화강암 부품은 정밀 제조 분야에서 널리 사용되며, 평탄도는 주요 지표로서 부품의 성능과 제품 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 본 논문에서는 화강암 부품의 평탄도를 측정하는 방법, 장비 및 공정에 대한 자세한 소개를 제공합니다.
I. 검출 방법
1. 평탄 결정 간섭법: 광학 기기 받침대, 초정밀 측정 플랫폼 등 고정밀 화강암 부품의 평탄도 검출에 적합합니다. 평탄 결정(평탄도가 매우 높은 광학 유리 소자)을 평면에서 검사 대상 화강암 부품에 밀착시켜 광파 간섭 원리를 이용합니다. 빛이 평탄 결정을 통과할 때 화강암 부품 표면에 간섭 줄무늬가 형성됩니다. 부품의 평면이 완벽하게 평탄하면 간섭 줄무늬는 간격이 같은 평행 직선입니다. 평면이 오목하고 볼록하면 간섭 줄무늬가 휘어지고 변형됩니다. 간섭 줄무늬의 휘어짐 정도와 간격에 따라 평탄도 오차를 공식으로 계산합니다. 정확도는 최대 나노미터이며, 작은 평면 편차도 정확하게 검출할 수 있습니다.
2. 전자식 수평계 측정 방식: 공작기계 베드, 대형 갠트리 가공 플랫폼 등 대형 화강암 부품에 자주 사용됩니다. 전자식 수평계를 화강암 부품 표면에 설치하여 측정 지점을 선택하고 특정 측정 경로를 따라 이동합니다. 전자식 수평계는 내부 센서를 통해 중력 방향과 수평 방향 사이의 각도 변화를 실시간으로 측정하여 수평 편차 데이터로 변환합니다. 측정 시에는 측정 그리드를 구성하고 X축과 Y축 방향으로 일정 거리에 있는 측정 지점을 선택하여 각 지점의 데이터를 기록해야 합니다. 데이터 처리 소프트웨어의 분석을 통해 화강암 부품의 표면 평탄도를 정확하게 측정할 수 있으며, 측정 정확도는 미크론 수준까지 향상되어 대부분의 산업 현장에서 대규모 부품 평탄도 측정 요구를 충족할 수 있습니다.
3. CMM 검출 방식: 특수 형상 금형용 화강암 기판 등 복잡한 형상의 화강암 부품에 대한 포괄적인 평탄도 검출이 가능합니다. CMM은 프로브를 통해 3차원 공간에서 이동하며 화강암 부품 표면에 접촉하여 측정점의 좌표를 얻습니다. 측정점은 부품 평면에 균등하게 분포되어 있으며, 측정 격자가 구성됩니다. 장치는 각 지점의 좌표 데이터를 자동으로 수집합니다. 전문 측정 소프트웨어를 사용하여 좌표 데이터에 따라 평탄도 오차를 계산하면 평탄도 검출뿐 아니라 부품 크기, 형상, 위치 공차 등 다차원 정보도 얻을 수 있습니다. 측정 정확도는 장비에 따라 다르며, 일반적으로 수 미크론에서 수십 미크론까지 다양합니다. 높은 유연성을 제공하여 다양한 유형의 화강암 부품 검출에 적합합니다.
II. 시험 장비 준비
1. 고정밀 평탄 결정: 화강암 구성 요소의 검출 정확도 요구 사항에 따라 해당 정밀 평탄 결정을 선택합니다. 예를 들어 나노 스케일 평탄도를 검출하려면 평탄도 오차가 수 나노미터 이내인 초정밀 평탄 결정을 선택해야 하며 평탄 결정 직경은 검사할 화강암 구성 요소의 최소 크기보다 약간 커야 검출 영역을 완전히 커버할 수 있습니다.
2. 전자 수준기: 측정 정확도가 감지 요구 사항을 충족하는 전자 수준기를 선택하십시오. 예를 들어, 고정밀 감지에 적합한 0.001mm/m의 측정 정확도를 가진 전자 수준기를 선택하십시오. 동시에, 전자 수준기가 화강암 부품 표면에 단단히 부착될 수 있도록 자석 테이블 받침대와 데이터 수집 케이블, 컴퓨터 데이터 수집 소프트웨어를 준비하여 측정 데이터의 실시간 기록 및 처리를 구현합니다.
3. 좌표 측정기: 화강암 부품의 크기와 형상의 복잡성에 따라 적절한 크기의 좌표 측정기를 선택합니다. 대형 부품에는 큰 스트로크 게이지가 필요하고, 복잡한 형상에는 고정밀 프로브와 강력한 측정 소프트웨어가 장착된 장비가 필요합니다. CMM은 검출 전에 프로브 정확도와 좌표 위치 정확도를 보장하기 위해 교정됩니다.
III. 테스트 프로세스
1. 평면결정 간섭법 공정:
◦ 검사할 화강암 부품의 표면과 평평한 크리스털 표면을 깨끗이 닦고 무수 에탄올로 닦아 먼지, 기름 및 기타 불순물을 제거하여 두 부품이 틈새 없이 단단히 맞물려 있는지 확인합니다.
평평한 크리스털을 화강암 부재 표면에 천천히 올려놓고, 두 부분이 완전히 접촉하도록 가볍게 눌러 거품이나 기울어짐을 방지합니다.
◦ 암실 환경에서 단색 광원(나트륨 램프 등)을 사용하여 평평한 결정을 수직으로 조명하고, 위에서 간섭 무늬를 관찰하고, 무늬의 모양, 방향, 곡률 정도를 기록합니다.
◦ 간섭무늬 데이터를 기반으로 관련 공식을 사용하여 평탄도 오차를 계산하고 이를 부품의 평탄도 허용오차 요구 사항과 비교하여 합격 여부를 판단합니다.
2. 전자 레벨 측정 프로세스:
◦ 측정점의 위치를 결정하기 위해 화강암 구성품 표면에 측정 격자를 그리고, 인접한 측정점의 간격은 구성품의 크기 및 정확도 요구 사항에 따라 합리적으로 설정하며, 일반적으로 50~200mm입니다.
◦ 자석 테이블 받침대에 전자 수평계를 설치하고 측정 그리드 시작 지점에 부착합니다. 전자 수평계를 작동시키고 데이터가 안정되면 초기 수평도를 기록합니다.
◦ 측정 경로를 따라 전자 수평계를 한 지점씩 이동하고 모든 측정 지점이 측정될 때까지 각 측정 지점의 수평 데이터를 기록합니다.
◦ 측정된 데이터를 데이터 처리 소프트웨어로 가져와 최소제곱법 및 기타 알고리즘을 사용하여 평탄도를 맞추고 평탄도 오차 보고서를 생성하고 구성 요소의 평탄도가 표준에 맞는지 평가합니다.
3. CMM의 검출 과정:
◦ 화강암 부품을 CMM 작업대 위에 놓고 고정장치를 사용하여 단단히 고정하여 측정 중에 부품이 움직이지 않도록 합니다.
◦ 구성품의 모양과 크기에 따라 측정 소프트웨어에서 측정 경로를 계획하여 측정 지점의 분포를 결정하고, 검사할 평면을 완전히 덮고 측정 지점이 균일하게 분포되도록 합니다.
◦ CMM을 시작하고, 계획된 경로에 따라 프로브를 이동시키고, 화강암 구성 요소 표면 측정 지점에 접촉하여 각 지점의 좌표 데이터를 자동으로 수집합니다.
◦ 측정이 완료되면 측정 소프트웨어가 수집된 좌표 데이터를 분석하고 처리하여 평탄도 오차를 계산하고, 시험 보고서를 생성하고, 구성 요소의 평탄도가 표준을 충족하는지 여부를 판별합니다.
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게시 시간: 2025년 3월 28일