Прецизионная гранитная поверхностная плита – это отправная точка для бесчисленных-задач по контролю размеров. От проверки обработанных деталей с помощью высотомера до установки гранитного основания КИМ или проверки сборки гранитного основания станка — результат измерения настолько же надежен, насколько надежен эталонная поверхность под деталью.
Вот почему точность гранитной поверхности заслуживает большего внимания, чем простая маркировка. Степень плоскостности, локальная повторяемость, метод калибровки, состояние опоры, температурная стабильность, ежедневная очистка и практика обращения — все это влияет на то, останется ли пластина надежным метрологическим эталоном с течением времени.
UNPARALLELED® производит прецизионные гранитные компоненты, гранитные поверхностные пластины, гранитные измерительные приборы, гранитные основания машин и специальные гранитные метрологические конструкции для производителей оборудования и приложений-контроля качества. В этом руководстве объясняется, как оценить точность гранитной поверхности, выбрать подходящую степень плоскостности, проверить плиту и поддерживать ее рабочие характеристики при ежедневном использовании.
Плоскостность — это больше, чем одно число
При покупке или калибровке гранитной плиты инженеры часто спрашивают: «Какова плоскостность?» Этот вопрос важен, но он неполный.
Поверхностную пластину обычно следует оценивать как минимум двумя способами:
- Общая плоскостность, иногда называемая плоскостностью относительно средней плоскости, оценивает всю рабочую поверхность.
- Локальные изменения плоскостности, часто называемые повторным считыванием, оценивают меньшие участки и могут выявить локализованные выступы, впадины, зоны износа или волнистость.
Обе ценности имеют значение. Пластина может выглядеть приемлемой при измерении по всей ее площади, но при этом иметь локальный износ на той части поверхности, где инспекторы неоднократно размещают датчики, приспособления или заготовки.
Согласно ASME B89.3.7,гранитные плитыобычно классифицируются как класс AA, класс A или класс B. Класс AA обычно используется в калибровочных лабораториях и средах контролируемой метрологии; Класс А обычно выбирается для инспекционных отделов; Марка B обычно используется для работы в инструментальных цехах или на производственных-полах. Стандарт отличает общую плоскостность от локальной повторяемости, и обе характеристики должны быть включены в калибровку.
Для практической системы-контроля качества класс поверхности пластины следует выбирать в соответствии с точностью выполненных на ней измерений,-а не просто в соответствии с наивысшим доступным классом.
Понимание степени AA, степени A и степени B
Соответствующая степень плоскостности зависит от требуемой неопределенности процесса контроля, типа используемых инструментов и контроля окружающей среды, доступного на предприятии.
| Оценка | Типичная среда использования | Общее применение | Рассмотрение выбора |
|---|---|---|---|
| Класс АА | Калибровочная лаборатория или метрологическая комната со строгим контролем | Основные манометры, калибровочные работы,-высокоточная настройка КИМ, требующая прецизионного контроля | Выбирайте, когда пластина является частью жестко управляемой системы измерений. |
| Оценка А | Отдел-контроля и инспекции качества | Общая прецизионная проверка, проверка креплений, работа с высотомером, оптические или механические измерения. | Часто подходит для плановой-проверки качества производства. |
| Оценка Б | Инструментальный цех или производственная среда | Планировочные работы, общий осмотр цеха, менее требовательные проверки | Подходит, когда практическая долговечность и общие эталонные возможности являются приоритетом. |
Этикетки полезны, но окончательное решение не следует принимать только на основании оценки. Размер тарелки имеет значение. Большая гранитная плита толщиной 3000 мм и маленькая плита диаметром 630 мм не будут иметь одинаковые пределы плоскостности, требования к опоре, термическое поведение или риски при обращении.
Кроме того, точность всего процесса измерения включает в себя не только пластину. Разрешение датчика, техника работы оператора, чистота заготовки, изменение температуры, стабильность приспособления и состояние опорной стойки — все это может способствовать неопределенности измерений.
Пластина класса AA не создает автоматически результаты измерений класса AA. Он обеспечивает высокое-эталонное качество только в том случае, если остальная часть процесса проверки контролируется одинаково.
Почему гранит используется в качестве эталона по метрологии
Гранит остается предпочтительным материалом дляповерхностные пластиныи гранитные метрологические основы, поскольку при правильном выборе, механической обработке, поддержке и обслуживании он может обеспечить стабильную, жесткую, -стойкую к коррозии, не-магнитную эталонную структуру.
Для прецизионных применений ценность гранита заключается в его способности шлифоваться и притираться к тщательно контролируемым базовым поверхностям. В отличие от металлического стола с покрытием, гранитная поверхность не требует обычного анти-коррозионного покрытия для поддержания основного состояния материала. Это делает его полезным в измерительных помещениях, зонах производственного контроля, средах КИМ, станциях сборки оптического-оборудования и цехах точных инструментов.
В UNPARALLELED® используется черный гранит высокой-плотности с заявленной плотностью около 3100 кг/м³ для обеспечения точности и стабильности. Компания производит измерительные приборы для гранита, прецизионные гранитные компоненты, гранитные основания ШМ, конструкции оснований гранитных машин, а также специальные сборки для требовательного промышленного оборудования.
Гранитная поверхностная плита также может служить основой для более крупной системы контроля. Например, он может содержать штангенрейт, измерительные блоки, приспособления, гранитную квадратную линейку, электронный уровень, приспособление для визуального-измерения или ручную манипулятор КИМ. В более сложных системах соответствующие гранитные конструкции могут поддерживать направляющие, оптику, датчики, воздушные-подшипники и прецизионные компоненты движения.
Как проверяются гранитные поверхностные плиты
Профессиональный осмотр гранитной поверхности начинается с более чем быстрого визуального осмотра. Инспектор должен оценить геометрию поверхности на соответствие требуемому классу и учесть метод измерения, условия окружающей среды и неопределенность системы контроля.
Общие методы проверки общей плоскостности включают в себя:
- Электронные прецизионные уровни
- Автоколлиматоры
- Лазерные интерферометры
- Мастер-линейки в сочетании с индикаторами
- Повторите-считывание показаний датчиков для локализованных вариаций
- Процедуры измерения-на основе сетки с использованием калиброванных приборов
Митутойо отмечает, что общую плоскостность можно проверить с помощью лазерного интерферометра, автоколлиматора, электронных уровней или эталонной линейки и индикатора. В нем также поясняется, что как общую плоскостность, так и местные отклонения или повторные показания следует калибровать для подтверждения соответствия применимому классу.
В процессе проверки следует выявить:
- Общая ровность всей рабочей поверхности
- Локальная повторяемость и признаки концентрированного износа
- Сколы, царапины, трещины или поврежденные края
- Въевшиеся загрязнения, абразивные частицы или остатки масла
- Состояние резьбовых вставок, если они имеются
- Стабильность и позиционирование опорной стойки
- Разница температур на пластине, где это необходимо
- Идентификационные данные, статус калибровки и записи прослеживаемости
В сертификате калибровки должны быть четко указаны идентификация пластины, дата проверки, эталонный стандарт или метод, информация об окружающей среде, где это применимо, результаты измерений и заключение о соответствии/несоответствии согласованной спецификации.
При выполнении важных-метрологических работ клиентам следует также узнать, отслеживается ли само калибровочное оборудование и соблюдает ли лаборатория документированную систему качества.
Инженерный пример: выбор пластины для установки приспособления КИМ
Рассмотрим производителя, который собирает инспекционные приспособления для измерительной ячейки на базе КИМ-. Инженерной команде необходима большая опорная поверхность для настройки приспособлений, работ по квалификации датчиков и проверки обработанных деталей перед их подачей на КИМ.
Стандартный стол для мастерской может быть достаточно прочным, чтобы выдерживать детали, но он не может обеспечить документально подтвержденную плоскостность. Однако правильно подобранная гранитная поверхностная плита может стать устойчивой основой для штангенрейсов, индикаторов, гранитных угольников, крепежных блоков и других метрологических инструментов.
Заказчик должен сначала определить:
- Максимальный размер и вес заготовки
- Размещаются ли детали повторно в одной и той же области
- Требуемая погрешность измерения
- Тип используемых датчиков и приспособлений
- Требуемая марка пластины
- Требуемый интервал калибровки
- Изменение температуры в зоне контроля
- Будет ли пластина использоваться в качестве самостоятельного эталона или интегрирована с гранитным основанием CMM?
Если пластина предназначена для критически важных работ по калибровке в контролируемой метрологической комнате, может подойти класс AA. Если он поддерживает регулярный контроль прецизионных компонентов в отделе качества, класс А может предложить более практичный баланс точности и стоимости.
Опорная стойка также является частью системы. Поверхностная плита должна поддерживаться в указанных точках и располагаться на устойчивом фундаменте. Неправильная опора может вызвать напряжение и деформацию, даже если на момент калибровки пластина была точной.
Ежедневное обслуживание, обеспечивающее точность
Гранитная поверхность долговечна, но не требует-ухода. Большинство проблем с точностью развиваются постепенно из-за интенсивного использования, плохих методов очистки, повреждения условий крепления, изменения температуры или случайного удара.
Практическая процедура технического обслуживания должна включать следующее.
Перед измерением
- Удалите с пластины инструменты, детали, абразивные частицы, металлическую стружку и ненужные приспособления.
- Протрите рабочую поверхность подходящим-безопасным чистящим средством для гранита и чистой-безворсовой тканью.
- Очистите нижнюю часть заготовки или приспособления перед тем, как положить их на пластину.
- Дайте пластине и заготовке стабилизироваться, если возникла значительная разница температур.
- Проверьте наличие видимых повреждений, выступающих заусенцев на заготовках или грязи, которая может повлиять на контакт.
Во время использования
- Избегайте скольжения тяжелых заготовок, приспособлений или оснований датчиков по измерительной поверхности.
- Распределяйте работу по всей тарелке, а не многократно используйте только одну центральную область.
- Не используйте тарелку в качестве стола для хранения несвязанных производственных материалов.
- Избегайте ударов по краям или углам тяжелыми компонентами.
- Не допускайте попадания охлаждающей жидкости, агрессивных химикатов и абразивных загрязнений на рабочую поверхность.
После использования
- Снимите все компоненты и начисто протрите пластину.
- Накройте пластину, если она не будет использоваться в течение длительного периода времени.
- Запишите видимые повреждения или необычные-результаты повторного считывания.
- Убедитесь, что опорная стойка и устройство выравнивания остаются устойчивыми.
Очистка до и после использования, накрытие пластины во время длительных периодов простоя, предотвращение концентрированного износа и контроль устойчивости опоры — широко рекомендуемые методы для сохранения точности поверхности-платы.
Периодичность калибровки и повторная-притирка
Не существует единого интервала калибровки, подходящего для каждого предприятия. Правильный график зависит от частоты использования, марки пластины, критичности измерений, стабильности окружающей среды, практики загрузки и исторических результатов калибровки.
В качестве общего подхода к планированию:
| Условия эксплуатации | Предлагаемый подход к калибровке |
|---|---|
| Инспекционная-станция интенсивного использования или критически важные измерения производства | Рассмотрите возможность проверки каждые 6–12 месяцев в зависимости от требований к использованию и качеству-системы. |
| Комната контролируемого качества с рутинным использованием | Ежегодная калибровка является общей отправной точкой |
| Контролируемая лаборатория с осторожным обращением и стабильными историческими показателями. | Интервал может быть определен посредством оценки риска и истории калибровки. |
| Пластина подверглась удару, перегрузке, перемещению или подозрению на повреждение | Организуйте проверку перед возвращением его к использованию в критических измерениях. |
Ежегодная калибровка широко используется в качестве базовой линии, тогда как интенсивно используемые поверхностные пластины могут требовать более частой проверки. В некоторых руководствах по техническому обслуживанию рекомендуется использовать манометр с повторными показаниями-между формальными калибровками, чтобы как можно раньше выявить локальные изменения.
Если пластина выходит за пределы допуска, квалифицированная повторная-притирка может восстановить ее рабочую поверхность. Однако процесс ремонта должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием подходящего оборудования и сопровождаться документальной проверкой. Повторную-притирку не следует рассматривать как обычную косметическую полировку; это прецизионный процесс коррекции, который должен сохранять требуемую геометрию.
Запросить цену на прецизионную гранитную плиту
Гранитная плита – это не просто тяжелый стол. Это эталон измерений, который помогает ежедневно принимать решения о качестве продукции, центровке оборудования, возможностях процесса и приемлемости продукта для клиентов.
UNPARALLELED® поставляет прецизионные гранитные поверхностные плиты, гранитные измерительные приборы, гранитные квадратные линейки, гранитные метрологические основы, гранитные основания ШМ, прецизионные гранитные компоненты и индивидуальные решения для оснований гранитных станков. Наши производственные и инспекционные возможности включают рабочие зоны с -контролируемым климатом и влажностью-, калиброванное измерительное оборудование от признанных поставщиков, включая Mahr, Mitutoyo, WYLER и Renishaw, а также специализированные возможности точной сборки.
Наша политика в области качества проста: «Точный бизнес никогда не может быть слишком требовательным». Наши обязательства перед клиентами столь же ясны: «Никакого обмана. Никакого сокрытия. Никакого введения в заблуждение».
Для индивидуального предложения отправьте свои чертежи, необходимые размеры, желаемую марку, допуск на плоскостность, условия нагрузки, способ измерения, требования к опорному-стенду, необходимую калибровочную-документацию и пункт назначения. Наша команда инженеров может помочь вам выбрать гранитную поверхностную пластину или индивидуальную гранитную метрологическую структуру, подходящую для вашего процесса проверки.