Въведение: Ограничението на автоматизацията и необходимостта от метрологична истина
В съвременното промишлено производство често приемаме, че високо{0}}прецизните машини с ЦПУ могат да разрешат всяко предизвикателство за толерантност. Живеем в ера на автоматизирани много-осови шлифовъчни машини, високо-прецизни обработващи центри и лазерно-управлявани системи за рязане. И все пак остава фундаментален физически парадокс в сърцето на прецизното инженерство: не можете да произведете машина, която е по-прецизна от референтната повърхност, използвана за калибрирането й, и тези референтни повърхности не могат да бъдат усъвършенствани само от автоматизирана машина.
Дори най-модерните компютърно{0}}контролирани шлифовъчни машини страдат от структурни вибрации, микроскопично биене на шпиндела, топлинно разширение на осите на машината и геометрично износване на шлифовъчния диск. За да се премине суб{2}}микронната граница и да се постигне абсолютно геометрично съвършенство, човешкото докосване остава напълно незаменимо.
В UNPARALLELED, нашето наследство от майсторство на ръчно-прилепване формира основата на нашите ултра{1}}високо прецизни измервателни инструменти и персонализирани гранитни компоненти, съчетавайки исторически експертен опит на занаятчиите със съвременните протоколи за управление на качеството ISO 9001.
Физиката на плоскостта и стандарта DIN 876
За да обсъдим високо{0}}прецизната метрология, трябва да установим ясна математическа дефиниция на плоскостта. Съгласно международните стандарти като DIN 876, толерансът на плоскост се определя като вертикалното разстояние между две успоредни равнини, които напълно обхващат действителната повърхност на детайла.
Стандартът DIN 876 определя три основни степени на точност за повърхностни плочи, където допустимият толеранс е функция на повърхностната дължина L в милиметри:
Степен 0 (висока точност): Толерансът на плоскост в микрометри е равен на 4 плюс отношението на дължината в милиметри, разделено на 250.
Степен 00 (метрологична степен): Толерансът на плоскост в микрометри е равен на 2 плюс отношението на дължината в милиметри, разделено на 500.
Степен 000 (граница на ултра-прецизност): Толерансът на плоскост в микрометри е равен на 1 плюс отношението на дължината в милиметри, делено на 1000.
За повърхностна плоча с дължина от 1000 милиметра, спецификация клас 000 позволява общо отклонение от плоскост от само 2,0 микрометра по целия диагонален диапазон. Постигането на това ниво на точност изисква отстраняване на микроскопични високи петна, които са невидими с просто око и неоткриваеми от стандартните индустриални сензори.
Процесът на ръчно{0}}прилепване
Ръчното прилепване е висококвалифицирана, труд{0}}интензивна форма на изкуство, която изисква десетилетия практически опит. Нашите майстори метролози разчитат на тактилна обратна връзка, като използват специализирани абразивни суспензии и ръчно-прилепващи блокове за постепенно рафиниране на гранитната повърхност.
Избор на абразив: Процесът започва със сравнително груби прахове от силициев карбид или алуминиев оксид, преминаващи прогресивно към суб{0}}микронни диамантени суспензии, докато повърхността се доближава до целевия си толеранс.
Движението на фигурата -осмица: За да предотврати създаването на локализирани вдлъбнатини или жлебове, метрологът насочва притискащия блок в непрекъснати, сложни модели на фигура-осмица. Това гарантира, че материалът се отстранява с абсолютна равномерност по цялата плоча.
Периодично калибриране: Прилепването е итеративен процес. След кратка сесия на ръчно прилепване повърхността трябва да се почисти старателно и да се остави да се стабилизира термично преди измерването. Дори топлината на ръката на метролога може да предизвика локално топлинно разширение, което би изкривило показанията за калибриране.
Контрол на околната среда и проследима проверка
Измерването е толкова надеждно, колкото и средата, в която се извършва. В UNPARALLELED всички окончателни процедури за ръчно-прилепване и проверка се провеждат в--модерна-температурно-контролирана метрологична лаборатория.
Регулиране на температурата: Лабораторната температура се поддържа постоянна от 20 градуса по Целзий, плюс или минус 0,5 градуса. Това е от решаващо значение, тъй като температурен градиент от само 1 градус по Целзий в голям гранитен блок може да причини термично огъване, което надвишава нашите целеви толеранси.
Време за накисване: Преди да се направят каквито и да е окончателни измервания за калибриране, гранитните компоненти трябва да се накиснат в температура-контролирана среда за минимум 48 до 72 часа, за да се осигури пълно топлинно равновесие.
Метрологична апаратура: Ние използваме диференциални електронни нивелири с разделителна способност от 0,1 микрометра на метър и лазерни интерферометри с двойна-ос за картографиране на повърхностния профил. Получените точки от данни се обработват за генериране на три-измерна топографска карта на отклонението от равнинността.
Всеки компонент с висока{0}}прецизност, който напуска нашето съоръжение, е придружен от официален, проследим сертификат за калибриране. Тази документация предоставя на нашите глобални клиенти-включително съоръжения за аерокосмически изследвания, национални лаборатории за стандартизация и производители на оптични инструменти-проверено, законно проследимо доказателство за физическата истина.