätosäkerheten för respektive sond.Mätuppgifterna blir dock mer komplexa och dynamiska, och resultaten måste bli mer exakta.Detta förebådar gryningen av rumslig koordinatmetrologi.

Noggrannhet innebär att minimera bias
En 3D-koordinatmätmaskin består av ett positioneringssystem, ett högupplöst mätsystem, kopplings- eller mätsensorer, ett utvärderingssystem och mätprogramvara.För att uppnå hög mätnoggrannhet måste mätavvikelsen minimeras.

Mätfel är skillnaden mellan det värde som visas av mätinstrumentet och det faktiska referensvärdet för den geometriska storheten (kalibreringsstandard).Längdmätningsfelet E0 för moderna koordinatmätmaskiner (CMMs) är 0,3+L/1000µm (L är den uppmätta längden).Utformningen av mätanordningen, sonden, mätstrategin, arbetsstycket och användaren har en betydande inverkan på längdmätavvikelsen.Mekanisk design är den bästa och mest hållbara påverkansfaktorn.

Tillämpningen av granit i metrologi är en av de viktiga faktorerna som påverkar konstruktionen av mätmaskiner.Granit är ett utmärkt material för moderna krav eftersom det uppfyller fyra krav som gör resultatet mer exakt:

1. Hög inneboende stabilitet
Granit är en vulkanisk bergart som består av tre huvudkomponenter: kvarts, fältspat och glimmer, som bildas genom kristallisation av bergsmältor i jordskorpan.
Efter tusentals år av "åldrande" har granit en enhetlig struktur och ingen inre stress.Till exempel är impalor cirka 1,4 miljoner år gamla.
Granit har stor hårdhet: 6 på Mohs-skalan och 10 på hårdhetsskalan.
2. Hög temperaturbeständighet
Jämfört med metalliska material har granit en lägre expansionskoefficient (ca 5µm/m*K) och en lägre absolut expansionshastighet (t.ex. stål α = 12µm/m*K).
Granitens låga värmeledningsförmåga (3 W/m*K) säkerställer en långsam reaktion på temperaturfluktuationer jämfört med stål (42-50 W/m*K).
3. Mycket bra vibrationsreducerande effekt
På grund av den enhetliga strukturen har granit ingen restspänning.Detta minskar vibrationerna.
4. Tre-koordinat styrskena med hög precision
Granit, gjord av naturlig hård sten, används som mätplatta och kan bearbetas mycket väl med diamantverktyg, vilket resulterar i maskindelar med hög grundprecision.
Genom manuell slipning kan styrskenornas noggrannhet optimeras till mikronnivån.
Vid slipning kan lastberoende deformationer beaktas.
Detta resulterar i en mycket komprimerad yta, vilket möjliggör användning av luftlagerstyrningar.Luftlagerstyrningar är mycket exakta på grund av den höga ytkvaliteten och axelns beröringsfria rörelse.

Sammanfattningsvis:
Styrskenans inneboende stabilitet, temperaturbeständighet, vibrationsdämpning och precision är de fyra huvudsakliga egenskaperna som gör granit till ett idealiskt material för CMM.Granit används i allt större utsträckning vid tillverkning av mät- och testbänkar, samt på CMM för mätbrädor, mätbord och mätutrustning.Granit används även i andra industrier, såsom verktygsmaskiner, lasermaskiner och system, mikrobearbetningsmaskiner, tryckmaskiner, optiska maskiner, monteringsautomation, halvledarbearbetning etc. på grund av de ökande precisionskraven på maskiner och maskinkomponenter.