I. Процесс производства гранитной линейки
Просеивание и резка сырья
Критерии выбора материала: следует выбирать высококачественный гранит с плотностью ≥2,7 г/см³ и водопоглощением < 0,1% (например, «Jinan Green» из Шаньдуна и «Black Gold Sand» из Индии). Минеральные частицы должны быть однородными (кварцевые частицы ≤2 мм), без трещин и пор, а скрытые дефекты камней должны быть удалены с помощью рентгеновской дефектоскопии.
Черновая резка: Используйте алмазную дисковую пилу, чтобы разрезать заготовку на заготовку, которая на 5-10 мм больше размера готового изделия. Погрешность плоскостности поверхности резки должна контролироваться в пределах ±0,5 мм.
2. Лечение старения
Естественное старение: Поместите сырое тело на открытом воздухе на 6-12 месяцев. Благодаря разнице температур днем и ночью и изменению влажности, более 90% внутреннего напряжения высвобождается, что предотвращает деформацию на более поздней стадии.
Искусственное старение (опционально): некоторые производители используют печь с постоянной температурой (100–150 ℃) в течение 24 часов для ускорения снятия напряжения, что подходит для срочных заказов, но эффект немного ниже, чем при естественном старении.
3. Грубая шлифовка и обработка эталонной поверхности
Грубая шлифовка и формовка: используйте алмазный шлифовальный круг с зернистостью 200–400, чтобы отшлифовать заготовку, удалить линии реза, откорректировать плоскостность от ±0,5 мм до ±0,1 мм/м (100 мкм/м) и определить опорную поверхность.
Обработка нерабочей поверхности: Снимите фаску или покройте боковые и нижние поверхности (например, распылив антикоррозионную краску), чтобы предотвратить растрескивание кромок и расширение из-за впитывания влаги.
4. Прецизионное шлифование (основной процесс)
Скачок точности достигается за счет иерархического шлифования, которое делится на три этапа:
Грубая шлифовка: используйте абразивы зернистостью 400–800 (карбид кремния или алмазный микропорошок) в сочетании с гранитной шлифовальной платформой для коррекции плоскостности до ±10 мкм/м и шероховатости поверхности Ra≤0,8 мкм.
Прецизионное шлифование: благодаря переходу на абразивы зернистостью 1200–2000 и сочетанию с электронным уровнем (точность ±1 мкм/м) для мониторинга в реальном времени плоскостность была улучшена до ±3 мкм/м, а шероховатость поверхности Ra составила ≤0,4 мкм.
Сверхтонкая шлифовка (ключ к высокоточным изделиям): благодаря использованию микропорошка марки W10-W5 (размер частиц 5-10 мкм) и химической полирующей жидкости, благодаря двойному воздействию «механическая шлифовка + химическая коррозия», окончательная плоскостность может достигать ±1 мкм/м, а шероховатость поверхности Ra≤0,2 мкм.
5. Точное обнаружение и исправление
Оборудование для обнаружения: лазерный интерферометр (точность ±0,1 мкм) и электронный уровень (разрешение 0,001 мм/м) используются для проведения полнодиапазонного обнаружения плоскостности и прямолинейности, а также для построения карты распределения погрешностей.
Коррекция в замкнутом контуре: на основании данных обнаружения выполняется локальная дополнительная шлифовка области с высокой погрешностью с помощью шлифовального станка с ЧПУ до тех пор, пока погрешность полного размера не будет контролироваться в целевом диапазоне.
6. Защита поверхности и упаковка
Защитная обработка: Нанесите наноразмерное кремниевое покрытие (толщиной 5–10 мкм) на контрольную поверхность и нанесите слой антикоррозионного воска на нерабочую поверхность, чтобы предотвратить впитывание влаги или окисление при длительном использовании.
Прецизионная упаковка: упаковано в противоударные деревянные ящики с осушителями. Во время транспортировки разница температур контролируется в пределах ±5℃, чтобы избежать затухания точности, вызванного вибрацией.
II. Высочайший класс точности и отраслевые стандарты
Точность гранитной линейки основана на ошибке плоскостности как основном показателе. Согласно национальному стандарту (GB/T 4977-2018) и международному стандарту (ISO 2768-2), ее классы точности и соответствующие параметры следующие:
Лучшие лаборатории могут добиться максимальной точности:
Благодаря нанотехнологиям шлифования (таким как магнитореологическая полировка и ионно-лучевая модификация) плоскостность некоторых высококачественных изделий может быть нарушена до ±0,5 мкм/м (т. е. погрешность на метр длины не превышает 0,5 микрометра), приближаясь к эталону плоскости оптического класса. Они в основном используются в чрезвычайно точных сценариях, таких как аэрокосмические и метрологические институты.
III. Сравнение факторов, влияющих на точность
Резюме: Высокая точность гранитной линейки основана на полном контроле процесса «высококачественное сырье + сверхдлительное старение + градуированное шлифование + суровая среда», среди которых процесс шлифования является ядром для прорыва в точности. С развитием технологии нанопроизводства ее точность постепенно приближается к субмикронному уровню и стала незаменимым эталонным инструментом в области высокотехнологичного производства.
Время публикации: 19 мая 2025 г.