Los componentes de granito se utilizan ampliamente en la fabricación de precisión, donde la planitud, como índice clave, afecta directamente a su rendimiento y calidad. A continuación, se presenta una descripción detallada del método, el equipo y el proceso para determinar la planitud de los componentes de granito.
I. Métodos de detección
1. Método de interferencia de cristal plano: adecuado para la detección de planitud de componentes de granito de alta precisión, como bases de instrumentos ópticos, plataformas de medición de ultraprecisión, etc. El cristal plano (elemento de vidrio óptico de muy alta planitud) se adhiere firmemente al componente de granito a inspeccionar, utilizando el principio de interferencia de ondas de luz. Cuando la luz atraviesa el cristal plano y la superficie del componente de granito, se forman franjas de interferencia. Si el plano del componente es perfectamente plano, las franjas de interferencia son líneas rectas paralelas con espaciado uniforme. Si el plano es cóncavo o convexo, las franjas se curvan y deforman. Según el grado de curvatura y el espaciado de las franjas, se calcula el error de planitud mediante una fórmula. La precisión puede alcanzar el nanómetro, y se pueden detectar con exactitud pequeñas desviaciones del plano.
2. Método de medición con nivel electrónico: se utiliza frecuentemente en componentes de granito de gran tamaño, como bancadas de máquinas herramienta, plataformas de procesamiento de pórticos, etc. El nivel electrónico se coloca sobre la superficie del componente para seleccionar el punto de medición y se desplaza siguiendo una trayectoria específica. Mediante un sensor interno, el nivel mide en tiempo real la variación del ángulo entre sí mismo y la dirección de la gravedad, y la convierte en datos de desviación de nivel. Para realizar la medición, es necesario crear una cuadrícula, seleccionar puntos de medición a intervalos regulares en los ejes X e Y, y registrar los datos de cada punto. Mediante el análisis con software de procesamiento de datos, se puede ajustar la planitud de la superficie de los componentes de granito, con una precisión de medición que alcanza el nivel de micras, lo que permite satisfacer las necesidades de detección de planitud de componentes a gran escala en la mayoría de los entornos industriales.
3. Método de detección CMM: Se puede realizar una detección de planitud integral en componentes de granito de formas complejas, como sustratos de granito para moldes de formas especiales. La CMM se desplaza en el espacio tridimensional mediante la sonda y toca la superficie del componente de granito para obtener las coordenadas de los puntos de medición. Estos puntos se distribuyen uniformemente en el plano del componente, formando una cuadrícula de medición. El dispositivo recopila automáticamente los datos de coordenadas de cada punto. Mediante un software de medición profesional, se calcula el error de planitud a partir de estos datos. De esta forma, no solo se detecta la planitud, sino que también se obtiene información multidimensional sobre el tamaño, la forma, la tolerancia de posición y otros parámetros. La precisión de la medición varía según el equipo, generalmente entre unos pocos micrómetros y decenas de micrómetros, ofreciendo una gran flexibilidad y siendo adecuada para la detección de diversos tipos de componentes de granito.
II. Preparación del equipo de ensayo
1. Cristal plano de alta precisión: Seleccione el cristal plano de precisión correspondiente según los requisitos de precisión de detección de los componentes de granito; por ejemplo, para la detección de planitud a nanoescala se necesita elegir un cristal plano de súper precisión con un error de planitud de unos pocos nanómetros, y el diámetro del cristal plano debe ser ligeramente mayor que el tamaño mínimo del componente de granito que se va a inspeccionar, para garantizar una cobertura completa del área de detección.
2. Nivel electrónico: Seleccione un nivel electrónico cuya precisión de medición satisfaga las necesidades de detección, como por ejemplo un nivel electrónico con una precisión de 0,001 mm/m, adecuado para detecciones de alta precisión. Asimismo, prepare una base magnética compatible para facilitar la fijación del nivel electrónico a la superficie del componente de granito, así como los cables y el software de adquisición de datos necesarios para el registro y procesamiento de datos de medición en tiempo real.
3. Instrumento de medición por coordenadas: Según el tamaño de los componentes de granito y la complejidad de su forma, se elige el tamaño adecuado del instrumento de medición por coordenadas. Los componentes grandes requieren calibres de gran recorrido, mientras que las formas complejas requieren equipos con sondas de alta precisión y un software de medición potente. Antes de la medición, se calibra la máquina de medición por coordenadas para garantizar la precisión de la sonda y del posicionamiento de las coordenadas.
III. Proceso de prueba
1. Proceso de interferometría de cristal plano:
◦ Limpie la superficie de los componentes de granito que se van a inspeccionar y la superficie plana del cristal, límpiela con etanol anhidro para eliminar el polvo, el aceite y otras impurezas, para garantizar que ambas piezas encajen perfectamente sin dejar huecos.
Coloque el cristal plano lentamente sobre la superficie de la pieza de granito y presione ligeramente para que ambos hagan contacto completo y evitar burbujas o que se incline.
◦ En un entorno de cuarto oscuro, se utiliza una fuente de luz monocromática (como una lámpara de sodio) para iluminar el cristal plano verticalmente, observar las franjas de interferencia desde arriba y registrar la forma, la dirección y el grado de curvatura de las franjas.
◦ Basándose en los datos de franjas de interferencia, calcule el error de planitud utilizando la fórmula correspondiente y compárelo con los requisitos de tolerancia de planitud del componente para determinar si está calificado.
2. Proceso de medición de nivel electrónico:
◦ Se dibuja una cuadrícula de medición en la superficie del componente de granito para determinar la ubicación del punto de medición, y el espaciado de los puntos de medición adyacentes se establece de manera razonable de acuerdo con los requisitos de tamaño y precisión del componente, generalmente de 50 a 200 mm.
Instale un nivel electrónico sobre una base magnética y fíjelo al punto de inicio de la cuadrícula de medición. Encienda el nivel electrónico y registre la nivelación inicial una vez que los datos se estabilicen.
◦ Mueva el nivel electrónico punto por punto a lo largo de la trayectoria de medición y registre los datos de nivelación en cada punto de medición hasta que se hayan medido todos los puntos de medición.
◦ Importe los datos medidos al software de procesamiento de datos, utilice el método de mínimos cuadrados y otros algoritmos para ajustar la planitud, genere el informe de error de planitud y evalúe si la planitud del componente cumple con los estándares.
3. Proceso de detección de CMM:
◦ Coloque el componente de granito sobre la mesa de trabajo de la CMM y utilice el dispositivo de sujeción para fijarlo firmemente y asegurarse de que el componente no se desplace durante la medición.
◦ Según la forma y el tamaño del componente, la trayectoria de medición se planifica en el software de medición para determinar la distribución de los puntos de medición, garantizando una cobertura completa del plano a inspeccionar y una distribución uniforme de los puntos de medición.
◦ Inicie la CMM, mueva la sonda según la trayectoria planificada, haga contacto con los puntos de medición de la superficie del componente de granito y recopile automáticamente los datos de coordenadas de cada punto.
◦ Una vez finalizada la medición, el software de medición analiza y procesa los datos de coordenadas recopilados, calcula el error de planitud, genera un informe de prueba y determina si la planitud del componente cumple con el estándar.
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Fecha de publicación: 28 de marzo de 2025