Innen presisjonsmåling er trekoordinatmålemaskinen kjerneutstyret for å kontrollere produktkvaliteten, og basen fungerer som fundamentet for dens stabile drift. Dens termiske deformasjonsytelse bestemmer direkte målenøyaktigheten. Granitt og støpejern, som to vanlige basismaterialer, har lenge tiltrukket seg mye oppmerksomhet for sine forskjeller i termisk deformasjon. Med visualiseringsdeteksjonsteknologien til termiske kameraer kan vi direkte avsløre den essensielle forskjellen i termisk stabilitet mellom de to, og gi et vitenskapelig grunnlag for valg av utstyr i presisjonsproduksjonsindustrien.
Termisk deformasjon: Den «usynlige morderen» som påvirker nøyaktigheten av trekoordinatmåling
Trekoordinatmålemaskinen innhenter tredimensjonale data gjennom probens kontakt med objektet som måles. Enhver termisk deformasjon av basen vil føre til at målereferansen forskyves. I et industrielt miljø kan faktorer som varmeutvikling under utstyrets drift og svingninger i omgivelsestemperaturen forårsake termisk utvidelse eller sammentrekning av basen. Lett termisk deformasjon kan forårsake posisjonsavvik i måleproben, noe som til slutt kan føre til målefeil. For industrier med ekstremt høye presisjonskrav, som luftfart og halvledere, kan feil forårsaket av termisk deformasjon føre til produktskraping eller forringelse av ytelsen. Derfor er basens termiske stabilitet av avgjørende betydning.
Termografisk kamera: Visualiserer forskjellene i termisk deformasjon
Termografikameraer kan konvertere temperaturfordelingen på overflaten av et objekt til visuelle bilder. Ved å analysere temperaturendringene i forskjellige områder kan de visuelt presentere den termiske deformasjonssituasjonen. I eksperimentet valgte vi trekoordinatmålemaskinbaser av granitt og støpejern med samme spesifikasjon, simulerte varmegenereringen under drift av utstyret under samme miljø, og brukte et termografikamera til å registrere temperaturendringene og termiske deformasjonsprosessene for begge.
Støpejernsbase: Betydelig termisk deformasjon og bekymringsfull stabilitet
Termografibildet viser at etter at støpejernsbasen har vært i drift i 30 minutter, er det en betydelig ujevn fordeling av overflatetemperaturen. På grunn av den ujevne varmeledningsevnen til støpejern, stiger temperaturen i basens lokale område raskt, og forskjellen mellom høyeste og laveste temperatur kan nå 8–10 ℃. Under påvirkning av termisk stress gjennomgår støpejernsbasen små deformasjoner som er synlige for det blotte øye. Det ble oppdaget av høypresisjonsmåleutstyr at endringen i dens lineære størrelse nådde 0,02–0,03 mm. Denne deformasjonen ville føre til at målefeilen utvidet seg til ±5 μm, noe som alvorlig påvirker målenøyaktigheten. I tillegg, etter at støpejernsbasen slutter å gå, forsvinner varmen sakte, og det tar så lang tid som 1 til 2 timer å gå tilbake til starttilstanden, noe som i stor grad begrenser utstyrets kontinuerlige driftskapasitet.
Granittbase: Utmerket termisk stabilitet sikrer målenøyaktighet
I skarp kontrast viser granittbasen utmerket termisk stabilitet under drift. Termografiske bilder viser at overflatetemperaturfordelingen er jevn. Etter én times drift er den maksimale temperaturforskjellen på basens overflate bare 1–2 ℃. Dette tilskrives den ekstremt lave termiske utvidelseskoeffisienten til granitt (5–7 × 10⁻⁶/℃) og den utmerkede ensartetheten i termisk ledningsevne. Etter testing er den lineære dimensjonale variasjonen til granittbasen under de samme arbeidsforholdene mindre enn 0,005 mm, og målefeilen kan kontrolleres innenfor ±1 μm. Selv etter langvarig kontinuerlig drift kan granittbasen fortsatt opprettholde en stabil form, og etter at driften stopper, går temperaturen raskt tilbake til en stabil tilstand, noe som gir en pålitelig referanse for neste måling.
Gjennom den intuitive presentasjonen og datasammenligningen av termokameraet er fordelen med granitt når det gjelder termisk stabilitet åpenbar. For produksjonsbedrifter som forfølger høypresisjonsmålinger, kan valg av en trekoordinatmålemaskin med en granittbase effektivt redusere målefeil forårsaket av termisk deformasjon og forbedre nøyaktigheten og effektiviteten av produktinspeksjon. Med produksjonsindustrien som beveger seg mot høy presisjon og intelligens, er granittbaser, med sin enestående termiske stabilitet, nødt til å bli det foretrukne materialet for trekoordinatmålemaskiner og enda mer presisjonsutstyr, noe som vil løfte kvalitetskontrollnivået i bransjen til en ny høyde.
Publiseringstid: 13. mai 2025