I componenti in granito sono ampiamente utilizzati nel campo della produzione di precisione; la planarità, come indice chiave, influenza direttamente le prestazioni e la qualità del prodotto. Di seguito, un'introduzione dettagliata al metodo, alle attrezzature e al processo di rilevamento della planarità dei componenti in granito.
I. Metodi di rilevamento
1. Metodo di interferenza a cristallo piatto: adatto per il rilevamento della planarità di componenti in granito ad alta precisione, come basi di strumenti ottici, piattaforme di misura ad altissima precisione, ecc. Il cristallo piatto (elemento in vetro ottico con planarità elevatissima) è strettamente collegato al componente in granito da ispezionare sul piano, utilizzando il principio dell'interferenza delle onde luminose, quando la luce attraversa il cristallo piatto e la superficie del componente in granito per formare strisce di interferenza. Se il piano dell'elemento è perfettamente piano, le frange di interferenza sono linee rette parallele con spaziatura uniforme; se il piano è concavo e convesso, la frangia si piegherà e si deformerà. In base al grado di piegatura e alla spaziatura delle frange, l'errore di planarità viene calcolato tramite la formula. La precisione può arrivare fino a nanometri e anche le piccole deviazioni del piano possono essere rilevate con precisione.
2. Metodo di misurazione del livello elettronico: spesso utilizzato in componenti in granito di grandi dimensioni, come basi di macchine utensili, grandi piattaforme di lavorazione a portale, ecc. La livella elettronica viene posizionata sulla superficie del componente in granito per selezionare il punto di misurazione e muoversi lungo il percorso di misurazione specifico. La livella elettronica misura la variazione dell'angolo tra sé stessa e la direzione di gravità in tempo reale tramite il sensore interno e la converte in dati di deviazione della planarità. Durante la misurazione, è necessario costruire una griglia di misurazione, selezionare punti di misurazione a una certa distanza nelle direzioni X e Y e registrare i dati di ciascun punto. Attraverso l'analisi del software di elaborazione dati, è possibile adattare la planarità superficiale dei componenti in granito e la precisione di misurazione può raggiungere il livello del micron, il che può soddisfare le esigenze di rilevamento della planarità dei componenti su larga scala nella maggior parte degli scenari industriali.
3. Metodo di rilevamento CMM: è possibile eseguire un rilevamento completo della planarità su componenti in granito di forma complessa, come substrati in granito per stampi di forma speciale. La CMM si muove nello spazio tridimensionale attraverso la sonda e tocca la superficie del componente in granito per ottenere le coordinate dei punti di misura. I punti di misura sono distribuiti uniformemente sul piano del componente e viene costruito il reticolo di misura. Il dispositivo raccoglie automaticamente i dati delle coordinate di ciascun punto. L'utilizzo di un software di misurazione professionale, in base ai dati delle coordinate per calcolare l'errore di planarità, non solo consente di rilevare la planarità, ma può anche ottenere dimensioni del componente, forma e tolleranza di posizione e altre informazioni multidimensionali. La precisione di misurazione in base alla precisione dell'apparecchiatura è variabile, generalmente tra pochi micron e decine di micron. Elevata flessibilità, adatta a una varietà di tipi di rilevamento di componenti in granito.
II. Preparazione dell'attrezzatura di prova
1. Cristallo piatto ad alta precisione: selezionare il cristallo piatto di precisione corrispondente in base ai requisiti di accuratezza di rilevamento dei componenti in granito, ad esempio il rilevamento della planarità su scala nanometrica richiede di scegliere un cristallo piatto di super precisione con un errore di planarità entro pochi nanometri e il diametro del cristallo piatto deve essere leggermente più grande della dimensione minima del componente in granito da ispezionare, per garantire la copertura completa dell'area di rilevamento.
2. Livella elettronica: selezionare una livella elettronica la cui precisione di misurazione soddisfi le esigenze di rilevamento, ad esempio una livella elettronica con una precisione di misurazione di 0,001 mm/m, adatta per un rilevamento ad alta precisione. Allo stesso tempo, viene predisposta una base da tavolo magnetica abbinata per facilitare l'assorbimento della livella elettronica sulla superficie del componente in granito, nonché cavi di acquisizione dati e software di acquisizione dati per computer, per ottenere la registrazione e l'elaborazione in tempo reale dei dati di misurazione.
3. Strumento di misura a coordinate: in base alle dimensioni dei componenti in granito e alla complessità della forma, è necessario scegliere la dimensione appropriata dello strumento di misura a coordinate. I componenti di grandi dimensioni richiedono calibri di corsa di grandi dimensioni, mentre le forme complesse richiedono apparecchiature con sonde ad alta precisione e un software di misura potente. Prima del rilevamento, la CMM viene calibrata per garantire la precisione della sonda e la precisione del posizionamento delle coordinate.
III. Processo di test
1. Processo di interferometria a cristallo piatto:
◦ Pulire la superficie dei componenti in granito da ispezionare e la superficie piana del cristallo, strofinando con etanolo anidro per rimuovere polvere, olio e altre impurità, per garantire che i due si adattino perfettamente senza spazi vuoti.
Posizionare lentamente il cristallo piatto sulla superficie dell'elemento in granito e premere leggermente per far sì che i due elementi siano completamente a contatto, evitando bolle o inclinazioni.
◦ In una camera oscura, una sorgente luminosa monocromatica (ad esempio una lampada al sodio) viene utilizzata per illuminare verticalmente il cristallo piatto, osservare le frange di interferenza dall'alto e registrare la forma, la direzione e il grado di curvatura delle frange.
◦ Sulla base dei dati delle frange di interferenza, calcolare l'errore di planarità utilizzando la formula pertinente e confrontarlo con i requisiti di tolleranza di planarità del componente per determinare se è qualificato.
2. Processo di misurazione elettronica del livello:
◦ Sulla superficie del componente in granito viene disegnata una griglia di misurazione per determinare la posizione del punto di misurazione e la spaziatura dei punti di misurazione adiacenti viene impostata ragionevolmente in base alle dimensioni e ai requisiti di precisione del componente, generalmente 50-200 mm.
◦ Installare una livella elettronica su una base da tavolo magnetica e fissarla al punto di partenza della griglia di misurazione. Avviare la livella elettronica e registrare la planarità iniziale dopo che i dati si sono stabilizzati.
◦ Spostare il livello elettronico punto per punto lungo il percorso di misura e registrare i dati di planarità in ogni punto di misura finché tutti i punti di misura non sono stati misurati.
◦ Importare i dati misurati nel software di elaborazione dati, utilizzare il metodo dei minimi quadrati e altri algoritmi per adattare la planarità, generare il report degli errori di planarità e valutare se la planarità del componente è conforme allo standard.
3. Processo di rilevamento della CMM:
◦ Posizionare il componente in granito sul tavolo di lavoro della CMM e utilizzare il dispositivo di fissaggio per fissarlo saldamente, in modo da garantire che il componente non si sposti durante la misurazione.
◦ In base alla forma e alle dimensioni del componente, il percorso di misurazione viene pianificato nel software di misurazione per determinare la distribuzione dei punti di misurazione, garantendo la copertura completa del piano da ispezionare e una distribuzione uniforme dei punti di misurazione.
◦ Avviare la CMM, spostare la sonda in base al percorso pianificato, contattare i punti di misurazione della superficie del componente in granito e raccogliere automaticamente i dati delle coordinate di ciascun punto.
◦ Una volta completata la misurazione, il software di misurazione analizza ed elabora i dati delle coordinate raccolti, calcola l'errore di planarità, genera un rapporto di prova e determina se la planarità del componente soddisfa lo standard.
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Data di pubblicazione: 28-03-2025