No ke aha he kumu nui ka Granite Surface Plate no ka Modern Precision Metrology?

ʻO ka ʻimi ʻana i ka pololei loa e wehewehe ana i ka ʻenekinia a me ka hana ʻana o kēia au. I loko o kahi honua kahi i ana ʻia ai nā hoʻomanawanui ma nā miliona o ka ʻīniha, ʻo ka pono o ke kumu ana ka mea nui loa. ʻOiai ʻo nā mea hana kikohoʻe a me nā CMM holomua e loaʻa ana ka nui o ka nānā ʻana, ʻo ka papa ʻili haʻahaʻa, monolithic - i kapa pinepine ʻia he papa metrology granite - ke noho nei ʻo ia ke kahua paʻa o ka nānā ʻana o ka dimensional. Hana ia ma ke ʻano he mokulele kuhikuhi hope loa, kahi hoʻokō kino o ka ʻokoʻa ʻole, kahi e pono ai ke hōʻoia ʻia nā ana a me nā ʻāpana hana āpau. ʻO ka hoʻomaopopo ʻana i ka ʻepekema, ke koho ʻana, a me ke kākoʻo e pono ai no kēia mea hana koʻikoʻi he mea nui ia no kekahi hale e hoʻoikaika nei no ka maikaʻi o ka honua.

ʻO ka ʻEpekema Mea o ka Palahalaha: No ke aha ʻo Granite?

ʻAʻole koho wale ʻia ke koho ʻana o ka granite; ʻo ia ka hopena o ka pono geological a me ka ʻepekema. No nā kenekulia, ua hilinaʻi ke kūlana no ka palahalaha i ka hao i hoʻolei ʻia, akā ʻo ka paʻa ʻole o loko, nā waiwai magnetic, a me ka hiki ke ʻōpala i nā papa metala i hōʻike mau i nā pilikia i ka pololei. ʻO ka Granite, ʻoiai ka diabase ʻeleʻele i hoʻohana pinepine ʻia i ka metrology kiʻekiʻe, hāʻawi i kahi hopena maikaʻi loa e pili ana i nā waiwai mea nui ʻehā:

1. Paʻa Wela: Hōʻike ka Granite i kahi Coefficient of Thermal Expansion (CTE) haʻahaʻa loa, ʻo ka hapalua maʻamau o ke kila. ʻO ke ʻano kēia, ʻo nā loli liʻiliʻi o ka mahana i loko o ke kahua hoʻokolohua he hopena liʻiliʻi ia i ka pālahalaha holoʻokoʻa o ka pā, ʻaʻole e like me ke kila, kahi e hoʻonui a ʻoi aku ka liʻiliʻi.

2. ʻO ke kūpaʻa kūlohelohe a me ka hoʻēmi ʻana i ka haʻalulu: Ma muli o kona nui nui a me ke ʻano kristal, hoʻēmi maoli ka papa ʻaina granite kiʻekiʻe i ka haʻalulu. I loko o kahi ʻano hana hana paʻahana, he mea nui kēia kūpaʻa no ka hōʻoia ʻana ʻaʻole i hoʻopilikia ʻia nā mea ana e ka walaʻau a i ʻole ka neʻe ʻana o waho, e hāʻawi ana i kahi kahua mālie a paʻa no nā ana koʻikoʻi.

3. ʻAʻole Magnetic a ʻAʻole ʻAi ʻino: ʻAʻole like me ka hao, ʻaʻole magnetic ka granite a ʻaʻole e popo a pala paha. Hoʻopau kēia i nā hopohopo e pili ana i ka hoʻopilikia magnetic e pili ana i nā mea kani a hoʻomaʻalahi i ka mālama ʻana, e hōʻoiaʻiʻo ana i ka lōʻihi o ke ola o ka hilinaʻi.

4. ʻO ka haʻalulu haʻahaʻa a me ka ʻaʻahu liʻiliʻi loa: Ke neʻe ʻia kahi ʻāpana hana a i ʻole ka poloka anakahi ma luna o ka ʻili, ʻo ka nui o ka quartz i loko o ka granite ke kumu o ka chipping kūloko wale nō ma mua o ka hāʻawi ʻana a me ka hana ʻana i kahi burr i hāpai ʻia, e like me ka mea hiki ke hana me ka metala. ʻO ke ʻano o kēia ʻano, e lohi a wānana ʻia ka ʻaʻahu ʻana, e mālama ana i ka pae pololei holoʻokoʻa no nā wā lōʻihi.

Ke Kūlana Gula: Ke koho ʻana i ka Papa ʻIli Kūpono

Ua kuhikuhi ʻia nā papa ʻili e ko lākou mau ana a me ko lākou pae pololei. ʻO nā papa maʻamau ʻekolu, ʻo AA (Keʻena Hoʻokolohua), A (Nānā), a me B (Lumi Mea Hana), e wehewehe ana i ka ʻokoʻa i ʻae ʻia mai ka pālahalaha maoli, i ana pinepine ʻia ma nā hapaʻumi o ka tausani o ka ʻīniha (0.0001 in) a i ʻole micro-inihi. No nā pono nānā hou he nui, ʻimi pinepine ʻia kahi papa nui kūpono e hāʻawi ana i ka pololei a me ka lawe lima.

ʻO ka papa ʻili 24 × 36 kekahi o nā nui i maʻalahi a kaulana loa i ka metrology dimensional. Hoʻokūkū kona mau ana i kahi kaulike kūpono: ua lawa ka nui e hoʻokipa i nā ʻāpana hana nui a i ʻole nā ​​​​hoʻonohonoho nānā he nui i ka manawa like, akā hiki ke hoʻokele ʻia e waiho ʻia i loko o nā kikowaena nānā i hoʻolaʻa ʻia a neʻe ʻia me ka maʻalahi ke kau ʻia ma kahi kū kūikawā. No nā hale kūʻai e hana ana me nā ʻāpana nui, waena, ʻo ka nui $24 \times 36$ e hoʻemi ana i ka pono e hoʻoneʻe i ka ʻāpana ma kahi papa nui aʻe, e mālama ana i ke ana kokoke i ke kikowaena o ka mokulele kuhikuhi kahi i loaʻa ai ka liʻiliʻi o nā mea pili i ke kaiapuni.

ʻO ke kaʻina hana o ka hana ʻana i kahi papa ʻili i kēlā mau kūlana kikoʻī he hana noʻeau a he ʻepekema, e pili ana i kahi kaʻina hana hoʻopaʻa akamai loa. ʻOki ʻia nā papa granite maka, wili ʻia, a laila hoʻopaʻa pono ʻia i ʻekolu mau papa nui ʻē aʻe i kahi kaʻina hana iterative (i ʻike ʻia ʻo ke ʻano ʻekolu-papa) e hoʻokō i ka hoʻomanawanui pālahalaha i kuhikuhi ʻia. ʻO kēia kaʻina hana koi ka mea e hoʻopiha ai i ka papa me kona mana kumu i ka metrology.

Ke Kūlana Koʻikoʻi o ke Kū Papa Granite

ʻO kahi papa ʻili, ʻaʻohe mea pehea ka pololei o ke kāʻei ʻana, ʻo ia wale nō ka pololei e like me ka mea e ʻae ai kona ʻano kākoʻo. ʻO kahi papa i kākoʻo pono ʻole ʻia e huli koke ma lalo o kona kaumaha ponoʻī a me ke kaumaha o ka mea hana, e lilo ai kāna māka hōʻoia i mea kūpono ʻole. ʻO kēia kahi e lilo ai ke kū papa granite i mea pono e kūkākūkā ʻole ʻia.

Ua hana ʻia kahi kū maikaʻi e hāʻawi i ke kākoʻo ma nā kiko Airy i helu ʻia a i ʻole nā ​​kiko Bessel o ka pā—nā wahi kikoʻī e hōʻemi ana i ka deflection a hōʻoia i ka mālama ʻana o ka ʻili luna i kona pālahalaha kūpono ma lalo o ke kaumaha. ʻO nā hiʻohiʻona o kahi kū ʻoihana:

• Kūkulu ʻia i hoʻopaʻa ʻia me ke kūpaʻa: No ka hoʻopau ʻana i ka hoʻoili haʻalulu a hōʻoia i ke kūpaʻa.

• Kākoʻo ʻEkolu-kiko: Hoʻohana pinepine nā kū i ʻekolu mau wāwae hiki ke hoʻololi ʻia, e hōʻoiaʻiʻo ana i kahi mauna paʻa, ʻaʻole e lūlū ʻia ʻoiai ma nā papahele ʻaʻole like iki. ʻOi aku ka maikaʻi o kēia ma mua o ʻehā kapuaʻi, hiki ke hoʻokomo i ke kaumaha.

• Nā ʻōwili a me nā pā hoʻohālikelike: No ka neʻe ʻana i loko o ka hale hoʻokolohua, i hui pū ʻia me nā pā hoʻohālikelike pololei e hoʻopaʻa i ka pā i kona kūlana hope loa a kūlike.

He mea nui ke kū i ka hoʻonohonoho metrology holoʻokoʻa. ʻAʻole ia he papaʻaina wale nō; he ʻōnaehana kākoʻo i hoʻolālā pono ʻia e mālama ana i ka pololei micro-'īniha o ka ʻili kuhikuhi ma luna. ʻO ka hoʻowahāwahā ʻana i ka maikaʻi o ke kū e hoʻopilikia i ke kaʻina hana ana holoʻokoʻa, e hoʻololi ana i ka mea hana pololei i mea ʻoi aku ma mua o kahi papa kaumaha.

Ke Hoʻomaopopo nei i ka Hoʻopukapuka: Ke Kumukūʻai a me ka Waiwai o ka Papa Granite Papa ʻIli

No ka poʻe kuleana no nā hoʻolilo kālā, he mea pono ke noʻonoʻo ʻia ke kumukūʻai o ka granite papa ʻili. He mea nui e nānā i ke kumukūʻai o kahi papa ʻili kiʻekiʻe ma ke ʻano he hoʻopukapuka kālā lōʻihi i ka hōʻoia maikaʻi, ʻaʻole ma ke ʻano he lilo hoʻolei wale. Hoʻopili ʻia ke kumukūʻai e kekahi mau kumu:

• Ka Nui a me ke Kaumaha: ʻO nā papa nui e koi maoli i nā mea maka hou aku a me ka hana nui ʻana.

• Papa Pololei: ʻO ke kiʻekiʻe o ka papa (e laʻa, AA vs. B), ʻoi aku ka nui o nā hola o ka hana akamai e pono ai no ke kaʻina hana lapping hope loa, e hoʻonui ana i ke kumukūʻai.

• Nā Mea i Hoʻokomo ʻia: Pono nā hiʻohiʻona e like me nā hoʻokomo kila wili (no nā mea kau) a i ʻole nā ​​​​​​ʻāpana T kūikawā i ka mīkini kikoʻī hou aku.

• Palapala hōʻoia: Hoʻohui ka palapala hōʻoia hoʻoponopono kūʻokoʻa a hiki ke huli ʻia i ka waiwai a me ka hōʻoia o ka maikaʻi.

ʻOiai paha he kūpono kahi papa hana no ka ʻākoakoa ʻana a i ʻole nā ​​hana koʻikoʻi ʻole, ʻo ka ʻokoʻa ma waena o kahi papa pālahalaha granite maʻalahi a me kahi papa metrology granite i hōʻoia ʻia aia wale nō ia ma ka pili ʻana i nā kūlana pālahalaha (ASME B89.3.7 a i ʻole like) a me ke ʻano o ke kū ʻana o ka papa granite e hele pū ana. ʻO ke kūʻai ʻana i kahi papa i ʻoi aku ka maikaʻi, ʻaʻole i hōʻoia ʻia e alakaʻi mau ana i ka hana ʻana o nā ʻāpana kūlike ʻole, a i ka hopena e loaʻa ai nā kumukūʻai nui aʻe ma o ka hana hou ʻana, ka ʻōpala, a me ka hōʻino ʻia o ka inoa. ʻO ka waiwai maoli o kahi papa ʻili maikaʻi ʻo ia ka hōʻoia o ka hilinaʻi ana i ke ana ʻana e hāʻawi ai.

Ka Lōʻihi o ke Ola, ka Hoʻoponopono ʻana, a me ka ʻElemene Kanaka

ʻAʻole e like me nā ʻāpana mīkini hou he nui e hilinaʻi nei i nā polokalamu a me nā ʻāpana e neʻe ana, he mea hana paʻa ʻole ka papa ʻili i hoʻolālā ʻia no ka lōʻihi o ke ola. Me ka mālama pono—me ka hoʻohana ʻana i nā pulumu palupalu wale nō no ka hoʻomaʻemaʻe ʻana, ka hoʻopili ʻana i nā ʻaʻahu lahilahi o ka mea hoʻomaʻemaʻe papa ʻili, a me ka pale ʻana i ka hāʻule ʻana o nā mea hana—hiki i kahi papa granite ke hāʻawi i nā makahiki he ʻumi o ka lawelawe hilinaʻi.

Eia nō naʻe, ʻoiai nā mea paʻa loa e hiki ke komo. ʻO ka hoʻohana mau ʻana i nā mea ana ma nā wahi kikoʻī, ʻoiai ke kikowaena, e hopena i ka abrasion microscopic, e alakaʻi ana i nā ʻokoʻa maalea i ka pālahalaha. Pono kēia i ka calibration manawa, hōʻoia ʻia. Hoʻohana kahi metrologist kūpono i kahi autocollimator a me nā pae uila e palapala i ka ʻili holoʻokoʻa o ka pā, e hoʻohālikelike ana iā ia me ke kūlana kumu mua. ʻO kēia kaʻina hana hōʻoia hou koʻikoʻi e hōʻoia i ka noho ʻana o ka pā i loko o kona papa i kuhikuhi ʻia a mālama i kona mana ma ke ʻano he kūlana ana no ka hale.

I loko o ke ao paʻakikī o ka metrology, kahi e helu ai kēlā me kēia micro-'īniha, ʻaʻole he mea pono wale ka papa ʻili granite—ʻo ia ke kahua pono ʻole. Loaʻa kona mana mai nā kānāwai o ka physics a me ke koʻikoʻi o kāna hana ʻana. No kekahi hui e makemake ana i ka pololei maoli, ʻo ka hōʻoia ʻana i kahi mokulele kuhikuhi i kākoʻo pono ʻia a kākoʻo ʻia, e like me ke kumu hoʻohālike 24 manawa 36, ​​aia ma kahi a mālama mau ʻia ʻo ia ka hōʻailona maopopo loa o ka kūpaʻa paʻa ʻole i ka maikaʻi.