A lineáris vezető sínek a precíziós berendezések, például a CNC szerszámgépek és az automatizált gyártósorok alapvető sebességváltó -alkatrészeként szolgálnak. Dimenziós pontosságuk közvetlenül meghatározza a berendezés pozicionálási pontosságát, működési simaságát és élettartamát.
Például a félvezető fotolitográfiai gépekben a vezető sínek egyenes hibáját 0,1 μm -en belül kell szabályozni. Ennek elmulasztása eltérést okozhat a chip -expozíciós mintákban. A precíziós megmunkálás során, ha a csúszó blokkon lévő rögzítő lyukak helyzeti toleranciája meghaladja a 0,05 mm -t, akkor elfogadhatatlan felületi érdességet eredményez a munkadarabon.
Ezért a szisztematikus és a szabványosított dimenziós mérés kritikus lépés a vezető sínek teljesítményének biztosításában.
Mérőeszközök szükségesek a lineáris vezető vasúti méretekhez
I. Általános mérőeszközök
Varnier féknyerő
A Vernier féknyereket három precíziós osztályba sorolják: 0,02 mm, 0,05 mm és 0,1 mm, a 0,02 mm -es fokozat a legszélesebb körben használt. A sín szélességének mérésekor a külső mérőparkoknak teljes mértékben érintkezniük kell a sín mindkét oldalán, miközben biztosítják a síntengely merőlegességét. A csúszka rögzítő lyukak átmérőjének méréséhez végezzen több mérést különböző irányban, és átlagolja az eredményeket az ovalitás által okozott hibák elkerülése érdekében. A napi mechanikus mérési működési standard kézikönyv szerint a mérőfelületek tisztítása és a nulla hiba ellenőrzése a fő és a vernier mérlegek bezárásával kötelező a mérés előtt.
Mikrométer
A külső mikrométereket általában használják a golyó átmérőjének mérésére, míg a belső mikrométerek a sínhorony mélységének ellenőrzését. A golyó átmérőjének mérésekor könnyedén érintkezzen a gömb felületével a mikrométer ütemekkel, és a racsnis mechanizmussal állandó mérési erőt alkalmazzon. A mechanikus gyártási technológia szerint a mikrométerek 0,001 mm -es pontosságot érnek el, de használat előtt nulla kalibrációt igényelnek, és a hőmérsékleti hibák elkerülése a hőmérsékleti változásokból a mérés során.
(Ii) geometriai tolerancia mérőeszközök
Tárcsázási és tárcsázási tesztjelző
Javasson egy tárcsát a sín csúszkához mágneses alap segítségével. Mozgassa a csúszkát egyenletesen a teljes sínhossz mentén; Az egyenes hibát a tű elhajlási tartomány határozza meg. Például egy 0,02 mm -es tű elhajlás meghaladja az 1M - hosszú sín toleranciáját, amely szükséges a kalibráláshoz. A szerszámgép-útmutató vasúti pontosságának ellenőrzésével kapcsolatos kutatás Meghatározza, hogy az 1-2 mm-es előterhelést kell alkalmazni a mérőfejre, hogy kiküszöbölje a visszahúzási hatásokat.
Lézeres interferométer
Ez a műszer interferencia rojtokat generál a lézernyaláb és a reflektor tükrök között. Az egyenességi eltérések megváltoztatják a béren kívüli fázist, lehetővé téve a hibaértékek automatikus rendszerének kiszámítását. A félvezető berendezések útmutató sínek esetében a felbontások elérik a 0,1 μm -et, lehetővé téve a teljes - hosszúságú mikron - szintű pontosságot. Például a Renishaw XL-80 lézer-interferométerekkel ellátott fotolitográfiai gyártósor 0,3 μm/m-en belül fenntartja a sín egyenességét.
(Iii) speciális szerkezeti mérőeszközök
Szálmérő
A vasúti rögzítő lyuk szálak ellenőrzése megköveteli a megfelelő GO -t, és nincs - GO mérőeszközök. A GO mérőjének szabadon kell csavaroznia a menetes lyukon, míg a NO - GO mérőszám nem léphet túl két szálpályán. A géptervezési kézikönyv szerint a hangmagasság átmérőjű tolerancia zóna M6 × 1,0 szálak esetében ± 0,05 mm, ami több irányban történő ellenőrzést igényel.
Megfelelő mérőeszköz
A sín és a szerelőkalap közötti távolság mérése 0,01 mm vastagságú növekedésű érzésmérőkészülékeket igényel. Helyezze be a mérőeszközöket a résbe; A mérési érték a következő vastagabb mérőeszköz, amelyet nem lehet beilleszteni. Az autóipari gyártósorok telepítése azt mutatja, hogy a 0,05 mm -es távolságok 30%-kal növelik a működési rezgést, ami jelentősen veszélyezteti a berendezések stabilitását.
A lineáris vezető sínek kulcsfontosságú dimenziós paramétereinek mérése
(I) sínhossz mérése
Mérőszalagos módszer
A 3M alatti sínekhez használjon 5M acélszalagot. Két operátorra van szükség, hogy a szalagot párhuzamosan tartsák a sín tengelyével és megakadályozzák a feszültség deformációját. A 2 m -es sín mérésekor mindkét végén és a középpontban olvassa el az olvasmányokat, majd átlagolja az eredményeket. Az egy - mért hibát ± 0,5 mm -en belül kell szabályozni.
Lézeres távolsági mérő módszer
Hosszú sínek esetén alkalmazzon szekcionált mérést: Mérje meg az 5 m -es szegmenseket, vagy egyenlő, 100 mm -es átfedésekkel a szomszédos szakaszok között. Suppose adatkészletek a teljes hossz kiszámításához. A 10 méteres sínméréshez ossza meg három szegmensre hőmérsékleti kompenzációval (11 μm/ fokos alkalmazott együttható). A végső pontosság ± 1 mm -t ér el.
Ii.
Használjon profilométereket a nem - érintkezési szkenneléshez 10 mm/s sebességgel 0,01 mm -es mintavételi intervallumokkal. A gördülő csapágy intézet által végzett kutatások azt mutatják, hogy a szokásos horony sugara egyenlő 1,05x gömb átmérőjű (pl. 6,3 mm -es sugara 6 mm -es golyókhoz). A mérési toleranciának ± 0,02 mm -en belül kell lennie.
Iii.
Végezzen mérést a koordináta mérőgépen (CMM) ellenőrzött környezetben (20 ± 2 fok). Rögzítse a csúszkát az asztalhoz, hozzon létre egy nullapont -lyukat koordináta eredetként, majd mérje meg a fennmaradó lyukkoordinátákat. Lyuk -távolság -tolerancia: ± 0,05 mm; Átlós eltérés: ± 0,1 mm -nél kisebb vagy egyenlő. Egy precíziós szerszámgépgyártó a CMM megvalósítása után 12% -ról 1,5% -ra csökkentette a csúszkát.
Iv.
Egyenes - érzésmérő módszer
Válassza ki a sínnél hosszabb egyenes egyenesítőt. Nyomja meg határozottan a sínfelülethez, és mérje meg a maximális távolságot a nézőmérőkkel. Egy 2 m -es vasúti teszt esetén 2,5 m -es egyenesítőt használnak, ha a mérő beillesztése meghaladja a 150 mm -es mélységet, megköveteli az őrlési korrekciót.
Lézeres interferométer módszer
Pozíció referencia és mozgó tükrök 1 m egymástól. Gyűjtse össze az adatokat a mozgó tükör áthaladásával a sín mentén. A lézer -interferométer alkalmazásának kutatási jelentése szerint az egyenes hibának kevesebbnek vagy egyenlőnek kell lennie 0,4 μm/m. Ennek a küszöbnek a túllépése megköveteli a kézkaparást vagy a CNC kompenzációt.
A mérési pontosság biztosítása a lineáris vezető sínek számára
(I) Környezetvédelmi ellenőrzés
Hőmérsékleti szabályozás
A sínanyagok termikus tágulási együtthatója körülbelül 11 × 10⁻⁶/ fok, ami 1 m sínenként 11 μm hosszúságot okoz. Ezért a méréseknek 20 ± 2 fokos - hőmérsékleti környezetben kell fordulniuk. A magas - precíziós mérésekhez használjon - vezérelt kamrát, amely korlátozza az ingadozásokat ± 0,5 fokra.
Rezgésvezérlés
Helyezze a gumi csillapító szőnyegeket a mérési területen és rögzítse a granit felületi lemezekhez. A precíziós mérési laboratóriumból származó adatok a lézer -interferométerek rezgési interferenciáját mutatják 0,3 μm -ről 0,05 μm -re a csillapítási intézkedések végrehajtása után.
(Ii) Működési szabványok
Pre - Mérési előkészítés
Tisztítsa meg a vasúti felületeket vízmentes etanollal az olaj és a fém törmelék eltávolításához. A Vernier féknyereg kalibrálásakor teljesen igazítsa a fő és a Vernier skálákat nullán. A tárcsázási mutatókhoz 1/3 teljes - skála előterhelése szükséges a fogaskerék visszahúzódásának kiküszöböléséhez.
Mérési végrehajtás
Fenntartja a szerszám mozgási sebességét 5-10 mm/s sebességgel hirtelen megállás nélkül. A lézer -interferométereknél előmelegedés 30 percig, amíg a stabil, az optikai út beállítása érdekében a visszavert lézerintenzitás elérése érdekében meghaladja a 80%-ot.
(Iii) adatfeldolgozás
Több mérés átlagolása
Vegyünk nagyobb vagy egyenlő, mint 3 mérés dimenziónként. Számítsa ki a szórást a Bessel képletével:
σ=∑i =1 n (xi - x) 2n - 1σ=n−1∑i=1n(xi−x)2
Újratervezés, ha a szórás meghaladja a megengedett hiba egy - harmadát.
Az adatok felszerelése és a hibakompenzáció
Az egyenes adatokhoz állítson be egy referenciasort a legkevesebb - négyzetek segítségével, amelyek illeszkednek az eltérés kiszámításához minden ponton. A GB/T 1958-2017 szabvány szerint hajtsa végre a CNC hibakompenzációt a vasúti pontosság kiemelése érdekében.
A lineáris vezető sínek dimenziós mérése alapvető eljárást jelent az ipari berendezések precíziós működésének biztosítása érdekében. A mérőeszközök megfelelő kiválasztása, az eljárások szabványosított végrehajtása, a szigorú környezeti ellenőrzés és a fejlett adatfeldolgozási technikák integrációja révén a mérési pontosság hatékonyan javítható.
Ahogy az intelligens gyártás továbbra is növeli a berendezések precíziós követelményeit, a jövőbeli mérési technológiák a nem - kapcsolattartási, automatizált és intelligens megoldások felé fejlődnek. Ez magában foglalja a gépi látásmérési rendszerek és az AI - hajtóművek kompenzációs algoritmusainak elfogadását is, továbbá az innovációt a metrológiai technológiában.
