Meettechniek voor graniet – tot op de micron nauwkeurig
Graniet voldoet aan de eisen van de moderne meettechniek in de machinebouw.Ervaring met de vervaardiging van meet- en testbanken en coördinatenmeetmachines heeft geleerd dat graniet duidelijke voordelen heeft ten opzichte van traditionele materialen.De reden is als volgt.
De ontwikkeling van de meettechnologie van de afgelopen jaren en decennia is nog steeds spannend.In het begin waren eenvoudige meetmethoden zoals meetborden, meetbanken, proefbanken etc. voldoende, maar na verloop van tijd werden de eisen aan productkwaliteit en procesbetrouwbaarheid steeds hoger.De meetnauwkeurigheid wordt bepaald door de basisgeometrie van de gebruikte plaat en de meetonzekerheid van de betreffende sonde.Meettaken worden echter complexer en dynamischer en de resultaten moeten nauwkeuriger worden.Dit luidt het begin van de ruimtelijke coördinatenmetrologie in.
Nauwkeurigheid betekent het minimaliseren van bias
Een 3D-coördinatenmeetmachine bestaat uit een positioneringssysteem, een meetsysteem met hoge resolutie, schakel- of meetsensoren, een evaluatiesysteem en meetsoftware.Om een hoge meetnauwkeurigheid te bereiken, moet de meetafwijking tot een minimum worden beperkt.
Meetfout is het verschil tussen de door het meetinstrument weergegeven waarde en de werkelijke referentiewaarde van de geometrische grootheid (kalibratiestandaard).De lengtemeetfout E0 van moderne coördinatenmeetmachines (CMM's) is 0,3+L/1000 µm (L is de gemeten lengte).Het ontwerp van het meetapparaat, de sonde, de meetstrategie, het werkstuk en de gebruiker heeft een grote invloed op de lengtemeetafwijking.Mechanisch ontwerp is de beste en meest duurzame beïnvloedende factor.
De toepassing van graniet in de metrologie is een van de belangrijke factoren die het ontwerp van meetmachines beïnvloeden.Graniet is een uitstekend materiaal voor moderne eisen omdat het voldoet aan vier eisen die de resultaten nauwkeuriger maken:
1. Hoge inherente stabiliteit
Graniet is een vulkanisch gesteente dat bestaat uit drie hoofdcomponenten: kwarts, veldspaat en mica, gevormd door de kristallisatie van gesmolten gesteente in de korst.
Na duizenden jaren van “veroudering” heeft graniet een uniforme textuur en geen interne spanningen.Impala’s zijn bijvoorbeeld ongeveer 1,4 miljoen jaar oud.
Graniet heeft een grote hardheid: 6 op de schaal van Mohs en 10 op de hardheidsschaal.
2. Bestand tegen hoge temperaturen
Vergeleken met metalen materialen heeft graniet een lagere uitzettingscoëfficiënt (ca. 5 µm/m*K) en een lagere absolute uitzettingssnelheid (bijvoorbeeld staal α = 12 µm/m*K).
De lage thermische geleidbaarheid van graniet (3 W/m*K) zorgt voor een langzame reactie op temperatuurschommelingen in vergelijking met staal (42-50 W/m*K).
3. Zeer goed trillingsreductie-effect
Door de uniforme structuur kent graniet geen restspanningen.Dit vermindert trillingen.
4. Geleidingsrail met drie coördinaten met hoge precisie
Graniet, gemaakt van natuursteen, wordt gebruikt als meetplaat en is zeer goed te bewerken met diamantgereedschappen, waardoor machineonderdelen met een hoge basisprecisie ontstaan.
Door handmatig te slijpen kan de nauwkeurigheid van de geleiderails tot op micronniveau worden geoptimaliseerd.
Bij het slijpen kan rekening worden gehouden met lastafhankelijke vervormingen van het onderdeel.
Dit resulteert in een sterk samengedrukt oppervlak, waardoor het gebruik van luchtlagergeleiders mogelijk is.Luchtlagergeleidingen zijn zeer nauwkeurig vanwege de hoge oppervlaktekwaliteit en de contactloze beweging van de as.
ten slotte:
De inherente stabiliteit, temperatuurbestendigheid, trillingsdemping en precisie van de geleiderail zijn de vier belangrijkste kenmerken die graniet tot een ideaal materiaal voor CMM maken.Graniet wordt steeds vaker gebruikt bij de vervaardiging van meet- en testbanken, maar ook op CMM's voor meetborden, meettafels en meetapparatuur.Graniet wordt ook gebruikt in andere industrieën, zoals werktuigmachines, lasermachines en -systemen, microbewerkingsmachines, drukmachines, optische machines, assemblageautomatisering, halfgeleiderverwerking, enz., vanwege de toenemende precisie-eisen voor machines en machineonderdelen.
Posttijd: 18 januari 2022