I. Основные определения и функции
Гранитное основание (рабочий стол портальный/колонный КИМ fraa) служит абсолютным ориентиром для измерений, устанавливая стабильную трехмерную систему координат, поддерживая заготовки и подвижные компоненты, подавляя вибрацию и тепловые деформации; в моделях высокого класса используется полностью гранитная конструкция (интегрированные трехосевые направляющие) для обеспечения общей тепловой стабильности.
Гранитное основание
II. Характеристики незаменимых материалов
Долгосрочная стабильность размеров, достигнутая естественным путем за миллионы лет, с полным снятием внутренних напряжений, в результате чего почти не возникает ползучести или остаточной деформации; намного лучше чугуна/стали (которые требуют искусственного старения и остаточных внутренних напряжений).
Низкий коэффициент теплового расширения: Высококачественный гранит Jinan Green/Black составляет примерно 7-9 ppm/°C, всего 1/2 от стали и 1/4 от алюминия; деформация при колебаниях температуры минимальна, а использование одного и того же материала для всех трех осей позволяет свести на нет погрешности теплового градиента.
Отличное демпфирование и снижение вибраций: Кристаллическая структура быстро поглощает механические колебания (затухающие в несколько раз быстрее, чем в чугуне), значительно снижая влияние инерции движения и вибраций окружающей среды на датчик, тем самым улучшая воспроизводимость измерений.
Высокая твердость, износостойкость, немагнитность и коррозионная стойкость: твердость по Моосу 6-7; после прецизионной шлифовки (Ra ≤ 0,02 мкм) поверхность остается практически без царапин при длительном использовании; немагнитная и не ржавеет, что исключает магнитное/эрозионное влияние на точность измерений.
III. Материал Селн, обработка и стандарты точности
Предпочтительный камень: Цзинаньский зеленый, Шаньсийский черный, импортный черный гранит; требования включают плотную структуру, равномерное зерно, отсутствие трещин/деламинирование в соответствии с ISO 8512, класс 00/000 - метрологический класс.
Процесс прецизионной обработки: Черновая резка → Черновая шлифовка → Шлифовка с релаксацией напряжений → Ручная зачистка/полировка → Старение при постоянной температуре → Контроль плоскостности/перпендикулярности; плоскостность критических поверхностей может достигать 0,002-0,005 мм/м².
Основание для установки: Требуются виброизолирующие основания/воздушные подушки; рабочая среда должна контролироваться при температуре 20±2°C с перепадами температуры < 0,5°C/ч, чтобы избежать микродеформации основания, вызванной неравномерностью температур.
IV. Сравнение с другими базовыми материалами
Таблица
Материал Преимущества Недостатки Але Сценарии
Гранит Термостабильный, хорошо демпфирует, немагнитный, износостойкий, высокая долговременная точность Тяжелый, трудно транспортируемый, хрупкий и уязвимый к ударам Метрологические кабинеты, высокоточные КИМ, калибровка стандартных деталей
Чугун Низкая стоимость, возможность отливки сложных форм, хорошая прочность Склонность к ржавчине, расширению, слабое демпфирование, длительная деформация Цеховые экономичные КИМ
Алюминиевый сплав Легкий, быстрая обработка Чрезвычайно высокое тепловое расширение, склонность к ползучести Подходит для длительной высокоточной работы Портативные КИМ с шарнирным рычагом
Керамические/композитные характеристики близкие к гранитным Чрезвычайно высокая стоимость, сложность обработки Сверхточное оборудование
V. Ограничения и точки обслуживания
Хрупкость: Категорически запрещено ударять тяжелыми предметами или ронять; установка и транспортировка требуют профессионального подъема и защиты.
Вес: Большие платформы могут весить несколько тонн, что требует высокой несущей способности фундамента.
Чистка и обслуживание: Избегайте маслянистых/кислотных пятен; протирайте безворсовой тканью и специализированным нейтральным чистящим средством; повторно проверяйте плоскостность и перпендикулярность, при необходимости повторно шлифуйте.
VI. Тенденции развития отрасли
В связи со спросом на наноразмерные измерения в полупроводниках и аэрокосмической промышленности постепенно применяются компотный гранит (гранит с углеродным волокном/керамическим армированием) и гранитные основания с активным постоянным контролем температуры. Сохраняя традиционные преимущества, эти усовершенствования еще больше повышают термическую стабильность и производительность.
