Линейните водещи релси служат като основни компоненти за трансмисия в прецизно оборудване като CNC машинни инструменти и автоматизирани производствени линии. Тяхната точност на размерите директно определя прецизността на оборудването, оперативната гладкост и експлоатационния живот.
Например, в фотолитографските машини за полупроводници, грешката на правотата на водещите релси трябва да се контролира в рамките на 0,1 μm. Ако не го направите, ще доведе до подравняване в моделите на експозиция на чип. По време на прецизна обработка, ако позиционният толеранс на монтажните отвори върху плъзгащия се блок надвишава 0,05 мм, това ще доведе до неприемлива грапавост на повърхността на детайла.
Следователно систематичното и стандартизирано измерване на размерите е критична стъпка за осигуряване на ефективността на водещите релси.
Инструменти за измерване, необходими за линейни размери на релсата на водача
(I) Общи инструменти за измерване
Vernier Caliper
Калиперите на Vernier са класифицирани в три прецизни степени: 0,02 мм, 0,05 мм и 0,1 мм, като оценката от 0,02 мм е най -широко използваната. При измерване на ширината на релсата, външните измервателни челюсти трябва напълно да се свържат с двете странични повърхности на релсата, като същевременно гарантират перпендикулярността към оста на релсата. За измерване на диаметъра на отворите за монтаж на плъзгачи, направете множество измервания при различни ориентации и средно резултатите, за да избегнете грешки, причинени от овалваността. Според ежедневното ръководство за механично измерване на Ръководството, почистването на измервателните повърхности и проверка на нулевата грешка чрез затваряне на основната и vernier скалата са задължителни преди измерването.
Микрометър
Външните микрометри обикновено се използват за измерване на диаметри на топката, докато вътрешните микрометри са подходящи за проверка на дълбочината на жлеба на релсите. Когато измервате диаметри на топката, леко се свържете с повърхността на топката с наковалките на микрометър и приложете постоянна измервателна сила 5-10N, като използвате механизма на тресчотка. Според технологията за механично производство, микрометри постигат точност 0,001 мм, но изискват нулева калибриране преди употреба и избягване на грешки в термичното разширяване от температурните изменения по време на измерването.
(Ii) Инструменти за измерване на геометрична толерантност
Индикатор за циферблат и индикатор за изпитване на циферблат
Фиксирайте индикатор за набиране към плъзгача на релсата с помощта на магнитна основа. Преместете плъзгача равномерно по цялата дължина на релсата; Грешката в правото се определя от диапазона на отклонение на иглата. Например, отклонението на иглата от 0,02 мм надвишава толеранса към 1 m - дълга релса, налагаща калибриране. Изследване на проверката на точността на релсата на машинните инструменти Указва, че трябва да се приложи 1-2 мм предварително зареждане към главата на габаритите, за да се елиминира ефектите на обратната реакция.
Лазерен интерферометър
Този инструмент генерира смущения между лазерен лъч и отражател. Отклоненията на правото променят фазата на ресни, което позволява автоматично изчисляване на системата на стойностите на грешките. За релси за полупроводниково оборудване, резолюциите достигат 0,1 μm, което позволява пълна - micron - прецизност на нивото. Например, производствена линия за фотолитография, използваща Renishaw XL-80 лазерни интерферометри, поддържа релсовата права в рамките на 0,3 μm/m.
(Iii) Специализирани структурни инструменти за измерване
Габарит на резбата
Проверката на резбите на релсата на релсите изисква съвпадение и не - Go Go. Go Gauge трябва свободно да се прецаква през отвора с резба, докато габаритът NO - не трябва да се захваща отвъд две стъпки на резбата. Съгласно Наръчника за дизайн на машината зоната за толеранс на диаметъра на стъпката за M6 × 1,0 нишки е ± 0,05 мм, което се налага проверка при множество ориентации.
Габарит на усещането
Измерването на просвета между релсата и монтажната основа изисква комплекти за габарити с размери с стъпка на дебелина 0,01 мм. Поставете габарити в празнината; Стойността на измерването е следващият по -дебел габарит, който не може да бъде поставен. Инсталациите на автомобилната производствена линия показват, че клирънс надвишава 0,05 мм увеличаване на оперативните вибрации с 30%, значително компрометира стабилността на оборудването.
Измерване на ключови размери параметри на линейни водещи релси
(I) Измерване на дължината на релсата
Метод за измерване на лентата
За релси под 3 м, използвайте измерване на стоманена лента от 5 м. Необходими са два оператора, за да поддържат лентата успоредно на оста на релсата и да се предотврати деформацията на напрежението. Когато измервате 2M релса, вземете показания в двете краища и средната точка, след това средно резултатите. Единичната - грешка в измерването трябва да бъде контролирана в рамките на ± 0,5 мм.
Метод на лазерно разстояние
За дълги релси използвайте измерване на секцията: Измервайте по -малко или равни на 5M сегменти със 100 мм припокривания между съседни участъци. Намаляване на наборите от данни за изчисляване на общата дължина. За 10 -милиметрово измерване на железопътната линия се разделете на три сегмента с компенсация на температурата (приложен коефициент на 11 μm/ градус). Крайната точност постига ± 1 мм.
(Ii) Измерване на радиуса на жлеба на раса
Използвайте профилометри за не - контактно сканиране при 10 mm/s с 0,01 мм интервали за вземане на проби. Изследвания чрез Институт за валцуване на лагера показват стандартни радиуси на жлеб радиуса радиатор 1,05 × диаметър на топката (напр. Радиус 6,3 мм за 6 мм топки). Толерантността към измерване трябва да бъде в рамките на ± 0,02 мм.
(Iii) Толеранс на позицията на плъзгача за монтаж
Провеждане на измерване чрез координатна измервателна машина (CMM) в контролирана среда (20 ± 2 градуса). Закрепете плъзгача към таблицата, установете отвор за дата като координатен произход, след което измерете останалите координати на отвора. Толеранс на разстояние между отвора: ± 0,05 мм; Диагонално отклонение: по -малко или равно на ± 0,1 мм. Производителят на прецизен машинен инструмент отчете намалени дефекти на инсталацията на плъзгач от 12% до 1,5% след прилагането на CMM.
(Iv) Проверка на правоприемството на релсата
ReastEdge - метод на габарит на усещането
Изберете StraightEdge с 200 мм по -дълго от релсата. Натиснете го здраво върху повърхността на релсата и измерете максималния хлабина с габарити. За 2 -метров железопътен тест с помощта на 2,5 м изправен, правата се отхвърля, ако поставянето на габарит надвишава 150 мм дълбочина, което изисква корекция на смилане.
Метод на лазерен интерферометър
Справка за позициониране и движещи се огледала на разстояние 1 m. Събирайте данни, като преминете към движещото се огледало по протежение на релсата. По доклад за изследване на прилагането на лазерен интерферометър, грешката в правото трябва да бъде по -малка или равна на 0,4 μm/m. Превишаването на този праг налага ръчно изстъргване или компенсация на ЦПУ.
Осигуряване на точност на измерване на линейни водещи релси
(I) Контрол на околната среда
Контрол на температурата
Коефициентът на термично разширяване на железопътните материали е приблизително 11 × 10⁻⁶/ градус, което води до промяна на дължината на 11 µm на градус за 1 милион релс. Следователно измерванията трябва да възникнат в константа на 20 ± 2 градуса - температурна среда. За високи - прецизни измервания използвайте температура - контролирана камера, ограничаваща колебанията до ± 0,5 градуса.
Контрол на вибрациите
Поставете гумени амортисьорни рогозки в зоната на измерване и защитете инструментите на гранитните повърхностни плочи. Данните от лаборатория за прецизно измерване показват вибрационни смущения върху лазерни интерферометри, намалени от 0,3 μm на 0,05 μm след прилагане на мерки за амортизация.
(Ii) Оперативни стандарти
Pre - подготовка за измерване
Почистете релсовите повърхности с безводен етанол за отстраняване на маслени и метални отломки. Когато калибрирате калиперите на Vernier, напълно подравнете основните и Vernier мащаби на нула. Индикаторите за набиране изискват 1/3 пълна - скала за зареждане за премахване на обратната реакция на предавката.
Измерване на измерване
Поддържайте скоростта на движение на инструмента при 5-10mm/s без внезапно спиране. За лазерните интерферометри предварително загряване за 30 минути до стабилна регулиране на оптичния път, за да се гарантира, че отразеният лазерен интензитет надвишава 80%.
(Iii) Обработка на данни
Средно множество измервания
Вземете по -голямо или равно на 3 измервания на измерение. Изчислете стандартното отклонение с помощта на формулата на Бесел:
σ=∑i =1 n (xi - x‾) 2n - 1σ=n−1∑i=1n(xi−x)2
Изменение, ако стандартното отклонение надвишава едно - трета от допустимата грешка.
Монтиране на данни и компенсация на грешки
За данни за правота установете референтна линия чрез най -малко - квадрати, монтирани за изчисляване на отклонение във всяка точка. На стандарт GB/T 1958-2017, внедрете компенсация на CNC за грешки, за да повишите точността на железопътната линия към спецификациите на дизайна.
Размерът измерване на линейните водещи релси представлява основен процес за осигуряване на прецизно действие на промишленото оборудване. Чрез подходящ подбор на измервателни инструменти, стандартизирано изпълнение на процедури, строг контрол на околната среда и интегриране на усъвършенствани техники за обработка на данни, точността на измерване може да бъде ефективно подобрена.
Тъй като интелигентното производство продължава да повишава изискванията за прецизност за оборудването, бъдещите технологии за измерване ще се развият към не - контактни, автоматизирани и интелигентни решения. Това включва приемането на системи за измерване на машинното зрение и алгоритмите за компенсация на грешки в AI-, като допълнително стимулират иновациите в технологията на метрологията.
