Լազերային նշագրման մեքենայի հիմքի արդիականացման ուղեցույց. Գրանիտի և թուջի ճշգրիտ մարման համեմատություն պիկոսայրկյանային մակարդակի մշակման մեջ։

​​
Պիկովարկյանային մակարդակի լազերային նշագրման մեքենաների բարձր ճշգրտության մշակման սցենարներում, հիմքը, որպես սարքավորումների հիմնական կրող բաղադրիչ, դրա նյութի ընտրությունը ուղղակիորեն որոշում է մշակման ճշգրտության կայունությունը: Գրանիտը և թուջը հիմքերի արտադրության համար երկու տարածված նյութեր են: Այս հոդվածը կկատարի համեմատություն այնպիսի ասպեկտներով, ինչպիսիք են ֆիզիկական հատկությունները, ճշգրտության մարման սկզբունքը և գործնական կիրառման տվյալները, ապահովելով սարքավորումների արդիականացման գիտական ​​​​հիմք:
I. Նյութական հատկությունների տարբերությունները. ճշգրիտ կատարողականության հիմքում ընկած տրամաբանությունը
Գրանիտը բնական մագմատիկ ապար է, որը ձևավորվում է քվարցի և դաշտային սպատի նման միներալների սերտ բյուրեղացման արդյունքում։ Այն բնութագրվում է խիտ կառուցվածքով և բարձր կարծրությամբ։ Դրա խտությունը սովորաբար տատանվում է 2.7-ից 3.1 գ/սմ³ սահմաններում, իսկ ջերմային ընդարձակման գործակիցը չափազանց ցածր է՝ մոտավորապես (4-8) ×10⁻⁶/℃, ինչը կարող է արդյունավետորեն դիմակայել ջերմաստիճանի փոփոխությունների ազդեցությանը սարքավորումների ճշգրտության վրա։ Բացի այդ, գրանիտի եզակի միկրոկառուցվածքը այն օժտում է գերազանց մարման կատարողականությամբ, ինչը թույլ է տալիս արագ կլանել արտաքին տատանումների էներգիան և նվազեցնել տատանումների ազդեցությունը մշակման ճշգրտության վրա։
Որպես ավանդական արդյունաբերական նյութ, ձուլածո երկաթը ունի մոտավորապես 7.86 գ/սմ³ խտություն, համեմատաբար բարձր սեղմման ամրություն, բայց տաք է
Ընդլայնման թիվը (մոտավորապես 12×10⁻⁶/℃) գրանիտի ընդարձակման թվից 1.5-3 անգամ ավելի է։ Ավելին, թուջի ներսում կան գրաֆիտի թեփուկավոր կառուցվածքներ։ Երկարատև օգտագործման ընթացքում այս կառուցվածքները կարող են հանգեցնել լարվածության կենտրոնացման, ազդելով նյութի կայունության վրա և հետագայում հանգեցնելով ճշգրտության անկման։

Ii. Պիկովարկյանային մակարդակի մեքենայացման մեջ ճշգրիտ մարման մեխանիզմ
Պիկովարկյանային մակարդակի լազերային մշակումը չափազանց բարձր պահանջներ ունի շրջակա միջավայրի կայունության համար: Հիմնական նյութի ցանկացած աննշան դեֆորմացիա կմեծացվի մշակման արդյունքում: Ջերմաստիճանի տատանումները, սարքավորումների շահագործման հետևանքով առաջացած թրթռումները, երկարատև ծանրաբեռնվածության տակ հոգնածությունը և այլն, բոլորը ճշգրտության նվազմանը հանգեցնող հիմնական գործոններ են:
Երբ ջերմաստիճանը փոխվում է, գրանիտի չափսը փոքր-ինչ փոխվում է՝ ջերմային ընդարձակման ցածր գործակցի պատճառով։ Թուջե հիմքի համեմատաբար մեծ ջերմային ընդարձակման գործակիցը կհանգեցնի հիմքի դեֆորմացիայի, որը դժվար է նկատել անզեն աչքով։ Այս դեֆորմացիան անմիջականորեն կազդի լազերի օպտիկական ուղու կայունության վրա և կհանգեցնի նշագրման դիրքի տեղաշարժի։ Ինչ վերաբերում է թրթռմանը, գրանիտի բարձր մարման բնութագիրը կարող է մեղմացնել 100 Հց թրթռումը 0.12 վայրկյանի ընթացքում, մինչդեռ թուջե հիմքերի համար անհրաժեշտ է 0.9 վայրկյան։ Բարձր հաճախականության թրթռման պայմաններում թուջե հիմքերով սարքավորումների մշակման ճշգրտությունն ավելի հակված է տատանումների։
Iii. Ճշգրիտ մարման տվյալների համեմատություն
Մասնագիտական ​​հաստատությունների փորձարկումների համաձայն, 8-ժամյա պիկոսայրկյանային անընդհատ լազերային նշագրման գործողության ընթացքում, գրանիտե հիմքով սարքավորումների XY-առանցքի դիրքորոշման ճշգրտության թուլացումը կազմում է ±0.5μm: Թուջե հիմքով սարքավորումների ճշգրտության թուլացումը հասնում է ±3μm-ի՝ զգալի տարբերությամբ: 5℃ ջերմաստիճանի փոփոխությամբ մոդելավորված միջավայրում, գրանիտե հիմքով սարքավորումների ջերմային դեֆորմացիայի սխալը կազմում է ընդամենը +0.8μm, մինչդեռ թուջե հիմքով սարքավորումներինը՝ մինչև +12μm:
Ավելին, երկարատև օգտագործման տեսանկյունից, գրանիտե հիմքերի սխալ գնահատման մակարդակը կազմում է ընդամենը 0.03%, մինչդեռ թուջե հիմքերի սխալ գնահատման մակարդակը հասնում է մինչև 0.5%-ի՝ կառուցվածքային կայունության հետ կապված խնդիրների պատճառով: Այս տվյալները լիովին ցույց են տալիս, որ պիկոսայրկյանային մակարդակի մշակման բարձր ճշգրտության պահանջների դեպքում գրանիտե հիմքի կայունության առավելությունը նշանակալի է:
IV. Թարմացման առաջարկներ և գործնական կիրառություններ
Այն ձեռնարկությունների համար, որոնք հետապնդում են մշակման առավելագույն ճշգրտություն, թուջե հիմքը գրանիտե հիմքով արդիականացնելը սարքավորումների աշխատանքը բարելավելու արդյունավետ միջոց է: Արդիականացման ընթացքում պետք է ուշադրություն դարձնել գրանիտե հիմքի մշակման ճշգրտությանը՝ ապահովելու համար, որ մակերեսի հարթությունը համապատասխանի նախագծային պահանջներին: Միևնույն ժամանակ, օժանդակ սարքերի, ինչպիսիք են օդային լողացող թրթռման մեկուսացման համակարգը, հետ համատեղ, սարքավորումների հակաթրթռման աշխատանքը կարող է էլ ավելի օպտիմալացվել:
Ներկայումս այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են կիսահաղորդչային չիպերի արտադրությունը և ճշգրիտ օպտիկական բաղադրիչների մշակումը, լայնորեն կիրառվում են գրանիտե հիմքերով լազերային նշագրման մեքենաները, որոնք արդյունավետորեն բարձրացնում են արտադրանքի արտադրողականությունը և արտադրության արդյունավետությունը: Օրինակ, որոշ օպտիկական բաղադրիչների արտադրողի կողմից թուջե հիմքով սարքավորումների արդիականացումից հետո, արտադրանքի ճշգրտության որակավորման մակարդակը 82%-ից բարձրացել է մինչև 97%, և արտադրության արդյունավետությունը զգալիորեն բարձրացել է:
Ամփոփելով՝ պիկովարկյանային մակարդակի լազերային նշագրման մեքենաների հիմնական արդիականացման մեջ, գրանիտը, իր բացառիկ ջերմային կայունությամբ, բարձր մարման կատարողականությամբ և երկարատև ճշգրտության պահպանման ունակությամբ, դարձել է իդեալական ընտրություն՝ գերազանցելով թուջին: Ձեռնարկությունները կարող են ողջամտորեն ընտրել հիմնական նյութերը՝ հիմնվելով իրենց սեփական մշակման պահանջների և բյուջեի վրա՝ սարքավորումների աշխատանքի համապարփակ արդիականացմանը հասնելու համար: