Lineárne vodiace koľajnice slúžia ako základné komponenty prenosu v presných zariadeniach, ako sú CNC strojové náradie a automatizované výrobné linky. Ich rozmerová presnosť priamo určuje presnosť umiestnenia zariadenia, prevádzkovú plynulosť a životnosť servisu.
Napríklad v polovodičových fotolitografických strojoch musí byť chyba priamosti vodiacich koľajníc riadená do 0,1 μm. Ak tak neurobíte, spôsobí nesprávne zarovnanie vzorov vystavenia čipu. Počas presného obrábania, ak polohová tolerancia upevňovacích otvorov na kĺzavom bloku presahuje 0,05 mm, bude to mať za následok neprijateľnú drsnosť povrchu na obrobku.
Preto je systematické a štandardizované rozmerové meranie kritickým krokom pri zabezpečovaní výkonu vodiacich koľajníc.
Nástroje na meranie požadované pre rozmery lineárnych vodiacich železníc
I) Všeobecné meracie nástroje
Strmeň
Vernierové strmene sú klasifikované do troch presných stupňov: 0,02 mm, 0,05 mm a 0,1 mm, pričom najčastejšie sa používa stupeň 0,02 mm. Pri meraní šírky koľajnice musia vonkajšie meracie čeľuste úplne kontaktovať obidva bočné povrchy koľajnice a zároveň zaistiť kolmo na osi koľajnice. Na meranie priemeru otvorov na montáž posuvných posuvných posuvných posuvných posuvných posuvných otvorov urobte v rôznych orientáciách viac meraní a priemerujte výsledky, aby ste predišli chybám spôsobeným ovelnosťou. Podľa dennej mechanickej prevádzky merania je štandardná príručka, čistenie meracích povrchov a kontrola nulovej chyby zatvorením hlavných a vernierových stupníc je pred meraním povinná.
Mikrometer
Vonkajšie mikrometre sa zvyčajne používajú na meranie priemerov guľôčok, zatiaľ čo vnútorné mikrometre obliekajú kontrolu hĺbky drážky koľajnice. Pri meraní priemeru gule sa ľahko kontaktujte povrchovú guľu s kovadlkami mikrometrov a pomocou mechanizmu Ratchet aplikujte konštantnú meraciu silu 5-10N. Podľa technológie mechanickej výroby dosahujú mikrometrov presnosť 0,001 mm, ale pred použitím a vyhýbanie sa chybám s tepelnou expanziou z teplotných variácií počas merania vyžadujú nulovú kalibráciu.
Ii) Geometrická tolerancia meracie nástroje
Indikátor vytáčania a indikátor testu vytáčania
Upevnite indikátor číselníka na posúvač koľajnice pomocou magnetickej základne. Posuňte posúvač rovnomerne pozdĺž celej dĺžky koľajnice; Chyba priamosti je určená rozsahom vychýlenia ihly. Napríklad vychýlenie ihly 0,02 mm presahuje toleranciu pre dlhú koľajnicu 1 m-, čo si vyžaduje kalibráciu. Výskum inšpekcie Sprievodcu strojom Sprievodca železnicou Určuje, že na hlavu rozchodu sa musí použiť predbežné zaťaženie 1 až 2 mm, aby sa eliminovali účinky vôle.
Laserový interferometer
Tento prístroj generuje interferenčné strapce medzi laserovým lúčom a zrkadlami reflektorov. Rovné odchýlky menia okrajovú fázu, čo umožňuje automatický výpočet systému chybových hodnôt. Pre vedúce koľajnice na vybavenie polovodičov dosahujú rozlíšenie 0,1 μm, čo umožňuje úplnú - dĺžku mikrón - úroveň. Napríklad fotolitografická výrobná linka s použitím interferometrov laserových interferometrov Renishaw XL-80 udržuje priamu železnicu v rámci 0,3 μm/m.
Iii) Špecializované nástroje na meranie konštrukcie
Mreže
Kontrola závitov pripevnenia koľajníc vyžaduje zodpovedajúci GO a NO - choďte merať. GROE GREE musí voľne zaskrutkovať cez závitový otvor, zatiaľ čo no - GROE sa nesmie zapojiť nad dva tónu závitu. Podľa príručky pre návrh stroja je zóna tolerancie priemeru tónu pre nite M6 × 1,0 ± 0,05 mm, čo si vyžaduje overenie vo viacerých orientáciách.
Rozchod
Meranie vôle medzi koľajnicou a montážnou základňou vyžaduje súpravy rozchodu pocitu s prírastkami hrúbky 0,01 mm. Vložiť meradlá do medzery; Hodnota merania je ďalší hrubší rozchod, ktorý nie je možné vložiť. Inštalácie automobilovej výrobnej linky ukazujú, že voľné prostriedky presahujúce 0,05 mm zvyšujú prevádzkové vibrácie o 30%, čo výrazne ohrozuje stabilitu zariadenia.
Meranie kľúčových dimenzionálnych parametrov lineárnych vodiacich koľajníc
I) Meranie dĺžky koľajnice
Metóda merania pásky
V prípade koľajníc pod 3 m použite 5m oceľovú pásku. Dvaja operátori sú povinní udržiavať pásku rovnobežnú s osou koľajnice a zabrániť deformácii napätia. Pri meraní 2 m koľajnice získajte údaje na oboch koncoch aj na strednom bode, potom priemerujte výsledky. Chyba merania single - sa musí riadiť v rámci ± 0,5 mm.
Metóda laserového merača
V prípade dlhých koľajníc použite meranie sekcie: zmerajte menej alebo rovné 5 m segmentom so 100 mm prekrývajúcimi sa prekrývajúcimi sa medzi susednými časťami. Prekryte súbory údajov pre výpočet celkovej dĺžky. Pri meraní 10 m sa rozdeľte na tri segmenty s kompenzáciou teploty (použitý koeficient 11 μm/ stupeň). Konečná presnosť dosahuje ± 1 mm.
Ii) Meranie polomeru drážkovej dráhy
Použite profilometre pre ne - skenovanie kontaktu v 10 mm/s s intervalmi vzorkovania 0,01 mm. Výskum inštitútu Rolling Lose Institute označuje štandardné polomery drážok rovnajúcich priemeru 1,05 × guľôčkovej gule (napr. Polomer 6,3 mm pre 6 mm gule). Tolerancia merania musí byť v rozmedzí ± 0,02 mm.
Iii) Tolerancia polohy dier posuvného posúvača
Vykonajte meranie pomocou súradnicového meracieho stroja (CMM) v kontrolovanom prostredí (20 ± 2 stupňa). Zaistite posúvač k tabuľke, vytvorte hodnotný otvor ako súradnicový pôvod a potom zmerajte zostávajúce súradnice otvorov. Tolerancia rozstupu otvorov: ± 0,05 mm; Diagonálna odchýlka: menšia alebo rovná ± 0,1 mm. Výrobca precízneho strojového stroja nahlásil znížené defekty inštalácie posuvnej inštalácie z 12% na 1,5% po implementácii CMM.
(Iv) Overenie priamosti železnice
Straightge - metóda Feeler Gauge
Vyberte rovný okraj o 200 mm dlhšie ako koľajnica. Pevne ho pritlačte proti povrchu koľajnice a zmerajte maximálnu vôľu pomocou meradiel Feeller. Pri 2m koľajnickej teste s použitím 2,5 m Straightge sa rovnosť odmietne, ak vloženie rozchodu presahuje hĺbku 150 mm, čo si vyžaduje korekciu brúsenia.
Metóda laserového interferometru
Referenčné a pohybujúce sa zrkadlá polohy 1 m od seba. Zhromažďujte údaje prechádzaním pohyblivým zrkadlom pozdĺž koľajnice. Správa o výskume aplikácie interferometra v laserovom interferometri musí byť chyba priamosti menšia alebo rovná 0,4 μm/m. Prekročenie tohto prahu si vyžaduje zoškrabanie ruky alebo kompenzáciu CNC.
Zabezpečenie presnosti merania pre lineárne vodiace koľajnice
I) Environmentálna kontrola
Regulácia teploty
Koeficient tepelných expanzných materiálov je približne 11 × 10⁻⁶/ stupeň, čo spôsobuje zmenu dĺžky 11 μm na stupeň pri 1 m koľajnici. Merania sa preto musia vyskytnúť v teplotnom prostredí 20 ± 2 stupňov -. Pre vysoké - presné merania použite teplotu - kontrolované kolísanie obmedzujúcich komory na ± 0,5 stupňa.
Ovládanie vibrácií
Položte gumové tlmené rohože do meracej oblasti a zabezpečte nástroje na žulové povrchové platne. Údaje z laboratória presného merania ukazujú, že interferencia vibrácií laserových interferometrov sa znížila z 0,3 μm na 0,05 μm po implementácii tlmenia.
Ii) prevádzkové normy
Pre - prípravu merania
Čistite povrchy koľajnice bezvodým etanolom na odstránenie oleja a kovových zvyškov. Pri kalibrácii strmeňov Vernier úplne zarovnajte hlavné a vernierové stupnice na nule. Indikátory vytáčania vyžadujú 1/3 plné - predpätie stupnice, aby sa eliminovala vôľa prevodového stupňa.
Vykonanie merania
Udržujte rýchlosť pohybu nástroja pri 5-10 mm/s bez náhlych zastavení. V prípade laserových interferometrov predhrievajte 30 minút, kým nebude stabilná, upravte optickú cestu tak, aby sa zabezpečilo, že odrazená intenzita laseru presahuje 80%.
Iii) spracovanie údajov
Priemerovanie viacerých meraní
Prijmite väčšie alebo rovné 3 merania na dimenziu. Vypočítajte štandardnú odchýlku pomocou Besselovho vzorca:
σ=∑i =1 n (xi - x‾) 2n - 1σ=n−1∑i=1n(xi−x)2
Remeasure, ak štandardná odchýlka presahuje jednu - tretinu prípustnej chyby.
Prispôsobenie údajov a kompenzácia chýb
Pre údaje o priamosti vytvorte referenčnú čiaru prostredníctvom najmenej - štvorcov, ktoré sú prispôsobené výpočtu odchýlky v každom bode. Podľa štandardného GB/T 1958-2017 implementujte kompenzáciu chýb CNC, aby sa zvýšila presnosť železnice na konštrukčné špecifikácie.,
Rozmerové meranie lineárnych vodiacich koľajníc predstavuje základný proces na zabezpečenie presnej prevádzky priemyselného vybavenia. Prostredníctvom vhodného výberu meracích nástrojov, štandardizovaného vykonávania postupov, prísnej kontroly životného prostredia a integrácie pokročilých techník spracovania údajov je možné účinne zvýšiť presnosť merania.
Keďže inteligentná výroba pokračuje v zvyšovaní presných požiadaviek na vybavenie, budúce technológie merania sa budú vyvíjať smerom k ne - kontaktu, automatizovaných a inteligentných riešení. Zahŕňa to prijatie systémov merania strojového videnia a AI - algoritmov kompenzácie chýb, čo ďalej vedie k inováciám v metrologickej technológii.
