Měřicí technologie pro žulu – s přesností na mikron
Žula splňuje požadavky moderní měřicí techniky ve strojírenství. Zkušenosti s výrobou měřicích a zkušebních stolic a souřadnicových měřicích strojů ukázaly, že žula má oproti tradičním materiálům zřetelné výhody. Důvod je následující.
Vývoj měřicí techniky v posledních letech a desetiletích je i dnes vzrušující. Zpočátku stačily jednoduché metody měření, jako jsou měřicí desky, měřicí stolice, zkušební stolice atd., ale postupem času se požadavky na kvalitu výrobků a spolehlivost procesu zvyšovaly. Přesnost měření je určena základní geometrií použitého plechu a nejistotou měření příslušné sondy. Měřicí úlohy se však stávají složitějšími a dynamičtějšími a výsledky musí být přesnější. To ohlašuje úsvit prostorové souřadnicové metrologie.
Přesnost znamená minimalizaci zkreslení
3D souřadnicový měřicí stroj se skládá z polohovacího systému, měřicího systému s vysokým rozlišením, spínacích nebo měřicích senzorů, vyhodnocovacího systému a měřicího softwaru. Pro dosažení vysoké přesnosti měření je nutné minimalizovat odchylku měření.
Chyba měření je rozdíl mezi hodnotou zobrazenou měřicím přístrojem a skutečnou referenční hodnotou geometrické veličiny (kalibračním standardem). Chyba měření délky E0 moderních souřadnicových měřicích strojů (CMM) je 0,3 + L/1000 µm (L je měřená délka). Konstrukce měřicího zařízení, sondy, měřicí strategie, obrobku a uživatele má významný vliv na odchylku měření délky. Mechanická konstrukce je nejlepším a nejudržitelnějším ovlivňujícím faktorem.
Použití žuly v metrologii je jedním z důležitých faktorů ovlivňujících konstrukci měřicích strojů. Žula je vynikajícím materiálem pro moderní požadavky, protože splňuje čtyři požadavky, které zvyšují přesnost výsledků:
1. Vysoká inherentní stabilita
Žula je sopečná hornina složená ze tří hlavních složek: křemene, živce a slídy, která vzniká krystalizací horninových tavenin v zemské kůře.
Po tisících let „stárnutí“ má žula jednotnou texturu a žádné vnitřní pnutí. Například impaly jsou staré asi 1,4 milionu let.
Žula má vysokou tvrdost: 6 na Mohsově stupnici a 10 na stupnici tvrdosti.
2. Odolnost vůči vysokým teplotám
Ve srovnání s kovovými materiály má žula nižší koeficient roztažnosti (cca 5 µm/m*K) a nižší absolutní míru roztažnosti (např. ocel α = 12 µm/m*K).
Nízká tepelná vodivost žuly (3 W/m*K) zajišťuje pomalou reakci na teplotní výkyvy ve srovnání s ocelí (42–50 W/m*K).
3. Velmi dobrý efekt redukce vibrací
Díky jednotné struktuře nemá žula žádné zbytkové napětí. To snižuje vibrace.
4. Třísouřadnicová vodicí lišta s vysokou přesností
Žula, vyrobená z přírodního tvrdého kamene, se používá jako měřicí deska a lze ji velmi dobře obrábět diamantovými nástroji, což vede k obráběným součástem s vysokou základní přesností.
Ručním broušením lze optimalizovat přesnost vodicích lišt na úroveň mikronů.
Během broušení lze zohlednit deformace součásti závislé na zatížení.
Výsledkem je vysoce stlačený povrch, který umožňuje použití vzduchových vodicích ložisek. Vzduchová vodicí lišty jsou vysoce přesné díky vysoké kvalitě povrchu a bezkontaktnímu pohybu hřídele.
na závěr:
Inherentní stabilita, teplotní odolnost, tlumení vibrací a přesnost vodicí lišty jsou čtyři hlavní vlastnosti, které činí z žuly ideální materiál pro souřadnicové měřicí stroje (SMM). Žula se stále častěji používá při výrobě měřicích a zkušebních stolů, stejně jako na souřadnicových měřicích strojích pro měřicí desky, měřicí stoly a měřicí zařízení. Žula se také používá v dalších odvětvích, jako jsou obráběcí stroje, laserové stroje a systémy, mikroobráběcí stroje, tiskařské stroje, optické stroje, automatizace montáže, zpracování polovodičů atd., a to kvůli rostoucím požadavkům na přesnost strojů a strojních součástí.
Čas zveřejnění: 18. ledna 2022