چگونه می توان یک راهنمای خطی اندازه گرفت؟

ریل های راهنمای خطی به عنوان مؤلفه های انتقال هسته در تجهیزات دقیق مانند دستگاه های CNC و خطوط تولید خودکار خدمت می کنند. دقت بعدی آنها به طور مستقیم دقت موقعیت یابی تجهیزات ، صافی عملیاتی و عمر خدمات را تعیین می کند.

به عنوان مثال ، در دستگاه های فوتولیتوگرافی نیمه هادی ، خطای صافی ریل های راهنما باید در 0.1μm کنترل شود. عدم انجام این کار باعث سوء استفاده در الگوهای قرار گرفتن در معرض تراشه می شود. در حین ماشینکاری دقیق ، اگر تحمل موقعیتی سوراخ های نصب در بلوک کشویی از 0.05 میلی متر فراتر رود ، منجر به زبری سطح غیرقابل قبول در قطعه کار خواهد شد.

بنابراین ، اندازه گیری ابعادی سیستماتیک و استاندارد یک گام مهم در اطمینان از عملکرد ریل های راهنما است.

(i) ابزارهای اندازه گیری عمومی

کولیس ورنیر
کالیپرهای ورنیه به سه درجه دقیق طبقه بندی می شوند: 0.02 میلی متر ، 0.05 میلی متر و 0.1 میلی متر ، با درجه 0.02 میلی متر بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. هنگام اندازه گیری عرض ریلی ، فکهای اندازه گیری خارجی باید به طور کامل با هر دو سطح جانبی راه آهن تماس بگیرند و در عین حال عمود بر محور ریلی اطمینان حاصل کنند. برای اندازه گیری قطر سوراخ های نصب کشویی ، اندازه گیری های متعدد را در جهت گیری های مختلف انجام داده و نتایج را به طور متوسط ​​برای جلوگیری از خطاهای ناشی از تخمدان. در هر کارنامه استاندارد اندازه گیری مکانیکی روزانه ، تمیز کردن سطوح اندازه گیری و بررسی خطای صفر با بستن مقیاس های اصلی و ورنیه قبل از اندازه گیری اجباری است.

میکرومتر
میکرومتر خارجی به طور معمول برای اندازه گیری قطر توپ استفاده می شود ، در حالی که میکرومتر داخلی از عمق شیار ریلی استفاده می کند. هنگام اندازه گیری قطر توپ ، به آرامی با میکرومتر Anvils با سطح توپ تماس بگیرید و با استفاده از مکانیسم Ratchet یک نیروی اندازه گیری ثابت 5-10N را اعمال کنید. طبق فناوری تولید مکانیکی ، میکرومتر ها به دقت 0.001 میلی متر می رسند اما قبل از استفاده و جلوگیری از خطاهای انبساط حرارتی از تغییرات دما در طول اندازه گیری ، به کالیبراسیون صفر نیاز دارند.

(ب) ابزارهای اندازه گیری تحمل هندسی

نشانگر شماره گیری و نشانگر تست شماره گیری
با استفاده از یک پایه مغناطیسی ، یک نشانگر شماره گیری را به کشویی ریلی تعمیر کنید. کشویی را به طور یکنواخت در کل طول ریلی حرکت دهید. خطای صافی توسط محدوده انحراف سوزن تعیین می شود. به عنوان مثال ، یک سوزن سوزن 0.02 میلی متری بیش از تحمل برای یک راه آهن طولانی 1m- طولانی است که به کالیبراسیون نیاز دارد. تحقیقات در مورد راهنمای راهنمای ابزار آلات دقت ریلی را مشخص می کند که برای از بین بردن اثرات واکنش مجدد باید از پیش بار 1-2 میلی متر روی سر سنج استفاده شود.

تداخل سنج
این ابزار حاشیه های تداخل بین پرتو لیزر و آینه های بازتابنده را ایجاد می کند. انحرافات صافی فاز حاشیه را تغییر می دهد و محاسبه خودکار سیستم مقادیر خطا را فعال می کند. برای ریل های راهنمای تجهیزات نیمه هادی ، قطعنامه ها به 0.1μm می رسند ، اجازه می دهد Micron- کامل - دقت سطح. به عنوان مثال ، یک خط تولید فوتولیتوگرافی با استفاده از تداخل لیزر Renishaw XL-80 ، صافی ریلی را در 0.3μm/m حفظ می کند.

(iii) ابزارهای اندازه گیری ساختاری تخصصی

سنج
بازرسی از موضوعات سوراخ نصب ریلی نیاز به تطبیق GO و NO - GO GO GOAGE. سنج Go باید آزادانه از سوراخ نخ پیچ شود ، در حالی که سنج NO - Go نباید فراتر از دو قسمت نخ باشد. در مورد دفترچه طراحی دستگاه ، منطقه تحمل قطر زمین برای موضوعات M6 × 1.0 0.05 میلی متر پوند است که نیاز به تأیید در چندین جهت دارد.

سنج
اندازه گیری ترخیص کالا از گمرک بین راه آهن و پایه نصب نیاز به مجموعه سنجهای احساس کننده با افزایش ضخامت 0.01 میلی متر دارد. سنج را در شکاف قرار دهید. مقدار اندازه گیری سنج ضخیم بعدی است که نمی توان درج کرد. تاسیسات خط تولید خودرو نشان می دهد که ترخیص بیش از 0.05 میلی متر ، لرزش عملیاتی را 30 ٪ افزایش می دهد ، و به طور قابل توجهی پایداری تجهیزات را به خطر می اندازد.

(i) اندازه گیری طول ریلی

روش اندازه گیری نوار
برای ریل های زیر 3 متر ، از یک نوار فولادی 5 متر استفاده کنید. برای نگه داشتن نوار به موازات محور ریلی و جلوگیری از تغییر شکل تنش ، دو اپراتور لازم است. هنگام اندازه گیری راه آهن 2M ، در هر دو انتهای و میانی قرائت کنید ، سپس نتایج را متوسط ​​کنید. خطای اندازه گیری Single- باید در 0.5 میلی متر پوند کنترل شود.

روش فاصله لیزر
برای ریل های طولانی ، از اندازه گیری مقطعی استفاده کنید: کمتر از یا مساوی با 5M با همپوشانی 100 میلی متر بین بخش های مجاور اندازه گیری کنید. مجموعه داده ها را برای محاسبه طول کل قرار دهید. برای اندازه گیری ریلی 10 متر ، به سه بخش با جبران دما (ضریب 11μm/ درجه اعمال شده) تقسیم کنید. دقت نهایی به 1 میلی متر پوند می رسد.

(ب) اندازه گیری شعاع شیار Raceway
از profilometers برای اسکن تماس با شماره 10 میلی متر در ثانیه با فواصل نمونه برداری 0.01 میلی متر استفاده کنید. تحقیقات توسط موسسه بلبرینگ نورد نشان دهنده شعاع استاندارد شعاع برابر 1.05 × توپ (به عنوان مثال ، شعاع 6.3 میلی متر برای توپ های 6 میلی متر) است. تحمل اندازه گیری باید در 0.02 میلی متر پوند باشد.

(iii) تحمل موقعیت سوراخ سوار کشویی
اندازه گیری را از طریق دستگاه اندازه گیری مختصات (CMM) تحت محیط کنترل شده (2 20 20 درجه) انجام دهید. کشویی را به جدول ایمن کنید ، یک سوراخ داده را به عنوان منشأ مختصات ایجاد کنید ، سپس مختصات سوراخ باقی مانده را اندازه گیری کنید. تحمل فاصله سوراخ: 0.05 میلی متر ± ؛ انحراف مورب: کمتر از یا مساوی با 0.1 میلی متر پوند. یک سازنده ابزار دقیق ماشین آلات از کاهش نقص نصب کشویی از 12 ٪ به 1.5 ٪ پس از اجرای CMM خبر داد.

(IV) تأیید مستقیم راه آهن

StraightEdge - روش سنج سنج
یک مستقیم 200 میلی متر طولانی تر از راه آهن را انتخاب کنید. آن را محکم در برابر سطح ریلی فشار داده و حداکثر ترخیص کالا از گمرک را با سنجهای احساس کننده اندازه گیری کنید. برای یک آزمایش ریلی 2M با استفاده از یک لبه 2.5 متر ، اگر درج سنج از عمق 150 میلی متر فراتر رود ، صافی رد می شود و نیاز به تصحیح سنگ زنی دارد.

روش تداخل سنج لیزر
مرجع موقعیت و آینه های متحرک 1 متر از هم فاصله دارند. با عبور از آینه متحرک در امتداد راه آهن ، داده ها را جمع آوری کنید. گزارش تحقیق در مورد تداخل سنج لیزر ، خطای صافی باید کمتر از یا مساوی با 0.4μm/m باشد. فراتر از این آستانه نیاز به خرابی دست یا جبران CNC دارد.

(i) کنترل محیط زیست

کنترل دما
ضریب انبساط حرارتی مواد ریلی تقریباً 10 × 10 درجه در درجه است و باعث تغییر طول 11 میکرومتر در هر درجه برای یک ریلی 1M می شود. بنابراین اندازه گیری ها باید در یک محیط دمای ثابت {7 {7 {7 {{7 {7 {7 {7 انجام شود. برای اندازه گیری دقیق - ، از دما-}} کنترل شده محفظه کنترل شده تا 0.5 درجه استفاده کنید.

کنترل ارتعاش
تشک های میرایی لاستیکی را در ناحیه اندازه گیری قرار داده و ابزارهای ایمن به صفحات سطح گرانیت. داده های آزمایشگاه اندازه گیری دقیق نشان می دهد که تداخل لرزش در تداخل لیزر از 0.3μm به 0.05 میکرومتر پس از اجرای اقدامات میرایی کاهش می یابد.

(ب) استانداردهای عملیاتی

آماده سازی اندازه گیری pre-
سطوح ریلی را با اتانول بی آب تمیز کنید تا بقایای روغن و فلزی از بین برود. هنگام کالیبراسیون کالیپرهای ورنیه ، مقیاس های اصلی و ورنیه را به طور کامل در صفر تراز کنید. شاخص های شماره گیری به 1/3 کامل - از پیش بارگذاری شده برای از بین بردن عکس العمل دنده نیاز دارند.

اجرای اندازه گیری
سرعت حرکت ابزار را در 5-10 میلی متر در ثانیه بدون توقف ناگهانی حفظ کنید. برای تداخل لیزر ، 30 دقیقه گرم کنید تا پایدار باشد ، تنظیم مسیر نوری برای اطمینان از شدت لیزر منعکس شده از 80 ٪ است.

(iii) پردازش داده ها

میانگین اندازه گیری های چندگانه
در هر بعد بیشتر از یا برابر با 3 اندازه گیری کنید. انحراف استاندارد را با استفاده از فرمول بسل محاسبه کنید:
σ=∑i {{1} n (xi - x‾) 2n - 1σ=n−1∑i=1n​(xi​−x)2​​
اگر انحراف استاندارد از یک - سوم خطای مجاز فراتر رود.

اتصالات داده و جبران خطا
برای داده های صاف ، یک خط مرجع را از طریق حداقل مربعات - برای محاسبه انحراف در هر نقطه ایجاد کنید. در هر GB/T استاندارد 1958-2017 ، جبران خطای CNC را برای ارتقاء دقت ریلی به مشخصات طراحی ، پیاده سازی کنید.

اندازه گیری بعدی ریل های راهنمای خطی یک فرآیند اساسی برای اطمینان از عملکرد دقیق تجهیزات صنعتی است. از طریق انتخاب مناسب ابزارهای اندازه گیری ، اجرای استاندارد رویه ها ، کنترل دقیق محیط زیست و ادغام تکنیک های پیشرفته پردازش داده ها ، می توان دقت اندازه گیری را به طور مؤثر افزایش داد.

از آنجا که تولید هوشمند همچنان الزامات دقیق تجهیزات را بالا می برد ، فن آوری های اندازه گیری آینده به سمت راه حل های تماس ، خودکار و هوشمند به سمت غیر- تکامل می یابند. این شامل اتخاذ سیستم های اندازه گیری بینایی دستگاه و الگوریتم های جبران خطای AI-}}}}}} induction ، نوآوری بیشتر در فناوری اندازه گیری است.