В области интеллектуального производства 3D-интеллектуальный измерительный прибор, как основное оборудование для обеспечения точного контроля и управления качеством, напрямую влияет на конечное качество продукции. Основание, как фундаментальный опорный компонент измерительного прибора, обладает виброустойчивостью, которая является ключевым фактором, определяющим надежность результатов измерений. В последние годы применение гранита в основаниях 3D-интеллектуальных измерительных приборов вызвало революцию в отрасли. Данные показывают, что по сравнению с традиционными чугунными основаниями виброустойчивость гранитных оснований увеличилась до 83%, что стало совершенно новым технологическим прорывом в области точных измерений.
Влияние вибрации на интеллектуальные 3D-измерительные приборы
Интеллектуальный 3D-измерительный прибор получает трехмерные данные об объектах с помощью таких технологий, как лазерное сканирование и оптическая визуализация. Датчики и прецизионные оптические компоненты внутри него чрезвычайно чувствительны к вибрации. В условиях промышленного производства вибрации, возникающие при работе станков, запуске и остановке оборудования, а также при перемещении персонала, могут мешать нормальной работе измерительных приборов. Даже незначительные вибрации могут привести к смещению лазерного луча или дрожанию линзы, что вызовет отклонения в собираемых трехмерных данных и приведет к ошибкам измерения. В отраслях с чрезвычайно высокими требованиями к точности, таких как аэрокосмическая промышленность и производство электронных чипов, эти ошибки могут привести к выпуску некачественной продукции и даже повлиять на стабильность всего производственного процесса.
Ограничения виброустойчивости чугунных оснований
Чугун всегда был широко используемым материалом для оснований традиционных 3D-интеллектуальных измерительных приборов благодаря своей низкой стоимости и простоте обработки и формовки. Однако внутренняя структура чугуна содержит множество мельчайших пор, а кристаллическая структура относительно рыхлая, что затрудняет эффективное поглощение энергии в процессе передачи вибрации. Когда внешние вибрации передаются на чугунное основание, вибрационные волны многократно отражаются и распространяются внутри основания, образуя непрерывное резонансное явление. Согласно данным испытаний, в среднем требуется около 600 миллисекунд, чтобы чугунное основание полностью затухло вибрацию и вернулось в стабильное состояние после воздействия вибрации. В течение этого процесса точность измерения измерительного прибора сильно снижается, а погрешность измерения может достигать ±5 мкм.
Преимущество гранитных оснований в плане антивибрационной устойчивости.
Гранит — это природный камень, образовавшийся в результате геологических процессов, длившихся сотни миллионов лет. Его внутренние минеральные кристаллы компактны, структура плотная и однородная, и он обладает превосходной вибростойкостью. При передаче внешних вибраций на гранитное основание его внутренняя микроструктура быстро преобразует энергию вибрации в тепловую энергию, обеспечивая эффективное затухание. Экспериментальные данные показывают, что после воздействия одинаковых вибраций гранитное основание восстанавливает стабильность примерно за 100 миллисекунд, а его вибростойкость значительно превосходит вибростойкость чугунного основания, демонстрируя улучшение на 83% по сравнению с чугуном.
Кроме того, высокие демпфирующие свойства гранита позволяют ему эффективно поглощать вибрации различных частот. Будь то высокочастотная вибрация станка или низкочастотная вибрация грунта, гранитное основание может минимизировать их воздействие на измерительный прибор. В практических приложениях 3D-интеллектуальный измерительный прибор с гранитным основанием может контролировать погрешность измерения в пределах ±0,8 мкм, что значительно повышает точность и надежность данных измерений.
Применение в промышленности и перспективы на будущее
Применение гранитных оснований в интеллектуальных 3D-измерительных приборах продемонстрировало значительные преимущества во многих высокотехнологичных областях производства. В производстве полупроводниковых микросхем гранитное основание помогает измерительному прибору с высокой точностью определять размер и форму микросхем, обеспечивая высокий процент выхода годной продукции. При контроле аэрокосмических компонентов его стабильная виброустойчивость гарантирует точное измерение сложных криволинейных поверхностей, обеспечивая безопасность эксплуатации летательных аппаратов.
В условиях постоянного повышения требований к точности в обрабатывающей промышленности перспективы применения гранитных оснований в области 3D-интеллектуальных измерительных приборов весьма широки. В будущем, благодаря непрерывному развитию материаловедения и технологий обработки, конструкция гранитных оснований будет дополнительно оптимизирована, что обеспечит более надежную поддержку повышения точности 3D-интеллектуальных измерительных приборов и поднимет интеллектуальную обрабатывающую промышленность на более высокий уровень.
Дата публикации: 12 мая 2025 г.