Влезте в почти всяка метрологична лаборатория, отдел за контрол на качеството или прецизно производствено съоръжение и ще намерите едно оборудване, което рядко привлича вниманието, но стои в основата на всичко останало в стаята: гранитогресната плоча. Той няма движещи се части, няма цифров дисплей и няма софтуер -, но често е единствената референтна точка, спрямо която се проверява всяко друго измерване в стаята.
Референтната точка зад референтната точка
Координатно измервателна машина (CMM) може да отчете позиционна точност до микрони, но това число означава нещо само ако самата машина седи върху повърхност, която е наистина равна и стабилна. Същото важи и за системите за измерване на двуизмерни изображения, инструментите за измерване на контури и оборудването за автоматизирана оптична проверка (AOI). Всички тези системи приемат стабилна база - физическа нулева-точка, която не се измества, провисва или вибрира.
Това е работата награнитна повърхностна плоча. Неговата плоскост не е хубаво-да-имате; това е основата, която определя дали всяко следващо измерване, направено върху нея, е надеждно.
Защо точно гранит
Повърхностните плочи исторически са били направени от чугун, както и от гранит, но гранитът се е превърнал в доминиращ избор в съвременните метрологични лаборатории поради няколко конкретни причини:
Превъзходно дългосрочно{0}}задържане на плоскост. Повърхностните плочи от чугун могат- да развият деформация за облекчаване на напрежението в продължение на години на употреба, тъй като вътрешните механични напрежения постепенно се освобождават. Гранитът, тъй като е естествено образуван кристален материал, а не лят и обработен метал, не носи същия вътрешен профил на напрежение и запазва своята калибрирана плоскост много по-дълго.
Не-магнитни и не-проводими. Това има пряко значение за оборудване като лазерни интерферометри, електронни нивомери и индуктивни сензори за изместване, които могат да бъдат повлияни от близкия магнитен или проводим материал.
Устойчивост на корозия и термичен дрейф. Гранитът не ръждясва и коефициентът му на топлинно разширение е много по-нисък от този на метала, което означава, че поддържа калибрираните си размери по-постоянно през целия работен ден при нормални температурни колебания.
Потискане на високо{0}}честотните вибрации. Кристалната зърнеста структура на гранита абсорбира вибрациите по-ефективно от хомогенна метална отливка, което е особено подходящо за AOI системи и оптично измервателно оборудване, чувствително към микро-вибрации по време на заснемане на изображения.
Отвъд повърхностната плоча: По-широкото семейство от гранитни измервателни инструменти
Повърхностните плочи са най--известното приложение, но инструментите за метрология на гранит се простират още повече. Гранитни квадратни линийки, прави линийки, V-блокове и паралели се използват широко за сглобяване на оборудване, проверка на центровката и проверки на калибриране в прецизни производствени линии. Тези инструменти служат за подобна цел като повърхностната плоча в по-малък мащаб - осигурявайки стабилна, проверима референтна геометрия, на която техникът може да се довери, когато сглобява или подравнява машина.
За приложения, изискващи най-високата постижима плоскост - повърхностни плочи, предназначени да служат като основен еталон за калибриране на съоръжението - спецификациите за плоскост могат да достигнат нанометрови-толеранси. Това ниво на производителност зависи в голяма степен както от плътността и стабилността на суровината, така и от уменията на процеса на довършителни работи, който в-метрологичното производство от висок клас все още е по същество ръчен-довършителен занаят, а не напълно автоматизиран.
Какво да търсите, когато определяте повърхностна плоча
Купувачите, които оценяват гранитни повърхностни плочи за CMM, AOI или обща употреба, трябва да погледнат отвъд основния материал и да попитат за:
Проследяемост на калибрирането - дали сертификатът за плоскост на плочата е проследен до акредитиран национален или регионален метрологичен институт.
Спецификация на степента - повърхностните плочи обикновено се градират (напр. Степен 000, Степен 00, Степен 0, Степен AA) според установени стандарти като DIN 876 и изискваната степен трябва да отговаря на изискванията за точност на оборудването, разположено върху нея.
Плътност и прозрачност на източника - както при гранитните основи като цяло, доставчиците трябва да могат да предоставят проверими стойности на плътността, вместо да разчитат на визуална прилика с истински черен гранит с висока-плътност.
Повърхностната плоча е в известен смисъл най-тихото оборудване във всяка метрологична лаборатория. Той не обявява представянето си по начина, по който го прави цифров инструмент. Но всяко измерване, направено над него, е толкова надеждно, колкото и самата плоча -, поради което сериозните операции за контрол на качеството третират нейния избор и калибриране със същата строгост като инструментите, които поддържа.