화강암 부품은 정밀 제조 분야에서 널리 사용되며, 평탄도는 핵심 지표로서 제품의 성능과 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 다음은 화강암 부품의 평탄도 측정 방법, 장비 및 공정에 대한 자세한 소개입니다.
I. 탐지 방법
1. 평면 결정 간섭법: 광학 기기 베이스, 초정밀 측정 플랫폼 등과 같은 고정밀 화강암 부품의 평탄도 검사에 적합합니다. 검사 대상 화강암 부품의 평면에 평면 결정(매우 높은 평탄도를 가진 광학 유리 소자)을 밀착시켜 부착하고, 빛의 간섭 원리를 이용하여 검사합니다. 빛이 평면 결정과 화강암 부품 표면을 통과할 때 간섭 무늬가 형성됩니다. 부품의 평면이 완벽하게 평평하면 간섭 무늬는 일정한 간격을 가진 평행한 직선이 됩니다. 평면이 오목하거나 볼록하면 간섭 무늬는 휘어지고 변형됩니다. 휘어진 정도와 간섭 무늬 간격을 이용하여 공식으로 평탄도 오차를 계산합니다. 나노미터 수준의 정확도를 제공하며, 미세한 평면 편차도 정밀하게 검출할 수 있습니다.
2. 전자식 레벨 측정 방법: 공작기계 베드, 대형 갠트리 가공 플랫폼 등과 같은 대형 화강암 부품에 주로 사용됩니다. 전자식 레벨을 화강암 부품 표면에 놓고 측정 지점을 선택한 후 특정 측정 경로를 따라 이동합니다. 전자식 레벨은 내장 센서를 통해 자체와 중력 방향 사이의 각도 변화를 실시간으로 측정하고 이를 수평 편차 데이터로 변환합니다. 측정 시에는 측정 그리드를 구성하고 X축과 Y축 방향으로 일정 간격으로 측정 지점을 선택하여 각 지점의 데이터를 기록해야 합니다. 데이터 처리 소프트웨어를 통해 분석하면 화강암 부품의 표면 평탄도를 산출할 수 있으며, 측정 정확도는 마이크론 수준에 도달하여 대부분의 산업 현장에서 대규모 부품 평탄도 검사에 필요한 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
3. CMM 측정 방법: CMM을 이용한 종합적인 평탄도 측정은 특수 형상 금형용 화강암 기판과 같은 복잡한 형상의 화강암 부품에 대해 수행할 수 있습니다. CMM은 프로브를 통해 3차원 공간을 이동하며 화강암 부품 표면에 접촉하여 측정점의 좌표를 획득합니다. 측정점은 부품 평면에 고르게 분포되어 측정 격자를 구성합니다. 장비는 각 점의 좌표 데이터를 자동으로 수집합니다. 전문 측정 소프트웨어를 사용하여 좌표 데이터를 기반으로 평탄도 오차를 계산함으로써 평탄도 측정뿐만 아니라 부품의 크기, 형상, 위치 공차 등 다차원적인 정보도 얻을 수 있습니다. 측정 정확도는 장비의 정확도에 따라 다르지만 일반적으로 수 마이크론에서 수십 마이크론 사이이며, 높은 유연성을 제공하여 다양한 유형의 화강암 부품 측정에 적합합니다.
II. 시험 장비 준비
1. 고정밀 평판 결정: 화강암 구성 요소의 검출 정확도 요구 사항에 따라 적절한 정밀도의 평판 결정을 선택해야 합니다. 예를 들어 나노 스케일 평탄도 검출에는 수 나노미터 이내의 평탄도 오차를 가진 초정밀 평판 결정을 선택해야 하며, 검출 영역을 완벽하게 커버하기 위해 평판 결정의 직경은 검사 대상 화강암 구성 요소의 최소 크기보다 약간 커야 합니다.
2. 전자 레벨: 측정 정확도가 검사 요구 사항을 충족하는 전자 레벨을 선택하십시오. 예를 들어, 고정밀 검사에 적합한 0.001mm/m의 측정 정확도를 가진 전자 레벨이 적합합니다. 또한, 전자 레벨이 화강암 구성 요소 표면에 단단히 부착될 수 있도록 자석 테이블 받침대와 데이터 수집 케이블, 컴퓨터 데이터 수집 소프트웨어를 준비하여 측정 데이터를 실시간으로 기록하고 처리해야 합니다.
3. 좌표 측정기: 화강암 부품의 크기와 형상의 복잡성에 따라 적절한 크기의 좌표 측정기를 선택해야 합니다. 대형 부품에는 스트로크가 긴 측정기가 필요하고, 복잡한 형상에는 고정밀 프로브와 강력한 측정 소프트웨어를 갖춘 장비가 필요합니다. 측정 전에는 프로브 정확도와 좌표 위치 정확도를 확보하기 위해 좌표 측정기를 교정해야 합니다.
III. 테스트 과정
1. 평면 결정 간섭계 공정:
◦ 검사할 화강암 부품의 표면과 평평한 결정면을 청소하고 무수 에탄올로 닦아 먼지, 기름 및 기타 불순물을 제거하여 두 부분이 틈 없이 단단히 밀착되도록 합니다.
평평한 결정체를 화강암 표면에 천천히 올려놓고, 기포가 생기거나 기울어지지 않도록 두 면이 완전히 밀착되도록 가볍게 눌러줍니다.
암실 환경에서 단색광원(예: 나트륨 램프)을 사용하여 평평한 결정을 수직으로 비추고, 위에서 간섭 무늬를 관찰하여 무늬의 모양, 방향 및 곡률 정도를 기록합니다.
◦ 간섭 무늬 데이터를 기반으로 관련 공식을 사용하여 평탄도 오차를 계산하고, 이를 부품의 평탄도 허용 오차 요구 사항과 비교하여 적합 여부를 판단합니다.
2. 전자식 레벨 측정 과정:
◦ 화강암 부품 표면에 측정 격자를 그려 측정 지점의 위치를 정하고, 인접한 측정 지점 사이의 간격은 부품의 크기와 정확도 요구 사항에 따라 적절하게 설정하며, 일반적으로 50~200mm입니다.
◦ 전자 레벨을 자석 테이블 받침대에 설치하고 측정 그리드의 시작점에 부착합니다. 전자 레벨을 작동시키고 데이터가 안정화되면 초기 수평도를 기록합니다.
◦ 전자 레벨을 측정 경로를 따라 한 점씩 이동시키면서 모든 측정 지점의 수평도 데이터를 기록합니다.
◦ 측정 데이터를 데이터 처리 소프트웨어로 가져와 최소 제곱법 및 기타 알고리즘을 사용하여 평탄도를 맞추고 평탄도 오차 보고서를 생성하여 부품의 평탄도가 표준에 부합하는지 평가합니다.
3. CMM의 검출 과정:
◦ 화강암 부품을 CMM 작업대 위에 놓고 고정 장치를 사용하여 단단히 고정하여 측정 중에 부품이 움직이지 않도록 하십시오.
◦ 부품의 형상과 크기에 따라 측정 소프트웨어에서 측정 경로를 계획하여 측정 지점의 분포를 결정함으로써 검사 대상 평면 전체를 포괄하고 측정 지점이 균일하게 분포되도록 합니다.
◦ CMM을 시작하고 계획된 경로에 따라 프로브를 이동시켜 화강암 구성 요소 표면의 측정 지점에 접촉한 다음 각 지점의 좌표 데이터를 자동으로 수집합니다.
◦ 측정이 완료되면 측정 소프트웨어는 수집된 좌표 데이터를 분석 및 처리하고, 평탄도 오차를 계산하고, 테스트 보고서를 생성하며, 부품의 평탄도가 표준을 충족하는지 여부를 판단합니다.
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게시 시간: 2025년 3월 28일