Technische Analyse der Parallelität linearer Leitfaden
Erstens die Definition und die geometrische Natur der Parallelität
Linear guide parallelism refers to two (or more) guide rails in the installation, its guiding surface in the horizontal plane (X-axis) and the vertical plane (Y-axis) within the relative position deviation, the essence of the measurement of the guide rail between the "parallelism error" of the geometric accuracy index. Specifically manifested as:
Horizontale Parallelität (laterale Parallelität):Leitfadenschiene laterale Leitoberfläche und die Referenzfläche in horizontaler Richtung der parallelen Abweichung beträgt die Einheit normalerweise μm/1000 mm;
Vertikale Parallelität (Höhenparallelität):Die obere Oberfläche der Führungsschiene und die Referenzfläche in vertikaler Richtung der parallelen Abweichung, die den Schieberegler betrifft, der läuft, wenn die Tonhöhengenauigkeit .
Zweitens die quantitativen Standards und Testmethoden des Parallelitätsfehlers
Genauigkeitsniveau und Toleranzbereich
Hiwin HG Series Gannee als Beispiel:
Ultra-Präzision (UP-Niveau): Parallelität unter 5 μm/1000 mm;
Präzision (P -Spiegel): weniger als oder gleich 10 μm/1000 mm;
Gewöhnlich (N -Level): weniger als oder gleich 20 μm/1000mm .
Mainstream -Inspektionstools und -prozesse
Laser -Interferometer -Inspektion:
Nehmen Sie eine Führungsschiene als Referenz, Laserstrahl -Scannen entlang der Länge der Führungsschiene;
Messung der Entfernungsänderung zwischen einer anderen Führungsschiene und der Referenzhandbuchschiene, z. B. dem maximalen Abweichungswert innerhalb von 1000 mm Reise .
Präzisionslineer + Mikrometer -Erkennung:
Der Lineal über die beiden Führungsschienen, Mikrometer, die entlang des Lineers rutscht und die Schwankungsmenge liest, die der Parallelitätsfehler ist (für die Kurzstreicherkennung) .
Die mehrdimensionale Auswirkungen der Parallelität auf die Systemleistung
Leitgenauigkeit und Bewegung der Bewegung
Eine unzureichende Parallelität führt dazu, dass der Schieberegler beispielsweise mit einem "Gier" läuft:
Parallelitätsfehler von 10 & mgr; m/1000 mm, der Schieberegler seitwärts abgeleitet von 10 μm in 1000 -mm -Reise, was zu einer Überschreitung der CNC -Fahrzeuge -Bearbeitung von Longachse führt (E {{4} G . φ 50 mm AXIS -Durchmesserabweichung ＞ 0 {{. 01mm).
Fall: Eine Lithium -Batteriepol -Schneidemaschine aufgrund des Parallelitätsfehlers von 15 μm/1000 mm. Die Kante der 1000 -mm -Langpol -Schneidwelle erreicht 0 .}}}}} 03mm, weit über die Prozessanforderungen (weniger als oder gleich 0,01 mm) und nach dem Austausch der Anleitung der UP -Grade, die UP -Leitschaufel, die Wellenschiene, die Waviness mit 0,005 mm.
Lastverteilung und Lebensverlust
Die Parallelitätsabweichung wird zu einer ungleichmäßigen Kraft auf den Bällen im Schieberegler führen:
Wenn der Parallelismus der vertikalen Ebene 10 μm beträgt, steigt die Last am vorderen Ende des Schiebereglers um 25%und das hintere Ende nimmt um 15%ab, die lokale Kontaktspannung übersteigt den Nennwert um 30%, der den Verschleiß der Rennstraße . beschleunigt
Versuchsdaten:Nach 1000 km -Betrieb von 10 & mgr; m/1000 -mm -Parallelitätsanleitung beträgt der Ermüdungsbereich der Rennstraße 2 . 3 -mal so hoch wie 5 μm/1000mm.
Schwingungsrauschen und dynamische Eigenschaften
Durch Parallelitätsfehler läuft der Schieberegler mit periodischer lateraler Kraft, die Vibrationen auslöst:
Eine Hochgeschwindigkeits-Transplantation-Maschinenanleitung Parallelismus 20 μm/1000 mm, bei 80 m/min-Geschwindigkeit, erzeugt 110 Hz Resonanzrauschen (82 dB), während die Parallelität 5 μM/1000mm Rauschen nur 65 dB . beträgt
Viertens die Quelle des Parallelitätsfehlers und der Installationskontrollstrategie
Fehler, der durch die drei Hauptfaktoren erzeugt wird
Bearbeitungsfehler:guide rail installation base surface (such as aluminum or cast iron platform) flatness is not enough (such as the base surface flatness>20 μm/1000 mm);
Installationsprozessdefekte: bolt pre-tensioning force is not uniform (such as neighboring bolts pre-tensioning force difference of>10%) was zu einer Verformung der Führungsschiene führt;
Umweltauswirkungen: temperature changes (such as temperature difference>5 Grad), so dass die Thermalexpansion und kalte Schrumpfung inkonsistenz . Leitschiener Wärmeausdehnung und Kontraktionskonsistenz, 1000 mm Stahlanleitung Temperaturdifferenz von 10 Grad, wenn sich die Länge ändert
Implementierungspunkte für hochpräzise Installation
Basisoberfläche Vorbehandlung:
mit einer Mühle, um die Flachness -Kontrolle der Basisoberfläche in weniger als oder gleich 5 μm/1000 mm zu installieren, Rau RA weniger als 1,6 μm;
Schritt-für-Schritt-Vorbereitungsprozess:
erste 30% des Nennmoments vor der Tatsache aller Schrauben;
Das Mikrometer zur Überwachung des Parallelitätsgrades, der Abschnitt nach Abschnitt (alle 200 mm) ist das Drehmoment von Bolzen auf 100%, um sicherzustellen, dass die Parallelitätsabweichung von weniger als oder gleich 3 μm/1000 mm;
Temperaturtemperaturkompensation:
Steuern Sie die Umgebungstemperatur von 20 ± 1 Grad während der Installation von Präzisionsgeräten und installieren Sie Temperatursensoren an beiden Enden der Führungsschiene, um den thermischen Verformungsfehler in Echtzeit . zu korrigieren
Fünf, eine typische Industrie parallelistische Anforderungen und Referenzauswahl
| Anwendungsfelder | Gerätetyp | Parallelitätsanforderungen | Fehlertoleranzgrenze |
| Halbleiterverpackung | Flip -Schweißausrüstung | Weniger als oder gleich 3 μm/1000 mm | Kinematischer Gieren weniger als oder gleich ± 1 μm |
| Optische Verarbeitung | Laserschneidemaschine | Weniger als oder gleich 5 μm/1000 mm | Die Abweichung der Schneidlinie weniger oder gleich ± 0,005 mm |
| Medizinprodukte | CT -Scannerwagen | Weniger als oder gleich 8 μm/1000 mm | Der Bildgebungsversatz von weniger als ± 0,01 mm |
| Automobilherstellung | Roboter des Körperschweißens | Weniger als oder gleich 15 μm/1000 mm | Die Abweichung der Lötverbindung unter ± 0,05 mm weniger oder gleich ± 0,05 mm |
| Logistiktransport | Hochgeschwindigkeits-Sortierlinie | Weniger als oder gleich 25 μm/1000 mm | Die Abweichung der Sortierposition weniger als oder gleich ± 1 mm |
Sechste, Diagnose und Reparaturprogramm für Parallelitätsversagen
nicht zerstörerische Erkennungsmittel
Überwachung der Dehnungsmesswerte:Strain Gauge paste in the key position of the slider, the strain fluctuation amplitude of the parallelism is bad>150 με (normal weniger als oder gleich 50 με);
Erkennung von Ölfilmverteilung: Push the slider after the smear of the red Dan oil to observe the gap of the oil film fracture, the gap>10 μm, dh die Spitze der Parallelität ist zu schlecht .
Reparaturtechnologieweg
Lokale Schleifkorrektur:Die Parallelität des superarmen Abschnitts (z. B. ein 200 -mm -Flächenfehler von 15 μm) mit Präzisionsschleif -Schleifanschliebsanleitung, wobei jedes Mal die Menge der Schleifkontrolle in 2-3 μm, bis die Parallelität weniger als oder gleich 5 μm/1000 mm;
Elastizitätskompensationsstruktur: In der Führung und dem Substrat zwischen der Installation von elastischen Stahlscheiben aus rostfreiem Stahl 0 . 1mm dick durch die elastische Verformungsabsorption von weniger als oder gleich 5 μm parallelistischer Fehler.
Zusammenfassen
Lineare Leitfaden -Parallelität ist der Kernindex, um die Genauigkeit der Präzisionsgenauigkeit der Präzisionsmaschinerie zu bestimmen, und deren Fehler durch die Beeinflussung der Leitverstimmung, der Lastausgleich und der dynamischen Stabilität, die einen direkten Einfluss auf die Geräteverarbeitungsgenauigkeit, Leben und Rauschkontrolle . von Nano -Maßstäbe hat, um die Ausrüstung zu wenden. cycle: selection based on the working conditions to calculate the allowable error (such as load F=1000N, parallelism error Δ<=F × 0.001mm / N=1mm), the installation of thermal compensation and step-by-step pre-tensioning process. Fault warning is realized through strain monitoring during operation, Und schließlich wird das optimale Gleichgewicht zwischen Präzision und Kosten realisiert.
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