Il granito è un tipo di roccia ignea estratta per la sua estrema resistenza, densità, durabilità e resistenza alla corrosione. Ma il granito è anche molto versatile: non è adatto solo a forme quadrate e rettangolari! Infatti, lavoriamo regolarmente con successo con componenti in granito progettati in forme, angoli e curve di ogni tipo.
Through our state of the art processing, cut surfaces can be exceptionally flat. These qualities make granite the ideal material to create custom-size and custom-design machine bases and metrology components. Granite is:
■ lavorabile
■ perfettamente piatto una volta tagliato e rifinito
■ resistente alla ruggine
■ durevole
■ di lunga durata
I componenti in granito sono inoltre facili da pulire. Quando si realizzano progetti personalizzati, è fondamentale scegliere il granito per i suoi vantaggi superiori.

STANDARD / APPLICAZIONI AD ALTA USURA
Il granito utilizzato da ZHHIMG per i nostri prodotti standard di piani di riscontro ha un alto contenuto di quarzo, che offre una maggiore resistenza all'usura e ai danni. I nostri colori Superior Black hanno bassi tassi di assorbimento d'acqua, riducendo al minimo la possibilità che i vostri calibri di precisione si arrugginiscano quando appoggiati sui piani. I colori del granito offerti da ZHHIMG riducono i riflessi, il che significa meno affaticamento visivo per chi utilizza i piani. Abbiamo scelto i nostri tipi di granito tenendo conto della dilatazione termica, al fine di minimizzare questo aspetto.

CUSTOM APPLICATIONS
Quando la tua applicazione richiede una piastra con forme personalizzate, inserti filettati, scanalature o altre lavorazioni meccaniche, ti conviene scegliere un materiale come il Black Jinan Black. Questo materiale naturale offre rigidità superiore, eccellente smorzamento delle vibrazioni e migliore lavorabilità.

È importante notare che il colore da solo non è indicativo delle qualità fisiche della pietra. In generale, il colore del granito è direttamente correlato alla presenza o all'assenza di minerali, che potrebbero non avere alcuna influenza sulle qualità che lo rendono un buon materiale per piani di riscontro. Esistono graniti rosa, grigi e neri eccellenti per i piani di riscontro, così come graniti neri, grigi e rosa totalmente inadatti per applicazioni di precisione. Le caratteristiche critiche del granito, per quanto riguarda il suo utilizzo come materiale per piani di riscontro, non hanno nulla a che vedere con il colore e sono le seguenti:
■ Rigidità (deformazione sotto carico - indicata dal modulo di elasticità)
■ Durezza
■ Densità
■ Resistenza all'usura
■ Stabilità
■ Porosità

Abbiamo testato e confrontato numerosi materiali granitici. Alla fine, siamo giunti alla conclusione che il granito nero di Jinan è il migliore che abbiamo mai conosciuto. Il granito nero indiano e quello sudafricano sono simili al granito nero di Jinan, ma le loro proprietà fisiche sono inferiori. ZHHIMG continuerà a ricercare altri materiali granitici in tutto il mondo e a confrontarne le proprietà fisiche.

Per maggiori informazioni sul granito più adatto al vostro progetto, non esitate a contattarci.info@zhhimg.com.

Produttori diversi utilizzano standard diversi. Esistono moltissimi standard nel mondo.
Lo standard DIN, ASME B89.3.7-2013 o la specifica federale GGG-P-463c (piastre di superficie in granito) e così via come base per le loro specifiche.

Possiamo produrre piastre di ispezione di precisione in granito secondo le vostre esigenze. Non esitate a contattarci per ulteriori informazioni su altri standard.

La planarità può essere definita come la condizione in cui tutti i punti della superficie sono contenuti tra due piani paralleli: il piano di base e il piano del tetto. La distanza tra i due piani rappresenta la planarità complessiva della superficie. Questa misurazione della planarità è generalmente soggetta a una tolleranza e può includere una classificazione.

Ad esempio, le tolleranze di planarità per tre gradi standard sono definite nella specifica federale come determinate dalla seguente formula:
■ Grado di laboratorio AA = (40 + diagonale al quadrato/25) x 0,000001" (unilaterale)
■ Grado di ispezione A = Grado di laboratorio AA x 2
■ Grado B per officina = Grado AA per laboratorio x 4.

Per le piastre di riscontro di dimensioni standard, garantiamo tolleranze di planarità che superano i requisiti di questa specifica. Oltre alla planarità, le norme ASME B89.3.7-2013 e Federal Specification GGG-P-463c trattano argomenti quali: accuratezza della misurazione ripetibile, proprietà dei materiali dei graniti per piastre di riscontro, finitura superficiale, posizione dei punti di supporto, rigidità, metodi di ispezione accettabili, installazione di inserti filettati, ecc.

Le piastre di riscontro e le piastre di ispezione in granito ZHHIMG soddisfano o superano tutti i requisiti stabiliti nella presente specifica. Attualmente non esiste una specifica che definisca le piastre angolari, i paralleli o le squadre di riferimento in granito.

E puoi trovare le formule per altri standard inSCARICAMENTO.

Innanzitutto, è importante mantenere pulita la piastra. La polvere abrasiva presente nell'aria è solitamente la principale causa di usura della piastra, poiché tende a depositarsi sui pezzi in lavorazione e sulle superfici di contatto degli strumenti di misura. In secondo luogo, è consigliabile coprire la piastra per proteggerla dalla polvere e da eventuali danni. La durata utile può essere prolungata coprendo la piastra quando non viene utilizzata, ruotandola periodicamente in modo che una singola area non sia soggetta a un'usura eccessiva e sostituendo i contatti in acciaio degli strumenti di misura con contatti in carburo. Inoltre, è bene evitare di appoggiare cibo o bevande gassate sulla piastra. Molte bevande gassate contengono acido carbonico o fosforico, che possono dissolvere i minerali più teneri e lasciare piccole cavità sulla superficie.

Dipende da come viene utilizzata la piastra. Se possibile, consigliamo di pulirla all'inizio della giornata (o del turno di lavoro) e di nuovo alla fine. Se la piastra si sporca, in particolare con liquidi oleosi o appiccicosi, è consigliabile pulirla immediatamente.

Pulire regolarmente la piastra con un detergente liquido o con il detergente per superfici senza acqua ZHHIMG. La scelta della soluzione detergente è importante. Se si utilizza un solvente volatile (acetone, diluente per vernici, alcol, ecc.), l'evaporazione raffredderà la superficie e la deformerà. In questo caso, è necessario lasciare che la piastra si stabilizzi prima di utilizzarla, altrimenti si verificheranno errori di misurazione.

Il tempo necessario affinché la piastra si normalizzi varia in base alle sue dimensioni e al grado di raffreddamento. Un'ora dovrebbe essere sufficiente per le piastre più piccole. Per le piastre più grandi potrebbero essere necessarie due ore. Se si utilizza un detergente a base d'acqua, si verificherà anche un raffreddamento per evaporazione.

La piastra tratterrà anche l'acqua, e questo potrebbe causare la formazione di ruggine sulle parti metalliche a contatto con la superficie. Alcuni detergenti, inoltre, lasciano un residuo appiccicoso dopo l'asciugatura, che attira la polvere presente nell'aria e, di fatto, aumenta l'usura anziché diminuirla.

Ciò dipende dall'utilizzo della piastra e dall'ambiente. Si consiglia di sottoporre una nuova piastra o un accessorio di precisione in granito a una ricalibrazione completa entro un anno dall'acquisto. Se la piastra in granito sarà soggetta a un utilizzo intensivo, potrebbe essere opportuno ridurre questo intervallo a sei mesi. Un'ispezione mensile per la rilevazione di errori di misurazione ripetuti, effettuata con una livella elettronica o un dispositivo simile, permetterà di individuare eventuali segni di usura e richiede solo pochi minuti. Dopo aver determinato i risultati della prima ricalibrazione, l'intervallo di calibrazione può essere esteso o ridotto in base a quanto consentito o richiesto dal sistema di qualità interno.

Possiamo offrirti un servizio di assistenza per l'ispezione e la calibrazione della tua lastra di granito.

Esistono diverse possibili cause di variazioni tra le calibrazioni:

• La superficie è stata lavata con una soluzione calda o fredda prima della calibrazione e non le è stato concesso un tempo sufficiente per la normalizzazione
• La piastra non è supportata correttamente
• variazione di temperatura
• Bozze
• Luce solare diretta o altre fonti di calore radiante sulla superficie del piatto. Assicurarsi che l'illuminazione dall'alto non riscaldi la superficie.
• Variazioni del gradiente termico verticale tra inverno ed estate (se possibile, conoscere il gradiente termico verticale al momento della calibrazione).
• La piastra non ha avuto tempo sufficiente per normalizzarsi dopo la spedizione.
• Uso improprio delle apparecchiature di ispezione o utilizzo di apparecchiature non calibrate
• Modifiche superficiali dovute all'usura

Quanti tipi di fori si possono realizzare su granito di precisione?

Fessure su componenti di granito di precisione

In molte fabbriche, sale di controllo qualità e laboratori, le piastre di riscontro in granito di precisione sono fondamentali per misurazioni accurate. Poiché ogni misurazione lineare dipende da una superficie di riferimento precisa da cui vengono ricavate le dimensioni finali, le piastre di riscontro offrono il miglior piano di riferimento per l'ispezione e la tracciatura dei pezzi prima della lavorazione. Sono inoltre basi ideali per effettuare misurazioni di altezza e per la calibrazione delle superfici. Inoltre, l'elevato grado di planarità, stabilità, qualità generale e cura nella lavorazione le rendono un'ottima scelta per il montaggio di sofisticati sistemi di misurazione meccanici, elettronici e ottici. Per ognuno di questi processi di misurazione, è indispensabile mantenere le piastre di riscontro calibrate.

Repeat Measurements and Flatness

Sia la planarità che la ripetibilità delle misurazioni sono fondamentali per garantire una superficie di precisione. La planarità può essere definita come la condizione in cui tutti i punti della superficie sono contenuti tra due piani paralleli: il piano di base e il piano di copertura. La distanza tra i due piani rappresenta la planarità complessiva della superficie. Questa misurazione della planarità è generalmente soggetta a una tolleranza e può includere una classificazione.

The flatness tolerances for three standard grades are defined in the federal specification as determined by the following formula:

Norma DIN, norma GB, norma ASME, norma JJS... ogni paese ha uno standard diverso...

Maggiori dettagli sullo standard.

In addition to flatness, repeatability must be ensured. A repeat measurement is a measurement of local flatness areas. It is a measurement taken anywhere on the surface of a plate that will repeat within the stated tolerance. Controlling local area flatness to a tighter tolerance than overall flatness guarantees a gradual change in surface flatness profile, thereby minimizing local errors.

Per garantire che una piastra di riscontro soddisfi sia le specifiche di planarità che quelle di ripetibilità delle misurazioni, i produttori di piastre di riscontro in granito dovrebbero utilizzare la specifica federale GGG-P-463c come base per le proprie specifiche. Questa norma riguarda l'accuratezza della ripetibilità delle misurazioni, le proprietà del materiale del granito delle piastre di riscontro, la finitura superficiale, la posizione dei punti di supporto, la rigidità, i metodi di ispezione accettabili e l'installazione degli inserti filettati.

Checking Plate Accuracy

Seguendo alcune semplici linee guida, un investimento in una piastra di riscontro in granito dovrebbe durare molti anni. A seconda dell'utilizzo della piastra, dell'ambiente di lavoro e della precisione richiesta, la frequenza di verifica della precisione della piastra varia. In generale, si consiglia di ricalibrare completamente una piastra nuova entro un anno dall'acquisto. Se la piastra viene utilizzata frequentemente, è consigliabile ridurre questo intervallo a sei mesi.

Before a surface plate has worn beyond specification for overall flatness, it will show worn or wavy posts. Monthly inspection for repeat measurement errors using a repeat reading gage will identify wear spots. A repeat reading gage is a high-precision instrument that detects local error and can be displayed on a high magnification electronic amplifier.

An effective inspection program should include regular checks with an autocollimator, providing actual calibration of overall flatness traceable to National Institute of Standards and Technology (NIST). Comprehensive calibration by the manufacturer or an independent company is necessary from time to time.

Variations Between Calibrations

In alcuni casi, si riscontrano variazioni nella calibrazione delle piastre di riscontro. Talvolta, fattori come le modifiche superficiali dovute all'usura, l'uso scorretto delle apparecchiature di ispezione o l'utilizzo di apparecchiature non calibrate possono spiegare tali variazioni. I due fattori più comuni, tuttavia, sono la temperatura e il supporto.

One of the most important variables is temperature. For instance, the surface might have been washed with a hot or cold solution prior to calibration and not allowed sufficient time to normalize. Other causes of temperature change include drafts of cold or hot air, direct sunlight, overhead lighting or other sources of radiant heat on the surface of the plate.

There also can be variations in the vertical temperature gradient between winter and summer. In some cases, the plate is not allowed sufficient time to normalize after shipment. It is a good idea to record the vertical gradient temperature at the time the calibration is performed.

Another common cause for calibration variation is a plate that is improperly supported. A surface plate should be supported at three points, ideally located 20% of the length in from the ends of the plate. Two supports should be located 20% of the width in from the long sides, and the remaining support should be centered.

Only three points can rest solidly on anything but a precision surface. Attempting to support the plate at more than three points will cause the plate to receive its support from various combinations of three points, which will not be the same three points on which it was supported during production. This will introduce errors as the plate deflects to conform to the new support arrangement. Consider using steel stands with support beams designed to line up with the proper support points. Stands for this purpose are generally available from the surface plate manufacturer.

If the plate is properly supported, precise leveling is only necessary if an application specifies it. Leveling is not necessary to maintain the accuracy of a properly supported plate.

Extend Plate Life

Seguendo alcune semplici linee guida, si ridurrà l'usura di una lastra di granito e, in definitiva, se ne prolungherà la durata.

Innanzitutto, è importante mantenere pulita la piastra. La polvere abrasiva dispersa nell'aria è solitamente la principale causa di usura della piastra, poiché tende a depositarsi sui pezzi in lavorazione e sulle superfici di contatto degli strumenti di misura.

It also is important to cover plates to protect it from dust and damage. Wear life can be extended by covering the plate when not in use.

Ruotare periodicamente la piastra in modo che una singola area non venga sottoposta a un'usura eccessiva. Si consiglia inoltre di sostituire i contatti in acciaio del misuratore con contatti in carburo.

Avoid setting food or soft drinks on the plate. Many soft drinks contain either carbonic or phosphoric acid, which can dissolve the softer minerals and leave small pits in the surface.

Where to Relap

Quando una piastra di granito necessita di essere ripiastrata, è opportuno valutare se eseguire questo servizio in loco o presso il centro di calibrazione. È sempre preferibile far ripiattare la piastra in fabbrica o in un centro specializzato. Tuttavia, se la piastra non è eccessivamente usurata, generalmente entro 0,001 pollici dalla tolleranza richiesta, può essere ripiastrata in loco. Se una piastra è usurata al punto da superare di oltre 0,001 pollici la tolleranza, o se presenta profonde scheggiature o intaccature, deve essere inviata in fabbrica per la rettifica prima della ripiastratura.

A calibration facility has the equipment and factory setting providing the optimum conditions for proper plate calibration and rework if necessary.

È fondamentale scegliere con cura il tecnico che si occuperà della calibrazione e della rettifica in loco. Richiedete l'accreditamento e verificate che l'attrezzatura utilizzata dal tecnico abbia una calibrazione tracciabile. Anche l'esperienza è un fattore importante, poiché occorrono molti anni per imparare a lappare correttamente il granito di precisione.

Critical measurements start with a precision granite surface plate as a baseline. By ensuring a reliable reference by using a properly calibrated surface plate, manufacturers have one of the essential tools for reliable measurements and better quality parts.Q

Checklist for Calibration Variations

1. La superficie è stata lavata con una soluzione calda o fredda prima della calibrazione e non le è stato concesso un tempo sufficiente per la normalizzazione.

2. La piastra non è supportata correttamente.

3. Variazione di temperatura.

4. Bozze.

5. Evitare l'esposizione diretta alla luce solare o ad altre fonti di calore radiante sulla superficie del piatto. Assicurarsi che l'illuminazione dall'alto non riscaldi la superficie.

6. Variazioni del gradiente termico verticale tra inverno ed estate. Se possibile, conoscere il gradiente termico verticale al momento della calibrazione.

7. La piastra non ha avuto tempo sufficiente per normalizzarsi dopo la spedizione.

8. Uso improprio delle apparecchiature di ispezione o utilizzo di apparecchiature non calibrate.

9. Alterazioni superficiali dovute all'usura.

Tech Tips

• Poiché ogni misurazione lineare dipende da una superficie di riferimento precisa da cui vengono rilevate le dimensioni finali, le piastre di riscontro forniscono il miglior piano di riferimento per l'ispezione e la tracciatura del pezzo prima della lavorazione.
• Controlling local area flatness to a tighter tolerance than overall flatness guarantees a gradual change in surface flatness profile, thereby minimizing local errors.
• Un programma di ispezione efficace dovrebbe includere controlli regolari con un autocollimatore, che fornisca una calibrazione effettiva della planarità complessiva riconducibile all'Autorità Nazionale di Ispezione.

Tra le particelle minerali che compongono il granito, oltre il 90% è costituito da feldspato e quarzo, di cui il feldspato è il componente principale. Il feldspato è spesso bianco, grigio e rosso carne, mentre il quarzo è per lo più incolore o bianco grigiastro, e costituisce il colore di base del granito. Il feldspato e il quarzo sono minerali duri, difficili da lavorare anche con un coltello d'acciaio. Per quanto riguarda le macchie scure presenti nel granito, principalmente mica nera, sono presenti anche altri minerali. Sebbene la biotite sia relativamente tenera, la sua capacità di resistere alle sollecitazioni non è scarsa, e allo stesso tempo è presente in piccole quantità nel granito, spesso meno del 10%. Questa è la condizione del materiale in cui il granito risulta particolarmente resistente.

Un altro motivo per cui il granito è resistente è che le sue particelle minerali sono strettamente legate tra loro e incastrate l'una nell'altra. I pori spesso rappresentano meno dell'1% del volume totale della roccia. Questo conferisce al granito la capacità di resistere a forti pressioni e non lo rende facilmente penetrabile dall'umidità.

I componenti in granito sono realizzati in pietra inossidabile, resistente agli acidi e agli alcali, con buona resistenza all'usura e lunga durata, senza necessità di manutenzione speciale. I componenti di precisione in granito sono utilizzati principalmente nell'industria meccanica. Per questo motivo, vengono chiamati componenti di precisione in granito o semplicemente componenti in granito. Le caratteristiche dei componenti di precisione in granito sono sostanzialmente le stesse di quelle delle piattaforme in granito. Introduzione alla lavorazione e alla misurazione dei componenti di precisione in granito: la lavorazione di precisione e la microlavorazione sono importanti direzioni di sviluppo per l'industria meccanica e sono diventate un indicatore fondamentale per misurare il livello di alta tecnologia. Lo sviluppo di tecnologie all'avanguardia e dell'industria della difesa è inscindibile dalla lavorazione di precisione e dalla microlavorazione. I componenti in granito possono scorrere agevolmente durante la misurazione, senza blocchi. La misurazione della superficie di lavoro, anche in presenza di graffi, non influisce sulla precisione della misurazione. I componenti in granito devono essere progettati e prodotti in base alle esigenze del cliente.

Campo di applicazione:

Come tutti sappiamo, sempre più macchinari e attrezzature scelgono componenti di precisione in granito.

I componenti in granito vengono utilizzati per la movimentazione dinamica, i motori lineari, le macchine di misura a coordinate (CMM), le macchine CNC, le macchine laser...

Non esitate a contattarci per ulteriori informazioni.

Gli strumenti di misurazione e i componenti meccanici in granito sono realizzati in granito nero di Jinan di alta qualità. Grazie alla loro elevata precisione, lunga durata, buona stabilità e resistenza alla corrosione, sono sempre più utilizzati nel controllo qualità dei prodotti nell'industria moderna e in settori scientifici come quello meccanico, aerospaziale e della ricerca scientifica.

Dettagli

Due volte più duro della ghisa;

Le variazioni dimensionali minime sono dovute alle variazioni di temperatura;

----Senza bisogno di strizzare, quindi non ci sono interruzioni di lavoro;

Grazie alla struttura a grana fine e all'appiccicosità minima, è privo di sbavature o sporgenze, garantendo un elevato grado di planarità per una lunga durata e senza causare danni ad altre parti o strumenti;

Funzionamento senza problemi con materiali magnetici;

Lunga durata e resistenza alla ruggine, con conseguenti bassi costi di manutenzione.

Le piastre di granito di precisione vengono lappate con elevata precisione per garantire una planarità impeccabile e sono utilizzate come base per il montaggio di sofisticati sistemi di misurazione meccanici, elettronici e ottici.

Alcune delle caratteristiche uniche della lastra di granito:

Uniformità di durezza;

Precisione in condizioni di carico;

Assorbi vibrazioni;

Facile da pulire;

Resistente all'avvolgimento;

Bassa porosità;

Non abrasivo;

Non magnetico

Vantaggi delle lamiere di granito

First, the rock after a long period of natural aging, uniform structure, coefficient minimum, the internal stress completely disappear, not deformed, so the precision is high.

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1. sloveno

1. Somali
2. Samoano
3. gaelico scozzese
4. Shona
5. Sindhi
6. sundanese
7. swahili
8. Tagiko
9. Tamil
10. Telugu

tailandese

ucraino

UrduAUzbeko2vietnamitaLgalleseAXhosa

yiddish

Yoruba

Zulu

Kinyarwanda

Tatari

Precision Granite Base Can Improve Machine Tool Performances

Requirements are constantly increasing in mechanical engineering in general and in machine tool construction in particular. Achieving maximum precision and performance values without increasing costs are constant challenges to being competitive. The machine tool bed is a decisive factor here. Therefore, more and more machine tool manufacturers are relying on granite. Due to its physical parameters, it offers clear advantages that cannot be achieved with steel or polymer concrete.

Granite is a so-called volcanic deep rock and has a very dense and homogeneous structure with an extremely low coefficient of expansion, low thermal conductivity and high vibration damping.

Below you will discover why the common opinion that granite is mainly only suitable as machine base for high-end coordinate measuring machines is long outdated and why this natural material as a machine tool base is a very advantageous alternative to steel or cast iron even for high-precision machine tools.

We can manufacture granite components for dynamic motion, granite components for linear motors, granite components for ndt, granite components for xray, granite components for cmm, granite components for cnc, granite precision for laser, granite components for aerospace, granite components for precision stages...

High Added Value Without Additional Costs
The increasing use of granite in mechanical engineering is not so much due to the massive increase in the price of steel. Rather, it is because the added value for the machine tool achieved with a machine bed made of granite is possible at very little or no extra cost. This is proven by cost comparisons of well-known machine tool manufacturers in Germany and Europe.

The considerable gain in thermodynamic stability, vibration damping and long-term precision made possible by granite cannot be achieved with a cast iron or steel bed, or only at relatively high cost. For example, thermal errors can account for up to 75% of the total error of a machine, with compensation often attempted for by software – with moderate success. Due to its low thermal conductivity, granite is the better foundation for long-term precision.

With a tolerance of 1 μm, granite easily meets the flatness requirements according to DIN 876 for the degree of accuracy 00. With a value of 6 on the hardness scale 1 to 10, it is extremely hard, and with its specific weight of 2.8g/cm³ it almost reaches the value of aluminium. This also results in additional advantages such as higher feed rates, higher axis accelerations and an extension of the tool life for cutting machine tools. Thus, the change from a cast bed to a granite machine bed moves the machine tool in question into the high-end class in terms of precision and performance – at no extra cost.

Granite’s Improved Ecological Footprint
In contrast to materials such as steel or cast iron, natural stone does not have to be produced with a great deal of energy and using additives. Only relatively small amounts of energy are required for quarrying and surface treatment. This results in a superior ecological footprint, which even at the end of a machine’s life surpasses that of steel as a material. The granite bed can be the basis for a new machine or be used for completely different purposes such as shredding for road construction.

Nor are there any shortages of resources for granite. It is a deep rock formed from magma within the earth’s crust. It has ‘matured’ for millions of years and is available in very large quantities as a natural resource on almost all continents, including all of Europe.

Conclusion: The numerous demonstrable advantages of granite compared to steel or cast iron justify the increasing willingness of mechanical engineers to use this natural material as a foundation for high-precision, high-performance machine tools. Detailed information about granite properties, which are advantageous for machine tools and mechanical engineering, can be found in this further article.

A repeat measurement is a measurement of local flatness areas. The Repeat Measurement specification states that a measurement taken anywhere on the surface of a plate will repeat within the stated tolerance. Controlling local area flatness tighter than overall flatness guarantees a gradual change in surface flatness profile thereby minimizing local errors.

Most manufacturers, including imported brands, adhere to the Federal Specification of overall flatness tolerances but many overlook the repeat measurements. Many of the low value or budget plates available in the market today will not guarantee repeat measurements. A manufacturer who does not guarantee repeat measurements is NOT producing plates that meet the requirements of ASME B89.3.7-2013 or Federal Specification GGG-P-463c, or DIN 876, GB, JJS...

Both are critical to ensure a precision surface for accurate measurements. Flatness specification alone is not sufficient to guarantee measurement accuracy. Take as an example, a 36 X 48 Inspection Grade A surface plate, which meets ONLY the flatness specification of .000300". If the piece being checked bridges several peaks, and the gage being used is in a low spot, the measurement error could be the full tolerance in one area, 000300"! Actually, it can be much higher if the gage is resting on the slope of an incline.

Errors of .000600"-.000800" are possible, depending upon the severity of the slope, and the arm length of the gage being used. If this plate had a Repeat Measurement specification of .000050"F.I.R. then the measurement error would be less than .000050" regardless of where the measurement is taken on the plate. Another problem, which usually arises when an untrained technician attempts to resurface a plate on-site, is the use of Repeat Measurements alone to certify a plate.

The instruments that are used to verify repeatability are NOT designed to check overall flatness. When set to zero on a perfectly curved surface, they will continue to read zero, whether that surface is perfectly flat or perfectly concave or convex 1/2"! They simply verify the uniformity of the surface, not the flatness. Only a plate that meets both the flatness specification AND the repeat measurement specification truly meets the requirements of ASME B89.3.7-2013  or Federal Specification GGG-P-463c.

Ask us about or flatness specification and repeat measurement promise by calling +86 19969991659 or emailing INFO@ZHHIMG.COM

Yes, but they can only be guaranteed for a specific vertical temperature gradient. The effects of thermal expansion on the plate could easily cause a change in accuracy greater than the tolerance if there is a change in the gradient. In some cases, if the tolerance is tight enough, the heat absorbed from overhead lighting can cause enough of a gradient change over several hours.

Granite has a coefficient of thermal expansion of approximately .0000035 inches per inch per 1°F. As an example: A 36" x 48" x 8" surface plate has an accuracy of .000075" (1/2 of Grade AA) at a gradient of 0°F, the top and bottom are the same temperature. If the top of the plate warms up to the point where it is 1°F warmer than the bottom, the accuracy would change to .000275" convex ! Therefore, ordering a plate with a tolerance tighter than Laboratory Grade AA should only be considered if there is adequate climate control.

A surface plate should be supported at 3 points, ideally located 20% of the length in from the ends of the plate. Two supports should be located 20% of the width in from the long sides, and the remaining support should be centered. Only 3 points can rest solidly on anything but a precision surface.

The plate should be supported at these points during production, and it should be supported only at these three points while in use. Attempting to support the plate at more than three points will cause the plate to receive its support from various combinations of three points, which will not be the same 3 points on which it was supported during production. This will introduce errors as the plate deflects to conform to the new support arrangement. All zhhimg steel stands have support beams designed to line up with the proper support points.

If the plate is properly supported, precise leveling is only necessary if your application calls for it. Leveling is not necessary to maintain the accuracy of a properly supported plate.

Why Choose Granite for Machine Bases and Metrology Components?

The answer is 'yes' for almost every application. The advantages of granite include: No rust or corrosion, almost immune to warping, no compensating hump when nicked, longer wear life, smoother action, greater precision, virtually non-magnetic, low co-efficient of thermal expansion, and low maintenance cost.

Granite is a type of igneous rock quarried for its extreme strength, density, durability, and resistance to corrosion. But granite is also very versatile– it’s not just for squares and rectangles! In fact, Starrett Tru-Stone confidently works with granite components engineered in shapes, angles, and curves of all variations on a regular basis—with excellent outcomes.

Through our state of the art processing, cut surfaces can be exceptionally flat. These qualities make granite the ideal material to create custom-size and custom-design machine bases and metrology components. Granite is:

machineable
precisely flat when cut and finished
rust resistant
durable
long lasting
Granite components are also easy to clean. When creating custom designs, be sure to choose granite for its superior benefits.

STANDARDS / HIGH WEAR APPLICATIONS
The granite utilized by ZhongHui for our standard surface plate products has high quartz content, which provides greater resistance to wear and damage. Our Superior Black and Crystal Pink colors have low water absorption rates, minimizing the possibility of your precision gages rusting while setting on the plates. The colors of granite offered by ZhongHui result in less glare, which means less eyestrain for individuals using the plates. We have chosen our granite types while considering thermal expansion in an effort to keep this aspect minimal.

CUSTOM APPLICATIONS
When your application calls for a plate with custom shapes, threaded inserts, slots or other machining, you’ll want to select a material like Black Diabase. This natural material offers superior stiffness, excellent vibration dampening, and improved machinability.

Yes, if they are not too badly worn. Our factory setting and equipment allow the optimum conditions for proper plate calibration and rework if necessary. Generally, if a plate is within .001" of the required tolerance, it can be resurfaced on-site. If a plate is worn to the point where it is more than .001" out of tolerance, or if it is badly pitted or nicked, then it will need to be sent to the factory for grinding prior to relapping.

Great care should be exercised in selecting an on-site calibration and resurfacing technician. We urge you to use caution in selecting your calibration service. Ask for accreditation and verify the equipment that the technician will use has a National Inspection Institution traceable calibration. It takes many years to learn how to properly lap precision granite.

ZhongHui provides quick turn-around on calibrations performed in our factory. Send your plates in for calibration if possible. Your quality and reputation depend on the accuracy of your measurement instruments including surface plates!

Our black surface plates have a significantly higher density and are up to three times as stiff. Therefore, a plate made of the black does not need to be as thick as a granite plate of the same size to have equal or greater resistance to deflection. Reduced thickness means less weight and lower shipping costs.

Beware of others who use lower quality black granite in the same thickness. As stated above, properties of granite, like wood or metal, vary by material and color, and is not an accurate predictor of stiffness, hardness, or wear resistance. In fact, many types of black granite and diabase are very soft and not suitable for surface plate applications.

No. The specialized equipment and training necessary to rework these items requires that they be returned to the factory for calibration and rework.

Yes. Ceramic and granite have similar characteristics, and the methods used to calibrate and lap granite can be used with ceramic items as well. Ceramics are more difficult to lap than granite resulting in a higher cost.

Yes, provided that the inserts are recessed below the surface. If steel inserts are flush with, or above the surface plane, they must be spot-faced down before the plate can be lapped. If required, we can provide that service.

Yes. Steel inserts with the desired thread (English or metric) can be epoxy bonded into the plate at the desired locations. ZhongHui uses CNC machines to provide the tightest insert locations within +/- 0.005”. For less critical inserts, our locational tolerance for threaded inserts is ±.060". Other options include steel T-Bars and dovetail slots machined directly into the granite.

Inserts that are properly bonded using high strength epoxy and good workmanship will withstand a great deal of torsional and shear force. In a recent test, using 3/8"-16 threaded inserts, an independent testing laboratory measured the force required to pull an epoxy-bonded insert from a surface plate. Ten plates were tested. Out of these ten, in nine cases, the granite fractured first. The average load at the point of failure was 10,020 lbs. for gray granite and 12,310 lbs. for black. In the single case where an insert pulled free of the plate, the load at the point of failure was 12,990 lbs.! If a work piece forms a bridge across the insert and extreme torque is applied, it is possible to generate enough force to fracture the granite. Partially for this reason, ZhongHui gives guidelines for the maximum safe torque that can be applied the epoxy bonded inserts: https://www.zhhimg.com/standard-thread-inserts-product/

Yes, but only at our factory. At our plant, we can restore almost any plate to 'like-new' condition, usually for less than half the cost of replacing it. Damaged edges can be cosmetically patched, deep grooves, nicks, and pits can be ground out, and the attached supports can be replaced. In addition, we can modify your plate to increase its versatility by adding solid or threaded steel inserts and cutting slots or clamping lips, per your specifications.

Why Choose Granite?
Granite is a type of igneous rock formed in the Earth millions of years ago. The composition of igneous rock contained many minerals such as quartz that is extremely hard and wear-resistant. In addition to hardness and wear resistance granite has approximately half the coefficient of expansion as cast iron. As its volumetric weight is approximately one third that of cast iron, granite is easier to manoeuvre.

For machine bases and metrology components, black granite is the colour most used. Black granite has a higher percentage of quartz than other colours and is, therefore, the hardest wearing.

Granite is cost-effective, and cut surfaces can be exceptionally flat. Not only can it be hand lapped to achieve extremes of accuracy, but re-conditioning can be performed without moving the plate or table off-site. It is entirely a hand lapping operation and generally costs much less than re-conditioning a cast iron alternative.

These qualities make granite the ideal material to create custom-size and custom-design machine bases and metrology components such as the granite surface plate.

ZhongHui produces bespoke granite products that are created to support specific measurement requirements. These bespoke items vary from straight edges to tri squares. Due to the versatile nature of granite, the components can be produced to any size required; they are hard wearing and long-lasting.

Advantages of Granite Surface Plates
The importance of measuring on an even surface was established by British inventor Henry Maudsley in the 1800s. As a machine tool innovator, he determined that consistent production of parts required a solid surface for reliable measurements.

The industrial revolution created a demand for measuring surfaces, so engineering company Crown Windley created manufacturing standards. The standards for surface plates were first set by Crown in 1904 using metal. As the demand and cost for metal increased, alternative materials for the measuring surface were investigated.

In America, monument creator Wallace Herman established that black granite was an excellent surface plate material alternative to metal. As granite is non-magnetic and doesn’t rust, it soon became the preferred measuring surface.

A granite surface plate is an essential investment for laboratories and test facilities. A granite surface plate of 600 x 600 mm can be mounted on a support stand. The stands provide a working height of 34” (0.86m) with five adjustable points for levelling.

For reliable and consistent measurement results, a granite surface plate is crucial. As the surface is a smooth and stable plane, it enables instruments to be carefully manipulated.

The main advantages of granite surface plates are:

• Non-reflective
• Resistant to chemicals and corrosion
• Low coefficient of expansion compared with cart iron so less affected by temperature change
• Naturally rigid and hard-wearing
• The plane of the surface is unaffected if scratched
• Will not rust
• Non-magnetic
• Easy to clean and maintain
• Calibration and resurfacing can be done onsite
• Suitable for drilling for threaded support inserts
• High vibration damping

For many shops, inspection rooms and laboratories, precision granite surface plates are relied on as the basis for accurate measurement. Because every linear measurement depends on an accurate reference surface from which final dimensions are taken, surface plates provide the best reference plane for work inspection and layout prior to machining. They also are ideal bases for making height measurements and gaging surfaces. Further, a high degree of flatness, stability, overall quality and workmanship make them a good choice for mounting sophisticated mechanical, electronic and optical gaging systems. For any of these measurement processes, it is imperative to keep surface plates calibrated.

Repeat Measurements and Flatness
Both flatness and repeat measurements are critical to ensure a precision surface. Flatness can be considered as all points on the surface being contained within two parallel planes, the base plane and the roof plane. The measurement of distance between the planes is the overall flatness of the surface. This flatness measurement commonly carries a tolerance and may include a grade designation.

The flatness tolerances for three standard grades are defined in the federal specification as determined by the following formula:
Laboratory Grade AA = (40 + diagonal² / 25) x 0.000001 inch (unilateral)
Inspection Grade A = Laboratory Grade AA x 2
Tool Room Grade B = Laboratory Grade AA x 4

In addition to flatness, repeatability must be ensured. A repeat measurement is a measurement of local flatness areas. It is a measurement taken anywhere on the surface of a plate that will repeat within the stated tolerance. Controlling local area flatness to a tighter tolerance than overall flatness guarantees a gradual change in surface flatness profile, thereby minimizing local errors.

To ensure a surface plate meets both the flatness and repeat measurement specifications, manufacturers of granite surface plates should use Federal Specification GGG-P-463c as a basis for their specifications. This standard addresses repeat measurement accuracy, material properties of surface plate granites, surface finish, support point location, stiffness, acceptable methods of inspection and installation of threaded inserts.

Before a surface plate has worn beyond specification for overall flatness, it will show worn or wavy posts. Monthly inspection for repeat measurement errors using a repeat reading gage will identify wear spots. A repeat reading gage is a high-precision instrument that detects local error and can be displayed on a high magnification electronic amplifier.

Checking Plate Accuracy
By following a few simple guidelines, an investment in a granite surface plate should last for many years. Depending on plate usage, shop environment and required accuracy, frequency of checking the surface plate accuracy varies. A general rule of thumb is for a new plate to receive a full recalibration within one year of purchase. If the plate is used frequently, it is advisable to shorten this interval to six months.

Before a surface plate has worn beyond specification for overall flatness, it will show worn or wavy posts. Monthly inspection for repeat measurement errors using a repeat reading gage will identify wear spots. A repeat reading gage is a high-precision instrument that detects local error and can be displayed on a high magnification electronic amplifier.

An effective inspection program should include regular checks with an autocollimator, providing actual calibration of overall flatness traceable to National Institute of Standards and Technology (NIST). Comprehensive calibration by the manufacturer or an independent company is necessary from time to time.

Variations Between Calibrations
In some cases, there are variations between surface plate calibrations. Sometimes factors such as surface change resulting from wear, incorrect use of inspection equipment or use of noncalibrated equipment can account for these variations. The two most common factors, however, are temperature and support.

One of the most important variables is temperature. For instance, the surface might have been washed with a hot or cold solution prior to calibration and not allowed sufficient time to normalize. Other causes of temperature change include drafts of cold or hot air, direct sunlight, overhead lighting or other sources of radiant heat on the surface of the plate.

There also can be variations in the vertical temperature gradient between winter and summer. In some cases, the plate is not allowed sufficient time to normalize after shipment. It is a good idea to record the vertical gradient temperature at the time the calibration is performed.

Another common cause for calibration variation is a plate that is improperly supported. A surface plate should be supported at three points, ideally located 20% of the length in from the ends of the plate. Two supports should be located 20% of the width in from the long sides, and the remaining support should be centered.

Only three points can rest solidly on anything but a precision surface. Attempting to support the plate at more than three points will cause the plate to receive its support from various combinations of three points, which will not be the same three points on which it was supported during production. This will introduce errors as the plate deflects to conform to the new support arrangement. Consider using steel stands with support beams designed to line up with the proper support points. Stands for this purpose are generally available from the surface plate manufacturer.

If the plate is properly supported, precise leveling is only necessary if an application specifies it. Leveling is not necessary to maintain the accuracy of a properly supported plate.

It is important to keep the plate clean. Airborne abrasive dust is usually the greatest source of wear and tear on a plate, as it tends to embed in workpieces and the contact surfaces of gages. Cover plates to protect them from dust and damage. Wear life can be extended by covering the plate when not in use.

Extend Plate Life
Following a few guidelines will reduce wear on a granite surface plate and ultimately, extend its life.

First, it is important to keep the plate clean. Airborne abrasive dust is usually the greatest source of wear and tear on a plate, as it tends to embed in workpieces and the contact surfaces of gages.

It also is important to cover plates to protect it from dust and damage. Wear life can be extended by covering the plate when not in use.

Rotate the plate periodically so that a single area does not receive excessive use. Also, it is recommended to replace steel contact pads on gaging with carbide pads.

Avoid setting food or soft drinks on the plate. Many soft drinks contain either carbonic or phosphoric acid, which can dissolve the softer minerals and leave small pits in the surface.

Where to Relap
When a granite surface plate needs re-surfacing, consider whether to have this service performed on-site or at the calibration facility. It is always preferable to have the plate relapped at the factory or a dedicated facility. If, however, the plate is not too badly worn, generally within 0.001 inch of the required tolerance, it can be resurfaced on-site. If a plate is worn to the point where it is more than 0.001 inch out of tolerance, or if it is badly pitted or nicked, then it should be sent to the factory for grinding prior to relapping.

A calibration facility has the equipment and factory setting providing the optimum conditions for proper plate calibration and rework if necessary.

Great care should be exercised in selecting an on-site calibration and resurfacing technician. Ask for accreditation and verify the equipment that the technician will use has a NIST-traceable calibration. Experience also is an important factor, as it takes many years to learn how to correctly lap precision granite.

Critical measurements start with a precision granite surface plate as a baseline. By ensuring a reliable reference by using a properly calibrated surface plate, manufacturers have one of the essential tools for reliable measurements and better quality parts.

Checklist for Calibration Variations

1. The surface was washed with a hot or cold solution prior to calibration and was not allowed sufficient time to normalize.
2. The plate is improperly supported.
3. Temperature change.
4. Drafts.
5. Direct sunlight or other radiant heat on the surface of the plate. Be sure that overhead lighting is not heating the surface.
6. Variations in the vertical temperature gradient between winter and summer. If at all possible, know the vertical gradient temperature at the time the calibration is performed.
7. Plate not allowed sufficient time to normalize after shipment.
8. Improper use of inspection equipment or use of noncalibrated equipment.
9. Surface change resulting from wear.

Tech Tips
Because every linear measurement depends on an accurate reference surface from which final dimensions are taken, surface plates provide the best reference plane for work inspection and layout prior to machining.

Controlling local area flatness to a tighter tolerance than overall flatness guarantees a gradual change in surface flatness profile, thereby minimizing local errors.