Lineārās vadotnes sliedes kalpo par galveno pārraides komponentiem tādās precizitātes aprīkojumā kā CNC darbgaldi un automatizētas ražošanas līnijas. To izmēru precizitāte tieši nosaka aprīkojuma pozicionēšanas precizitāti, darbības gludumu un kalpošanas laiku.
Piemēram, pusvadītāju fotolitogrāfijas mašīnās virzošo sliedes taisnīguma kļūda jākontrolē 0,1 μm robežās. Neveicot to, tas izraisīs neatbilstību mikroshēmu iedarbības modeļos. Precīzas apstrādes laikā, ja bīdāmā bloka montāžas caurumu pozicionālā tolerance pārsniedz 0,05 mm, tas radīs nepieņemamu virsmas raupjumu uz sagataves.
Tāpēc sistemātisks un standartizēts dimensiju mērījums ir kritisks solis, lai nodrošinātu virzošo sliedu veiktspēju.
Mērīšanas instrumenti, kas nepieciešami lineārām virzošajām sliedes izmēriem
I) Vispārīgi mērīšanas rīki
Supernodams
Vernier suporti tiek klasificēti trīs precizitātes pakāpē: 0,02 mm, 0,05 mm un 0,1 mm, visplašāk izmanto 0,02 mm pakāpi. Mērot sliedes platumu, ārējām mērīšanas žokļiem ir pilnībā jāsaskaras ar abām sliedes sānu virsmām, vienlaikus nodrošinot perpendikulitāti sliedes asij. Lai izmērītu slīdņa montāžas caurumu diametru, veiciet vairākus mērījumus dažādās orientācijās un vidēji rezultātus, lai izvairītos no kļūdām, ko izraisa ovālija. Ikdienas mehāniskās mērīšanas operācijas standarta rokasgrāmatā, mērīšanas virsmu tīrīšana un nulles kļūdas pārbaude, pirms mērīšanas ir obligāti, aizverot galvenās un vernier skalas.
Mikrometrs
Ārējos mikrometrus parasti izmanto lodīšu diametru mērīšanai, savukārt iekšējie mikrometri ir piemēroti sliedes rievas dziļuma pārbaudei. Izmērot lodīšu diametru, viegli saskarieties ar lodīšu virsmu ar mikrometra lakatiņiem un, izmantojot sprūdrata mehānismu, uzklājiet nemainīgu mērīšanas spēku 5-10N. Saskaņā ar mehāniskās ražošanas tehnoloģiju mikrometri sasniedz 0,001 mm precizitāti, bet pirms mērīšanas laikā no temperatūras izmaiņām no temperatūras izmaiņām prasa nulles kalibrēšanu.
(Ii) Ģeometriskās tolerances mērīšanas instrumenti
Dial indikators un iezvanes testa indikators
Izmantojot magnētisko pamatni, salabojiet ciparnīcas indikatoru uz sliedes slīdni. Vienmērīgi pārvietojiet slīdni pa visu sliedes garumu; Tiešuma kļūdu nosaka adatu novirzes diapazons. Piemēram, 0,02 mm adatas novirze pārsniedz toleranci pret 1 m - garu sliedes, kas prasa kalibrēšanu. Pētījums par darbgaldu vadotnes sliedes precizitātes pārbaudi norāda, ka, lai novērstu reakcijas efektus, ir jāpieliek 1-2 mm priekšslodze.
Lāzera interferometrs
Šis instruments rada traucējumu bārkstis starp lāzera staru un reflektora spoguļiem. Taisnības novirzes maina bārkstis, ļaujot automātiski aprēķināt kļūdu vērtības sistēmā. Pusvadītāju aprīkojuma vadotnes sliedēm izšķirtspēja sasniedz 0,1 μm, ļaujot pilnībā - garuma mikrons - līmeņa precizitāte. Piemēram, fotolitogrāfijas ražošanas līnija, izmantojot Renishaw XL-80 lāzera interferometrus, uztur dzelzceļa taisnību 0,3 μm/m laikā.
(Iii) Specializēti strukturālo mērīšanas rīki
Diegu gabarīts
Pārbaudei, lai pārbaudītu sliedes montāžas caurumu pavedienus, ir jāsaskaņo GO un nav - GO mērierīces. Gatavības gabarītam ir brīvi jāieskrūvē cauri vītņotajam caurumam, savukārt NO - GOED nedrīkst būt neiesaistīts ārpus diviem diegu laukumiem. Saskaņā ar mašīnas dizaina rokasgrāmatu piķa diametra tolerances zona M6 × 1,0 pavedieniem ir ± 0,05 mm, un tā ir nepieciešama pārbaude vairākās orientācijās.
Feeler Gale
Mērīšanas klīrensam starp sliedes un montāžas pamatni ir nepieciešami Feeler mērierīces komplekti ar 0,01 mm biezuma pieaugumu. Ievietojiet mērinstrumentus spraugā; Mērīšanas vērtība ir nākamais biezāks mērītājs, kuru nevar ievietot. Automobiļu ražošanas līnijas instalācijas parāda, ka klīrenss pārsniedz 0,05 mm palielina darbības vibrāciju par 30%, ievērojami apdraudot aprīkojuma stabilitāti.
Lineāro virzošo sliedu galveno izmēru parametru mērīšana
(I) Dzelzceļa garuma mērīšana
Mērlentes mēra metode
Sliedēm, kas jaunākas par 3 m, izmantojiet 5 m tērauda lentes mēri. Diviem operatoriem ir nepieciešami, lai lente būtu paralēla sliedes asij un novērstu spriedzes deformāciju. Izmērot 2 m sliedi, veiciet rādījumus gan galos, gan viduspunktā, pēc tam vidēji rezultātus. Viena - mērīšanas kļūda jākontrolē ± 0,5 mm robežās.
Lāzera attāluma mērītāja metode
Garām sliedēm izmantojiet sekciju mērījumu: izmēriet mazāk vai vienāds ar 5 m segmentiem ar 100 mm pārklāšanos starp blakus esošajām sekcijām. Superimpose datu kopas kopējā garuma aprēķināšanai. 10 m dzelzceļa mērīšanai sadaliet trīs segmentos ar temperatūras kompensāciju (11 μm/ grādu koeficients). Galīgā precizitāte sasniedz ± 1 mm.
(Ii) Raceway rievas rādiusa mērīšana
Izmantojiet profilometrus, kas nav - kontakta skenēšana ar ātrumu 10 mm/s ar 0,01 mm paraugu ņemšanas intervālu. Rolling Beaving Institute pētījumi norāda uz standarta rievu rādiusu, kas vienāds ar 1,05 × bumbiņas diametru (piemēram, 6,3 mm rādiuss 6 mm bumbiņām). Mērījumu tolerancei jābūt ± 0,02 mm robežās.
(Iii) slīdņa montāžas cauruma pozīcijas tolerance
Uzvedības mērīšana, izmantojot koordinātu mērīšanas mašīnu (CMM) kontrolētā vidē (20 ± 2 grādi). Nostipriniet slīdni pie galda, izveidojiet atsauces caurumu kā koordinātu izcelsmi, pēc tam izmēriet atlikušās caurumu koordinātas. Caurumu atstarpes tolerance: ± 0,05 mm; Diagonālā novirze: mazāka vai vienāda ar ± 0,1 mm. Precīzs darbgaldu ražotājs ziņoja par samazinātu slīdņa uzstādīšanas defektiem no 12% līdz 1,5% pēc CMM ieviešanas.
(Iv) Dzelzceļa taisnības pārbaude
Taisni - Feeler Gale metode
Atlasiet taisni 200 mm garāks par sliedi. Stingri nospiediet to pret dzelzceļa virsmu un izmēriet maksimālo klīrensu ar sajūtām. 2 m sliedes testam, izmantojot 2,5 m taisno, taisnīgums tiek noraidīts, ja mērierīces ievietošana pārsniedz 150 mm dziļumu, nepieciešama slīpēšanas korekcija.
Lāzera interferometra metode
Pozīcijas atsauce un kustīgie spoguļi 1 m attālumā viens no otra. Apkopojiet datus, šķērsojot kustīgo spoguli gar sliedi. Vienam lāzera interferometra lietojumprogrammas izpētes ziņojumam taisnīguma kļūdai jābūt mazai vai vienādai ar 0,4 μm/m. Pārsniedzot šo slieksni, ir nepieciešama roku nokasīšana vai CNC kompensācija.
Mērījumu precizitātes nodrošināšana lineārajām virzošajām sliedēm
I) Vides kontrole
Temperatūras kontrole
Dzelzceļa materiālu termiskās izplešanās koeficients ir aptuveni 11 × 10⁻⁶/ grāds, izraisot 11 μm garuma maiņu uz vienu grādu 1 m sliedē. Tāpēc mērījumiem jānotiek 20 ± 2 grādu konstantē - temperatūras vidē. Augstiem - Precīzijas mērījumiem izmantojiet temperatūru - Kontrolējamas kameras ierobežošanas svārstības līdz ± 0,5 grādam.
Vibrācijas kontrole
Gumijas slāpēšanas paklāji mērīšanas apgabalā un nostipriniet instrumentus granīta virsmas plāksnēm. Dati no precīzas mērīšanas laboratorijas parāda vibrācijas traucējumus lāzera interferometriem, kas samazināti no 0,3 μm līdz 0,05 μm pēc slāpēšanas mērījumu ieviešanas.
Ii) darbības standarti
Pre - mērījumu sagatavošana
Tīras sliedes virsmas ar bezūdens etanolu, lai noņemtu eļļas un metāla atliekas. Kalibrējot Vernier suportus, pilnībā izlīdziniet galveno un vernier skalu pie nulles. Dial indikatoriem nepieciešama 1/3 pilna - mēroga priekšslodze, lai novērstu pārnesumu reakciju.
Mērījumu izpilde
Uzturiet instrumenta kustības ātrumu ar 5-10 mm/s bez pēkšņas pieturvietas. Lāzera interferometriem uzkarsējiet 30 minūtes līdz stabilam, pielāgojot optisko ceļu, lai nodrošinātu, ka atstarotā lāzera intensitāte pārsniedz 80%.
(Iii) datu apstrāde
Vidēji vairāki mērījumi
Veiciet lielāku vai vienādu ar 3 mērījumiem vienā dimensijā. Aprēķiniet standartnovirzi, izmantojot Besela formulu:
σ=∑i =1 n (xi - x‾) 2n - 1σ=n−1∑i=1n(xi−x)2
Atkārtota, ja standarta novirze pārsniedz vienu - trešo pieļaujamo kļūdu.
Datu pielāgošana un kļūdu kompensācija
Lai iegūtu taisnīguma datus, izveidojiet atsauces līniju, izmantojot vismazāk - kvadrātu, kas piemēroti, lai aprēķinātu novirzi katrā punktā. Saskaņā ar standarta GB/T 1958-2017, ieviešiet CNC kļūdu kompensāciju, lai paaugstinātu dzelzceļa precizitāti līdz dizaina specifikācijām.
Lineāro virzošo sliežu izmēru mērīšana ir būtisks process rūpniecisko aprīkojuma precīzas darbības nodrošināšanai. Atbilstoši izvēloties mērīšanas instrumentus, standartizētu procedūru izpildi, stingru vides kontroli un uzlabotu datu apstrādes metožu integrāciju, mērījumu precizitāti var efektīvi uzlabot.
Tā kā viedā ražošana turpina paaugstināt precizitātes prasības aprīkojumam, turpmākās mērīšanas tehnoloģijas attīstīsies, {-} kontakta, automatizēta un inteliģenta risināšana. Tas ietver mašīnas redzes mērīšanas sistēmu un AI - darbināmu kļūdu kompensācijas algoritmu pieņemšanu, vēl vairāk virzot jauninājumus metroloģijas tehnoloģijā.
