Componentes de granito são amplamente utilizados na área de manufatura de precisão, sendo a planicidade um indicador-chave que afeta diretamente seu desempenho e a qualidade do produto. A seguir, uma introdução detalhada ao método, equipamento e processo de detecção da planicidade de componentes de granito.
I. Métodos de detecção
1. Método de interferência de cristal plano: adequado para detecção de planicidade de componentes de granito de alta precisão, como bases de instrumentos ópticos, plataformas de medição de ultraprecisão, etc. O cristal plano (elemento de vidro óptico com planicidade muito alta) é firmemente fixado ao componente de granito a ser inspecionado no plano, utilizando o princípio da interferência de ondas de luz, quando a luz passa através do cristal plano e da superfície do componente de granito para formar faixas de interferência. Se o plano do elemento for perfeitamente plano, as franjas de interferência são linhas retas paralelas com espaçamento igual; se o plano for côncavo e convexo, a franja se dobrará e se deformará. De acordo com o grau de curvatura e o espaçamento das franjas, o erro de planicidade é calculado pela fórmula. A precisão pode ser de até nanômetros, e o pequeno desvio do plano pode ser detectado com precisão.
2. Método de medição de nível eletrônico: frequentemente utilizado em grandes componentes de granito, como leitos de máquinas-ferramentas, grandes plataformas de processamento de pórticos, etc. O nível eletrônico é posicionado na superfície do componente de granito para selecionar o ponto de medição e mover-se ao longo do caminho de medição específico. O nível eletrônico mede a variação do ângulo entre si e a direção da gravidade em tempo real por meio de um sensor interno e a converte em dados de desvio de nivelamento. Durante a medição, é necessário construir uma grade de medição, selecionar pontos de medição a uma determinada distância nas direções X e Y e registrar os dados de cada ponto. Por meio da análise de software de processamento de dados, a planicidade da superfície dos componentes de granito pode ser ajustada, e a precisão da medição pode atingir o nível de micrômetro, o que pode atender às necessidades de detecção de planicidade de componentes em larga escala na maioria dos cenários industriais.
3. Método de detecção CMM: a detecção abrangente de planicidade pode ser realizada em componentes de granito com formas complexas, como substratos de granito para moldes com formatos especiais. A CMM se move no espaço tridimensional através da sonda e toca a superfície do componente de granito para obter as coordenadas dos pontos de medição. Os pontos de medição são distribuídos uniformemente no plano do componente e a rede de medição é construída. O dispositivo coleta automaticamente os dados de coordenadas de cada ponto. O uso de software de medição profissional, de acordo com os dados de coordenadas para calcular o erro de planicidade, não só pode detectar a planicidade, mas também pode obter o tamanho do componente, a forma e a tolerância de posição e outras informações multidimensionais. A precisão da medição de acordo com a precisão do equipamento é diferente, geralmente entre alguns micrômetros a dezenas de micrômetros, alta flexibilidade, adequada para uma variedade de tipos de detecção de componentes de granito.
II. Preparação do equipamento de teste
1. Cristal plano de alta precisão: Selecione o cristal plano de precisão correspondente de acordo com os requisitos de precisão de detecção de componentes de granito, como a detecção de planura em nanoescala, que precisa escolher um cristal plano de superprecisão com um erro de planura dentro de alguns nanômetros, e o diâmetro do cristal plano deve ser ligeiramente maior que o tamanho mínimo do componente de granito a ser inspecionado, para garantir a cobertura completa da área de detecção.
2. Nível eletrônico: Selecione um nível eletrônico cuja precisão de medição atenda às necessidades de detecção, como um nível eletrônico com precisão de medição de 0,001 mm/m, adequado para detecção de alta precisão. Ao mesmo tempo, prepare uma base de mesa magnética correspondente para facilitar a adsorção firme do nível eletrônico na superfície do componente de granito, bem como cabos de aquisição de dados e software de aquisição de dados de computador para obter registro e processamento em tempo real dos dados de medição.
3. Instrumento de medição por coordenadas: De acordo com o tamanho dos componentes de granito e a complexidade da forma, é possível escolher o tamanho apropriado do instrumento de medição por coordenadas. Componentes grandes requerem medidores de curso amplo, enquanto formas complexas requerem equipamentos com sondas de alta precisão e software de medição potente. Antes da detecção, a CMM é calibrada para garantir a precisão da sonda e a precisão do posicionamento das coordenadas.
III. Processo de teste
1. Processo de interferometria de cristal plano:
◦ Limpe a superfície dos componentes de granito a serem inspecionados e a superfície plana do cristal, limpe com etanol anidro para remover poeira, óleo e outras impurezas, para garantir que os dois se encaixem firmemente, sem folga.
Coloque o cristal plano lentamente sobre a superfície do granito e pressione levemente para que os dois fiquem em contato total, evitando bolhas ou inclinações.
◦ Em um ambiente de câmara escura, uma fonte de luz monocromática (como uma lâmpada de sódio) é usada para iluminar o cristal plano verticalmente, observar as franjas de interferência de cima e registrar a forma, a direção e o grau de curvatura das franjas.
◦ Com base nos dados da franja de interferência, calcule o erro de planicidade usando a fórmula relevante e compare-o com os requisitos de tolerância de planicidade do componente para determinar se ele é qualificado.
2. Processo de medição eletrônica de nível:
◦ Uma grade de medição é desenhada na superfície do componente de granito para determinar a localização do ponto de medição, e o espaçamento dos pontos de medição adjacentes é definido razoavelmente de acordo com os requisitos de tamanho e precisão do componente, geralmente 50-200 mm.
◦ Instale um nível eletrônico em uma base de mesa magnética e fixe-o no ponto inicial da grade de medição. Ligue o nível eletrônico e registre o nivelamento inicial após os dados se estabilizarem.
◦ Mova o nível eletrônico ponto por ponto ao longo do caminho de medição e registre os dados de nivelamento em cada ponto de medição até que todos os pontos de medição sejam medidos.
◦ Importe os dados medidos para o software de processamento de dados, use o método dos mínimos quadrados e outros algoritmos para ajustar a planura, gerar o relatório de erro de planura e avaliar se a planura do componente está de acordo com o padrão.
3. Processo de detecção de CMM:
◦ Coloque o componente de granito na mesa de trabalho da CMM e use o acessório para fixá-lo firmemente para garantir que o componente não se desloque durante a medição.
◦ De acordo com o formato e o tamanho do componente, o caminho de medição é planejado no software de medição para determinar a distribuição dos pontos de medição, garantindo a cobertura total do plano a ser inspecionado e a distribuição uniforme dos pontos de medição.
◦ Inicie o CMM, mova a sonda de acordo com o caminho planejado, entre em contato com os pontos de medição da superfície do componente de granito e colete automaticamente os dados de coordenadas de cada ponto.
◦ Após a conclusão da medição, o software de medição analisa e processa os dados de coordenadas coletados, calcula o erro de planicidade, gera um relatório de teste e determina se a planicidade do componente atende ao padrão.
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Horário da publicação: 28/03/2025