Os componentes de granito são amplamente utilizados na área de fabricação de precisão, sendo a planicidade um índice fundamental que afeta diretamente seu desempenho e a qualidade do produto. A seguir, apresentamos uma descrição detalhada do método, dos equipamentos e do processo de verificação da planicidade de componentes de granito.
I. Métodos de detecção
1. Método de interferência de cristal plano: adequado para detecção de planicidade de alta precisão em componentes de granito, como bases de instrumentos ópticos, plataformas de medição de ultraprecisão, etc. O cristal plano (elemento de vidro óptico com altíssima planicidade) é fixado firmemente ao componente de granito a ser inspecionado, utilizando o princípio da interferência de ondas de luz. Quando a luz atravessa o cristal plano e incide sobre a superfície do componente de granito, formam-se faixas de interferência. Se a superfície do componente for perfeitamente plana, as franjas de interferência serão linhas retas paralelas com espaçamento igual; se a superfície for côncava ou convexa, as franjas se curvarão e se deformarão. De acordo com o grau de curvatura e o espaçamento das franjas, o erro de planicidade é calculado por meio de uma fórmula. A precisão pode chegar a nanômetros, e pequenos desvios de planicidade podem ser detectados com precisão.
2. Método de medição de nível eletrônico: frequentemente utilizado em grandes componentes de granito, como bases de máquinas-ferramenta, grandes plataformas de processamento tipo pórtico, etc. O nível eletrônico é posicionado sobre a superfície do componente de granito para selecionar o ponto de medição e se deslocar ao longo do percurso de medição específico. O nível eletrônico mede a variação do ângulo entre si e a direção da gravidade em tempo real através do 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. Através da análise de um software de processamento de dados, a planicidade da superfície dos componentes de granito pode ser determinada, e a precisão da medição pode atingir o nível micrométrico, o que atende às necessidades de detecção de planicidade de componentes de grande escala na maioria dos cenários industriais.
3. Método de detecção CMM: a detecção abrangente de planicidade pode ser realizada em componentes de granito com formatos complexos, como substratos de granito para moldes de formato especial. A CMM se move no espaço tridimensional através da ponta de prova 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 grade de medição é construída. O dispositivo coleta automaticamente os dados de coordenadas de cada ponto. Utilizando um software de medição profissional, com base nos dados de coordenadas, calcula-se o erro de planicidade, não apenas detectando a planicidade, mas também obtendo informações multidimensionais sobre as dimensões, a forma e a tolerância de posição do componente. A precisão da medição varia de acordo com a precisão do equipamento, geralmente entre alguns mícrons e dezenas de mícrons, oferecendo alta flexibilidade e sendo adequada para a detecção de diversos tipos 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 dos componentes de granito. Por exemplo, para a detecção de planicidade em nanoescala, é necessário escolher um cristal plano de superprecisão com um erro de planicidade de poucos nanômetros. O diâmetro do cristal plano deve ser ligeiramente maior que a menor dimensão 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 0,001 mm/m, adequado para detecção de alta precisão. Ao mesmo tempo, providencie uma base magnética compatível para a mesa, a fim de facilitar a fixação firme do nível eletrônico na superfície do componente de granito, bem como cabos de aquisição de dados e software de aquisição de dados para computador, para realizar o registro e o processamento dos dados de medição em tempo real.
3. Instrumento de medição por coordenadas: De acordo com o tamanho dos componentes de granito e a complexidade da forma, deve-se escolher o instrumento de medição por coordenadas de tamanho apropriado. Componentes grandes exigem medidores com grande curso, enquanto formas complexas requerem equipamentos com sondas de alta precisão e software de medição robusto. Antes da medição, o instrumento de medição por coordenadas (MMC) é calibrado para garantir a precisão da sonda e a exatidão 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, passando um pano com etanol anidro para remover poeira, óleo e outras impurezas, garantindo que as duas peças se encaixem perfeitamente, sem folgas.
Coloque o cristal plano lentamente sobre a superfície da peça de granito e pressione levemente para que ambos entrem em contato total, evitando bolhas ou inclinação.
Em um ambiente de câmara escura, utiliza-se uma fonte de luz monocromática (como uma lâmpada de sódio) para iluminar verticalmente o cristal plano, observar as franjas de interferência de cima e registrar a forma, a direção e o grau de curvatura das franjas.
• Com base nos dados de interferência das franjas, calcule o erro de planicidade usando a fórmula correspondente e compare-o com os requisitos de tolerância de planicidade do componente para determinar se ele está em conformidade.
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 de forma adequada, de acordo com o tamanho e os requisitos de precisão do componente, geralmente entre 50 e 200 mm.
• Instale um nível eletrônico em uma base 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 a ponto ao longo do percurso 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, utilize o método dos mínimos quadrados e outros algoritmos para ajustar a planicidade, gere o relatório de erro de planicidade e avalie se a planicidade do componente está dentro dos padrões.
3. Processo de detecção da CMM:
• Coloque o componente de granito na mesa de trabalho da CMM e use o dispositivo de fixação para prendê-lo firmemente, garantindo que o componente não se desloque durante a medição.
• De acordo com a forma e o tamanho do componente, o percurso de medição é planejado no software de medição para determinar a distribuição dos pontos de medição, garantindo a cobertura completa do plano a ser inspecionado e a distribuição uniforme dos pontos de medição.
• Inicie a CMM, mova a sonda de acordo com o percurso planejado, faça 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 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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Data da publicação: 28/03/2025