在超精密工程領域，花崗岩零件是終極參考基準，為微米和奈米尺度儀器的穩定性奠定了基礎。然而，即使是最穩定的材料——我們的ZHHIMG®高密度黑色花崗岩——也只有在測量過程本身受到嚴謹的科學管理時，才能充分發揮其潛力。
工程師和計量員如何確保測量結果的準確性？在對花崗岩工具機底座、氣浮軸承或三坐標測量機結構進行檢測和最終驗證時，要獲得準確且可重複的結果，需要在測量儀器接觸表面之前嚴格把控每一個細節。這種準備工作往往與測量設備本身同等重要，它能確保測量結果真實反映零件的幾何形狀，而非環境因素的影響。
1. 熱調節的關鍵作用（浸泡期）
花崗岩的熱膨脹係數（COE）極低，尤其與金屬相比。然而，任何材料，包括高密度花崗岩，在進行驗證之前，都必須先進行熱穩定處理，使其與周圍空氣和測量儀器的溫度相適應。這個過程被稱為浸泡期。
大型花崗岩構件，尤其是近期從工廠車間搬運到專用計量實驗室的構件，會存在熱梯度——即其核心、表面和底部之間的溫度差異。如果過早開始測量，花崗岩會在溫度趨於平衡的過程中緩慢膨脹或收縮，導致讀數持續漂移。
- 經驗法則：精密零件必須在測量環境（即我們溫濕度控制的無塵室）中放置較長時間，通常為 24 至 72 小時，具體時間取決於零件的品質和厚度。目的是達到熱平衡，確保花崗岩零件、測量設備（例如雷射干涉儀或電子水平儀）以及空氣均處於國際公認的標準溫度（通常為 20℃）。
2. 表面選擇與清潔：消除精確度的敵人
污垢、灰塵和碎屑是精確測量的最大敵人。即使是微小的灰塵顆粒或殘留的指紋，也會造成測量高度偏差，從而錯誤地指示幾微米的誤差，嚴重影響平面度或直線度的測量。
在將任何探針、反射器或測量儀器放置在表面上之前：
- 徹底清潔：無論是參考平面還是線性導軌的安裝墊，都必須使用合適的無絨布和高純度清潔劑（通常是工業酒精或專用花崗岩清潔劑）仔細清潔組件表面。
- 擦拭工具：同樣重要的是清潔測量工具本身。反射鏡、儀器底座和探針尖端必須一塵不染，以確保完美接觸和清晰的光路。
3. 了解支持和壓力釋放
測量過程中花崗岩構件的支撐方式至關重要。大型、重型花崗岩結構的設計旨在使其在特定的、經過數學計算的支撐點（通常基於艾里點或貝塞爾點以獲得最佳平整度）支撐時保持幾何形狀。
- 正確安裝：驗證時，花崗岩部件必須放置在工程圖指定的支撐點上。錯誤的支撐點會導致內部應力和結構變形，造成表面翹曲，即使零件製造完美，也會導致「超出公差」讀數不準確。
- 隔振：測量環境本身必須進行隔振。 ZHHIMG 的基礎結構包括一公尺厚的防震混凝土樓板和 2000 毫米深的隔振溝槽，最大限度地減少了外部地震和機械幹擾，確保在完全靜止的環境下進行測量。
4. 選擇：選擇合適的計量工具
最後，必須根據所需的精度等級和零件的幾何形狀選擇合適的測量儀器。沒有哪一種工具能完美適用於所有任務。
- 平整度：為了獲得整體高精度的平整度和幾何形狀，雷射干涉儀或高解析度自準直儀（通常與電子水平儀配合使用）可提供必要的解析度和遠距離精度。
- 局部精度：為了檢查局部磨損或重複性（重複讀數精度），分辨率低至 0.1 μm 的高精度電子水平儀或 LVDT/電容式探頭是必不可少的。
透過一絲不苟地遵守這些準備步驟——控制熱穩定性、保持清潔、確保正確的結構支撐——ZHHIMG 工程團隊保證，我們超精密組件的最終測量結果能夠真實可靠地反映出我們的材料和技藝精湛的工匠所達到的世界一流精度。
發佈時間：2025年10月24日