Lineární vodicí kolejnice slouží jako komponenty přenosu jádra v přesných zařízeních, jako jsou stroje CNC a automatizované výrobní linky. Jejich přesnost rozměru přímo určuje přesnost polohy, provozní hladkost a životnost zařízení.
Například v polovodičových fotolitografických strojích musí být chyba přípravků vodicích kolejnic řízena do 0,1 μm. Pokud tak neučiníte, způsobí nesprávné vyrovnání ve vzorcích expozice čipů. Během přesného obrábění, pokud polohová tolerance montážních otvorů na posuvném bloku přesahuje 0,05 mm, bude to mít za následek nepřijatelnou drsnost povrchu na obrobku.
Systematické a standardizované rozměrové měření je proto kritickým krokem k zajištění výkonu vodicích kolejnic.
Nástroje měření potřebné pro lineární rozměry vodicí kolejnice
(I) Obecné měřicí nástroje
Vernier Cliper
Vernier třmeny jsou klasifikovány do tří precizních stupňů: 0,02 mm, 0,05 mm a 0,1 mm, přičemž nejčastěji se používá stupeň 0,02 mm. Při měření šířky kolejnice musí vnější měřicí čelisti plně kontaktovat obou bočních povrchů kolejnice a zároveň zajistit kolmo k ose kolejnice. Pro měření průměru montážních otvorů posuvníku proveďte vícenásobná měření při různých orientacích a průměrujte výsledky, abyste se vyhnuli chybám způsobeným oválitou. Na standardní příručku pro denní mechanickou měření je čištění měřicích povrchů a kontrola nulové chyby uzavřením hlavních a vernierových měřítek před měřením povinné.
Mikrometr
Externí mikrometry se obvykle používají pro měření průměrů kuličky, zatímco vnitřní mikrometry vyhovují kontrole hloubky drážek železniční drážky. Při měření průměrů koule lehce kontaktujte povrch koule pomocí mikrometrů kovadliny a pomocí mechanismu rohatky použijte konstantní měřicí sílu 5-10N. Podle technologie mechanické výroby dosáhnou mikrometry přesnost 0,001 mm, ale vyžadují nulovou kalibraci před použitím a vyhýbání se chybám tepelné roztažnosti z změn teploty během měření.
(Ii) Geometrické tolerance měření nástrojů
Indikátor vytáčení a indikátor vytáčení
Opravte indikátor číselníku do posuvníku kolejnice pomocí magnetické základny. Posuňte jezdec rovnoměrně po celé délce kolejnice; Chyba přímost je určena rozsahem vychylování jehly. Například 0,02 mm vychýlení jehly přesahuje toleranci pro 1m - dlouhou kolejnici, což vyžaduje kalibraci. Výzkum strojového příručky pro kontrolu přesnosti kolejnice určuje, že na hlavu měřidla musí být aplikována předpětí 1-2 mm, aby se odstranila efekty vůle.
Laserový interferometr
Tento nástroj generuje interferenční okraje mezi laserovým paprskem a zrcadly reflektoru. Odchylky přímost mění okrajovou fázi a umožňují automatický výpočet systému chybových hodnot. U vodicích kolejnic pro polovodičové zařízení dosahují rozlišení 0,1μm, což umožňuje plnou - délka micron - Precision. Například produkční linka fotolitografické s využitím laserových interferometrů Renishaw XL-80 udržuje přímou železniční přímou v rámci 0,3 um/m.
(Iii) Specializované nástroje strukturálního měření
Rozchod vlákna
Inspekce vlákna montážního otvoru pro montáž kolejnice vyžaduje porovnávání a žádné - Go Gauges. Měřidlo GO musí volně prošroubovat pod závitním otvorem, zatímco měřidlo NO - nesmí se zapojit za dvě rozteče vlákna. Podle příručky pro návrh stroje je zóna tolerance průměru rozteče pro vlákna M6 × 1,0 ± 0,05 mm, což vyžaduje ověření při více orientacích.
Měřidlo
Měření vůle mezi kolejnicí a montážní základnou vyžaduje sady měřidel s přírůstky tloušťky 0,01 mm. Vložte měřidla do mezery; Hodnota měření je další silnější rozchod, který nelze vložit. Instalace automobilové výrobní linky ukazují, že vůle přesahující 0,05 mm zvyšují provozní vibrace o 30%, což výrazně ohrožuje stabilitu zařízení.
Měření klíčových rozměrových parametrů lineárních vodicích kolejnic
(I) Měření délky kolejnice
Metoda míry pásky
U kolejnic do 3 m použijte měření ocelové pásky 5 m. Dva operátoři jsou povinni udržovat pásku rovnoběžně s osou kolejnice a zabránit deformaci napětí. Při měření 2M kolejnice provádějte odečty na obou koncích a ve středu a pak průměrujte výsledky. Single - Chyba měření musí být ovládána do ± 0,5 mm.
Metoda měřiče laserové vzdálenosti
U dlouhých kolejnic použijte měření sekce: Změřte méně nebo rovné 5M segmenty se 100 mm překrýváním mezi sousedními řezy. Vykrývejte soubory dat pro výpočet celkové délky. Pro měření 10m kolejnice se rozdělte do tří segmentů s kompenzací teploty (aplikován koeficient 11 um/ stupně). Konečná přesnost dosahuje ± 1 mm.
(Ii) Měření poloměru závodní dráhy
Použijte profilometry pro Non - Kontaktní skenování při 10 mm/s s intervaly vzorkování 0,01 mm. Výzkum institutem pro ložiska válcování naznačuje, že standardní poloměry drážky se rovná průměru 1,05 x kulička (např. Poloměr 6,3 mm pro kuličky 6 mm). Tolerance měření musí být v rámci ± 0,02 mm.
(Iii) Tolerance polohy polohy posuvného montáže
Proveďte měření pomocí souřadnicového měřicího stroje (CMM) v kontrolovaném prostředí (20 ± 2 stupně). Zajistěte jezdec ke stolu, vytvořte otvor pro souřadnici jako původ a poté změřte zbývající souřadnice díry. Tolerance mezery díry: ± 0,05 mm; Diagonální odchylka: menší nebo rovná ± 0,1 mm. Výrobce přístroje přesného stroje vykázal po implementaci CMM snížené vady instalace posuvníku z 12% na 1,5%.
(Iv) Ověření přímé železnice
StraightEdge - Metoda měřidla
Vyberte rovnou o 200 mm delší než kolejnice. Pevně ji stiskněte proti povrchu kolejnice a změřte maximální vůli pomocí měřidel. Pro test 2M železniční test s použitím 2,5 m rovného se zamítnutí přímé, pokud vložení měřidla přesahuje hloubku 150 mm, což vyžaduje korekci broušení.
Metoda laserového interferometru
Poziční reference a pohybující se zrcadla 1 m od sebe. Sbírejte data procházením pohyblivého zrcadla podél kolejnice. Na výzkumná zpráva o aplikaci laserového interferometru musí být chyba přímotosti menší nebo rovná 0,4 um/m. Překročení této prahové hodnoty vyžaduje škrábání rukou nebo kompenzaci CNC.
Zajištění přesnosti měření pro lineární vodicí kolejnice
(I) kontrola životního prostředí
Kontrola teploty
Koeficient tepelné roztažnosti železničních materiálů je přibližně 11 × 10⁻⁶/ stupeň, což způsobuje změnu délky 11 μm na stupeň pro 1M kolejnici. Měření proto musí nastat v teplotním prostředí 20 ± 2 stupňů -. Pro vysoká měření - použijte teplotu - řízenou komoru omezující fluktuace na ± 0,5 stupňů.
Řízení vibrací
Položte gumové tlumicí rohože v oblasti měření a zabezpečete přístroje na žulové povrchové desky. Data z laboratoře přesnosti měření ukazují interferenční interferometry vibrace na laserových interferometrech z 0,3 uM na 0,05 μm po zavedení tlumení opatření.
Ii) Provozní standardy
Pre - příprava měření
Čisté kolejnice s bezvodým ethanolem pro odstranění oleje a kovových zbytků. Při kalibraci Vernierových třmen plně zarovnejte hlavní a vernier stupnice na nulu. Indikátory vytáčení vyžadují 1/3 úplné - předběžné načtení, aby se odstranila vůle Gear.
Provádění měření
Udržujte rychlost pohybu nástroje při 5-10 mm/s bez náhlých zastávek. U laserových interferometrů předehřejte po dobu 30 minut, dokud není stabilní, nastavení optické dráhy, aby se zajistila odražená intenzita laseru, přesahuje 80%.
(Iii) Zpracování dat
Průměrování více měření
Vezměte větší nebo rovnu 3 měření na dimenzi. Vypočítejte standardní odchylku pomocí Besselova vzorce:
σ=∑i =1 n (xi-x‾) 2n - 1σ=n−1∑i=1n(xi−x)2
Remeassure, pokud standardní odchylka překročí jednu - třetí přípustná chyba.
Přizpůsobení dat a kompenzace chyb
U dat přímost vytvořte referenční řádek pomocí nejméně - čtverce, které se hodí k výpočtu odchylky v každém bodě. Za standardní GB/T 1958-2017 implementujte kompenzaci chyby CNC, abyste zvýšili přesnost železniční železnice na specifikace návrhu.
Rozměrové měření lineárních vodicích kolejnic představuje základní proces pro zajištění přesného provozu průmyslového vybavení. Prostřednictvím vhodného výběru měřicích nástrojů, standardizovaného provádění postupů, přísné kontroly životního prostředí a integrací pokročilých technik zpracování dat může být přesnost měření účinně posílena.
Vzhledem k tomu, že inteligentní výroba nadále zvyšuje požadavky na přesnost vybavení, budou se budoucí technologie měření vyvíjet směrem k kontaktu, automatizovaným a inteligentním řešením. To zahrnuje přijetí systémů měření strojového vidění a algoritmů kompenzace chyb AI -, další inovace v metrologické technologii.
