I. Výrobní proces žulového pravítka
Třídění a řezání surovin
Kritéria výběru materiálu: Měla by být vybrána vysoce kvalitní žula s hustotou ≥2,7 g/cm³ a nasákavostí < 0,1 % (například „Jinan Green“ z provincie Shandong a „Black Gold Sand“ z Indie). Minerální částice by měly být jednotné (částice křemene ≤2 mm), bez trhlin a pórů a skryté vady kamenů by měly být odstraněny rentgenovou defektoskopií.
Hrubé řezání: Pomocí diamantové kotoučové pily vyřízněte polotovar o 5–10 mm větší, než je velikost hotového výrobku. Chyba rovinnosti řezné plochy by měla být v rozmezí ±0,5 mm.
2. Léčba stárnutí
Přirozené stárnutí: Umístěte zelené těleso na volný prostor po dobu 6 až 12 měsíců. V důsledku teplotního rozdílu mezi dnem a nocí a změn vlhkosti se uvolní více než 90 % vnitřního napětí, aby se zabránilo deformaci v pozdější fázi.
Umělé stárnutí (volitelné): Někteří výrobci používají pec s konstantní teplotou (100–150 ℃) po dobu 24 hodin k urychlení uvolnění pnutí, což je vhodné pro urgentní objednávky, ale účinek je o něco nižší než u přirozeného stárnutí.
3. Hrubé broušení a opracování referenčního povrchu
Hrubé broušení a tvarování: K broušení polotovaru použijte diamantový brusný kotouč o velikosti ok 200–400, odstraňte řezné linie, upravte rovinnost z ±0,5 mm na ±0,1 mm/m (100 μm/m) a určete referenční povrch.
Úprava nepracovního povrchu: Zkosení nebo natření bočních a spodních ploch (například nastříkáním antikorozní barvy) zabrání praskání hran a rozpínání v důsledku absorpce vlhkosti.
4. Přesné broušení (jádrový proces)
Přesného skoku se dosahuje hierarchickým broušením, které je rozděleno do tří fází:
Hrubé broušení: Pro korekci rovinnosti na ±10 μm/m a drsnosti povrchu Ra ≤ 0,8 μm použijte abraziva o zrnitosti 400–800 mesh (karbid křemíku nebo diamantový mikroprášek) v kombinaci s brusnou plošinou z granitu.
Přesné broušení: Přechodem na brusiva s velikostí ok 1200–2000 a kombinací s elektronickou nivelací (přesnost ±1 μm/m) pro monitorování v reálném čase se rovinnost zlepšila na ±3 μm/m a drsnost povrchu Ra je ≤0,4 μm.
Ultrajemné broušení (klíč k vysoce přesným výrobkům): Použitím mikroprášku třídy W10-W5 (velikost částic 5-10 μm) a chemické lešticí kapaliny, díky dvojímu působení "mechanické broušení + chemická koroze", může konečná rovinnost dosáhnout ±1 μm/m a drsnost povrchu Ra ≤ 0,2 μm.
5. Přesná detekce a korekce
Detekční zařízení: Pro detekci rovinnosti a přímosti v celém rozsahu a pro vykreslení mapy rozložení chyb se používá laserový interferometr (přesnost ±0,1 μm) a elektronická vodováha (rozlišení 0,001 mm/m).
Korekce v uzavřené smyčce: Na základě detekčních dat se provádí lokální doplňkové broušení v oblasti s vysokou chybou pomocí CNC brusky, dokud není chyba v plné velikosti kontrolována v rámci cílového rozsahu.
6. Ochrana povrchu a balení
Ochranná úprava: Nastříkejte na referenční povrch nanočásticový nátěr oxidu křemičitého (tloušťka 5–10 μm) a na nepracovní povrch naneste vrstvu antikorozního vosku, aby se zabránilo absorpci vlhkosti nebo oxidaci během dlouhodobého používání.
Přesné balení: Je baleno v nárazuvzdorných dřevěných bednách s vysoušedly. Během přepravy je teplotní rozdíl regulován v rozmezí ±5 °C, aby se zabránilo útlumu přesnosti způsobenému vibracemi.
II. Nejvyšší stupeň přesnosti a průmyslové standardy
Přesnost žulového pravítka je založena na chybě rovinnosti jakožto jádrovém ukazateli. Podle národní normy (GB/T 4977-2018) a mezinárodní normy (ISO 2768-2) jsou jeho stupně přesnosti a odpovídající parametry následující:
Špičkové laboratoře mohou dosáhnout maximální přesnosti:
Pomocí technik broušení v nanoměřítku (jako je magneto-reologické leštění a modifikace iontovým svazkem) lze dosáhnout rovinnosti některých špičkových výrobků až na ±0,5 μm/m (tj. chyba na metr délky nepřesahuje 0,5 mikrometru), což se blíží referenční rovině optické kvality. Používají se hlavně v extrémně přesných prostředích, jako jsou letecké a metrologické ústavy.
Iii. Porovnání faktorů ovlivňujících přesnost
Souhrn: Vysoká přesnost žulového pravítka se opírá o komplexní kontrolu procesu „vysoce kvalitní suroviny + ultra dlouhé stárnutí + stupňovité broušení + drsné prostředí“, přičemž proces broušení je jádrem průlomu v přesnosti. S rozvojem technologie nanofabrikace se její přesnost postupně posouvá směrem k submikronové úrovni a stala se nenahraditelným měřítkem v oblasti špičkové výroby.
Čas zveřejnění: 19. května 2025