Doğrusal kılavuz raylar, CNC takım tezgahları ve otomatik üretim hatları gibi hassas ekipmanlarda çekirdek iletim bileşenleri olarak hizmet eder. Boyutsal doğrulukları, ekipmanın konumlandırma hassasiyetini, operasyonel pürüzsüzlüğünü ve servis ömrünü doğrudan belirler.
Örneğin, yarı iletken fotolitografi makinelerinde, kılavuz rayların düzlük hatası 0.1μm içinde kontrol edilmelidir. Bunun yapılmaması, çip maruziyet modellerinde yanlış hizalanmaya neden olacaktır. Hassas işleme sırasında, kayan blok üzerindeki montaj deliklerinin konumsal toleransı 0,05 mm'yi aşarsa, iş parçasında kabul edilemez yüzey pürüzlülüğüne neden olur.
Bu nedenle, sistematik ve standart boyutsal ölçüm, kılavuz rayların performansını sağlamada kritik bir adımdır.
Doğrusal kılavuz ray boyutları için gerekli ölçüm araçları
(İ) Genel ölçüm araçları
Vernier kaliper
Vernier kaliperler üç hassas kalitede sınıflandırılır: 0.02mm, 0.05mm ve 0.1mm, 0.02mm derecesi en yaygın olarak kullanılan. Ray genişliğini ölçerken, harici ölçüm çeneleri, ray eksenine dik bir şekilde sağlanırken rayın her iki yan yüzeyine tam olarak temas etmelidir. Kaydırıcı montaj deliklerinin çapını ölçmek için, farklı yönlerde birden fazla ölçüm alın ve ovalitenin neden olduğu hataları önlemek için sonuçları ortalama. Günlük mekanik ölçüm işlemi standart kılavuzuna göre, ölçüm yüzeylerinin temizlenmesi ve ana ve vernier ölçekleri kapatarak sıfır hatayı kontrol etmek ölçümden önce zorunludur.
Mikrometre
Harici mikrometreler tipik olarak top çaplarını ölçmek için kullanılırken, dahili mikrometreler ray oluk derinliği incelemesine kıyasla. Top çaplarını ölçerken, mikrometre örsleri ile top yüzeyine hafifçe temas edin ve cırcır mekanizmasını kullanarak 5-10N sabit bir ölçüm kuvveti uygulayın. Mekanik üretim teknolojisine göre, mikrometreler 0.001 mm hassasiyet elde eder, ancak ölçüm sırasında sıcaklık değişimlerinden termal genleşme hatalarından kullanılmadan önce sıfır kalibrasyon gerektirir.
(İi) Geometrik tolerans ölçüm aletleri
Arama göstergesi ve kadran test göstergesi
Manyetik bir taban kullanarak bir kadran göstergesini demiryolu kaydırıcısına sabitleyin. Kaydırıcıyı tüm ray uzunluğu boyunca eşit olarak hareket ettirin; Düzlük hatası iğne sapma aralığı ile belirlenir. Örneğin, 0.02 mm iğne sapması, kalibrasyon gerektiren 1m - uzun ray için toleransı aşar. Takım Tezgahı Kılavuzu Ray Doğruluğu Denetimi Üzerine Araştırma, Bataklık Etkilerini ortadan kaldırmak için gösterge kafasına 1-2 mm'lik bir ön yük uygulanması gerektiğini belirtir.
Lazer interferometre
Bu alet, bir lazer ışını ve reflektör aynaları arasında parazit saçakları üretir. Düzlük sapmaları saçak fazını değiştirerek hata değerlerinin otomatik sistem hesaplanmasını sağlar. Yarıiletken ekipman kılavuz rayları için çözünürlükler 0.1μm'ye ulaşır ve tam - uzunluk mikron - seviye hassasiyetine izin verir. Örneğin, Renishaw XL-80 lazer interferometreleri kullanan bir fotolitografi üretim hattı 0.3μm/m içinde ray düzlüğünü korur.
(İii) Özel yapısal ölçüm araçları
İplik göstergesi
Demiryolu montaj deliği dişlerini incelemek, eşleşmeyi gerektirir ve - Go göstergeleri yoktur. GO göstergesi dişli deliğe serbestçe vidalanmalıdır, ancak - Go göstergesi iki iplik perdesinin ötesine geçmemelidir. Makine Tasarımı El Kitabı'na göre, M6 × 1.0 iş parçacıkları için perde çapı tolerans bölgesi ± 0.05mm'dir ve çoklu yönlerde doğrulamayı gerektirir.
Feeler Gauge
Ray ve montaj tabanı arasındaki temizleme ölçümü, 0.01mm kalınlığında artışlarla Feeler Gauge setleri gerektirir. Boşluğa göstergeler ekleyin; Ölçüm değeri, yerleştirilemeyen bir sonraki daha kalın göstergedir. Otomotiv üretim hattı kurulumları, 0,05 mm'yi aşan boşlukların operasyonel titreşimi%30 oranında artırdığını ve ekipman stabilitesini önemli ölçüde tehlikeye attığını göstermektedir.
Doğrusal kılavuz rayların temel boyutsal parametrelerini ölçme
(İ) Ray uzunluğu ölçümü
Bant ölçütü yöntemi
3m'nin altındaki raylar için 5m çelik bant ölçeği kullanın. Bandı ray eksenine paralel tutmak ve gerilim deformasyonunu önlemek için iki operatör gereklidir. 2 metrelik bir ray ölçerken, her iki uçta ve orta noktada okumalar alın, ardından sonuçları ortalayın. Tek - ölçüm hatası ± 0.5mm içinde kontrol edilmelidir.
Lazer mesafe ölçer yöntemi
Uzun raylar için kesit ölçümü kullanın: Bitişik bölümler arasında 100 mm çakışmalarla 5m segmentleri daha az veya daha az ölçün. Toplam uzunluk hesaplaması için veri kümelerini üst üste getirin. 10m ray ölçümü için, sıcaklık telafisi (11μm/ derece katsayısı uygulanan) ile üç segmente bölün. Nihai doğruluk ± 1mm elde eder.
(İi) Yarış yolu oluk yarıçapı ölçümü
0.01mm örnekleme aralıklarıyla 10mm/s'de - kontak taraması için profilometreler kullanın. Rolling Ruling Enstitüsü ile yapılan araştırmalar, standart oluk yarıçapı eşit 1.05 × bilyalı çapı (örn., 6mm toplar için 6,3 mm yarıçap) gösterir. Ölçüm toleransı ± 0.02mm içinde olmalıdır.
(İii) kaydırıcı montaj deliği konumu toleransı
Kontrollü ortam (20 ± 2 derece) altında koordinat ölçüm makinesi (CMM) yoluyla ölçüm yapın. Kaydırıcıyı tabloya sabitleyin, koordinat kaynağı olarak bir veri deliği oluşturun, ardından kalan delik koordinatlarını ölçün. Delik aralığı toleransı: ± 0.05mm; Diyagonal sapma: ± 0.1 mm'den az veya eşit. Hassas bir takım tezgah üreticisi, CMM uygulamasından sonra kaydırıcı kurulum kusurlarının% 12'den% 1.5'e düştüğünü bildirdi.
(İv) Demiryolu düzlüğü doğrulaması
Düzsey - Feeler ölçer yöntemi
Raydan 200 mm daha uzun bir düzlük seçin. Demiryolu yüzeyine sıkıca bastırın ve Feeler göstergeleriyle maksimum boşluğu ölçün. 2,5 metrelik bir düz yuva kullanılarak 2 metrelik bir demiryolu testi için, gösterge yerleştirilmesi 150 mm derinliği aşarsa, öğütme düzeltmesi gerektirirse düzlük reddedilir.
Lazer interferometre yöntemi
Konum referansı ve hareketli aynalar 1 m arayla. Hareketli aynayı ray boyunca geçerek veri toplayın. Lazer interferometre uygulama araştırma raporu başına, düzlük hatası 0.4μm/m'ye eşit veya eşit olmalıdır. Bu eşiği aşmak, el kazıması veya CNC telafisi gerektirir.
Doğrusal kılavuz raylar için ölçüm doğruluğunu sağlamak
(İ) Çevre kontrolü
Sıcaklık kontrolü
Demiryolu malzemelerinin termal genleşme katsayısı yaklaşık 11 × 10⁻⁶/ derecedir ve 1M ray için derece başına 11μm uzunluk değişimine neden olur. Bu nedenle ölçümler 20 ± 2 derecelik bir sabit - sıcaklık ortamında meydana gelmelidir. Yüksek - hassas ölçümler için, - kontrollü oda sınırlayan dalgalanmaları ± 0.5 dereceye kadar bir sıcaklık kullanın.
Titreşim kontrolü
Kauçuk sönüm paspasları ölçüm alanına yerleştirin ve aletleri granit yüzey plakalarına sabitleyin. Hassas bir ölçüm laboratuvarından elde edilen veriler, sönümleme önlemleri uygulandıktan sonra lazer interferometreleri üzerindeki titreşim parazitini 0.3μm'den 0.05μm'ye düşürdü.
(İi) Operasyonel Standartlar
Pre - ölçüm hazırlığı
Yağ ve metal kalıntılarını çıkarmak için susuz etanol ile temiz ray yüzeyleri temizleyin. Vernier kaliperleri kalibre ederken, ana ve vernier ölçeklerini sıfıra tamamen hizalayın. Arama göstergeleri, dişli tepkisini ortadan kaldırmak için 1/3 tam - ölçek ön yükü gerektirir.
Ölçüm yürütme
Ani duraklar olmadan alet hareket hızını 5-10mm/s'de koruyun. Lazer interferometreleri için, stabil olana kadar 30 dakika önceden ısıtın, yansıyan lazer yoğunluğunun%80'ini aşmasını sağlamak için optik yolu ayarlayın.
(İii) Veri işleme
Birden çok ölçüm ortalaması
Boyut başına 3 ölçümden büyük veya eşit alın. Bessel'in formülünü kullanarak standart sapmayı hesaplayın:
σ=∑i =1 n (xi - x‾) 2n - 1σ=n−1∑i=1n(xi−x)2
İzin verilen hatanın bir - üçüncüsünü aşarsa, standart sapma aşarsa yeniden canlandırın.
Veri uydurma ve hata telafisi
Düzlük verileri için, her noktada sapmayı hesaplamak için en az - kareler ile bir referans hattı oluşturun. Standart GB/T 1958-2017'ye göre, tasarım spesifikasyonlarına demiryolu doğruluğunu yükseltmek için CNC hata telafisi uygulayın.
Doğrusal kılavuz rayların boyutsal ölçümü, endüstriyel ekipmanların hassas bir şekilde çalışmasını sağlamak için temel bir süreç oluşturur. Uygun ölçüm araçları seçimi, prosedürlerin standartlaştırılmış yürütülmesi, katı çevresel kontrol ve gelişmiş veri işleme tekniklerinin entegrasyonu ile ölçüm doğruluğu etkili bir şekilde artırılabilir.
Akıllı üretim ekipman için hassas gereksinimleri artırmaya devam ettikçe, gelecekteki ölçüm teknolojileri - temas, otomatik ve akıllı çözümlere doğru gelişecektir. Bu, makine görme ölçüm sistemlerinin benimsenmesini ve AI - elektrikli hata telafisi algoritmalarını içerir ve metroloji teknolojisinde yeniliği daha da artırır.
