болевая точка отрасли
Поверхностные микроскопические дефекты влияют на точность установки оптических компонентов.
Несмотря на твердую текстуру гранита, в процессе обработки на его поверхности могут образовываться микроскопические трещины, песчаные ямки и другие дефекты. Эти незначительные дефекты незаметны невооруженному глазу, но могут существенно повлиять на установку оптических компонентов. Например, при установке высокоточной оптической линзы на гранитную платформу с микроскопическими дефектами невозможно обеспечить идеальное плотное прилегание линзы к платформе, что приводит к смещению оптического центра линзы, влияя на точность оптического пути всего оптического измерительного оборудования и, в конечном итоге, снижая точность обнаружения.
Снятие внутренних напряжений в материале вызывает деформацию платформы.
Несмотря на длительное естественное старение гранита, в процессе добычи и обработки внутренние напряжения продолжают изменяться. Со временем эти напряжения постепенно снимаются, что может привести к деформации гранитной платформы. В высокоточных оптических контрольно-измерительных приборах даже крайне малая деформация может вызвать отклонение оптического пути обнаружения. Например, в прецизионных оптических приборах, таких как лазерные интерферометры, незначительная деформация платформы вызовет смещение интерференционной полосы, что приведет к ошибкам в результатах измерений и серьезно повлияет на достоверность данных обнаружения.
Сложно подобрать коэффициент теплового расширения оптического элемента.
Оборудование для оптического контроля обычно работает в условиях различных температур, и в этом случае разница в коэффициентах теплового расширения гранита и оптических компонентов становится серьезной проблемой. При изменении температуры окружающей среды из-за несоответствия коэффициентов теплового расширения между ними возникает разница в степени расширения, что может привести к относительному смещению или напряжению между оптическим элементом и гранитной платформой, тем самым влияя на точность юстировки и стабильность оптической системы. Например, в условиях низкой температуры степень сжатия гранита отличается от степени сжатия оптического стекла, что может привести к ослаблению крепления оптических компонентов и повлиять на нормальную работу контрольного оборудования.
решение
Высокоточный процесс обработки поверхности
Благодаря использованию передовых технологий шлифовки и полировки, поверхность гранита обрабатывается с высочайшей точностью. Многочисленные процессы тонкой шлифовки с помощью высокоточного оборудования с ЧПУ позволяют эффективно устранить микроскопические дефекты поверхности, обеспечивая плоскостность гранита на нанометровом уровне. Одновременно с этим, передовые технологии, такие как ионно-лучевая полировка, используются для дальнейшей оптимизации качества поверхности, обеспечения точной установки оптических компонентов, минимизации отклонений оптического пути, вызванных дефектами поверхности, и повышения общей точности оптического контрольного оборудования.
Механизм снятия стресса и долгосрочного мониторинга
Перед обработкой гранита проводится термическая и вибрационная обработка для максимального снятия внутренних напряжений. После завершения обработки используется передовая технология обнаружения напряжений для комплексного мониторинга напряжений на платформе. Одновременно создаются долгосрочные файлы технического обслуживания оборудования и регулярно отслеживаются деформации гранитной платформы. При обнаружении незначительных деформаций, вызванных снятием напряжений, они своевременно корректируются с помощью процесса точной регулировки, что обеспечивает стабильность платформы в течение длительного времени и создает надежную основу для оптического контрольно-измерительного оборудования.
Оптимизация терморегулирования и подбора материалов.
Учитывая разницу в коэффициентах теплового расширения, с одной стороны, разработана новая система терморегулирования, позволяющая поддерживать температуру внутри оптического измерительного оборудования в относительно стабильном диапазоне за счет точного контроля, уменьшая расширение материала, вызванное изменениями температуры. С другой стороны, при выборе материалов необходимо в полной мере учитывать соответствие коэффициентов теплового расширения гранита и оптических компонентов, выбирать сорта гранита с аналогичным коэффициентом теплового расширения и проводить соответствующую оптимизацию конструкции оптических компонентов. Кроме того, для снижения напряжений, вызванных разницей в тепловом расширении между ними, могут использоваться промежуточные буферные материалы или гибкие соединительные конструкции, что обеспечивает стабильную работу оптической системы в различных температурных условиях, а также повышает адаптивность к окружающей среде и точность обнаружения измерительного оборудования.
Дата публикации: 24 марта 2025 г.