Quais fatores afetam a precisão de trilhos lineares de alta precisão?
Trilhos lineares de alta precisão(usually used in semiconductor manufacturing, precision testing equipment, high-end machine tools and other scenarios, the accuracy level of C5 and above, repeat positioning accuracy of<=± 0.005mm) of the accuracy of the strict constraints by the factors of multiple links, and its impact on the factors than the ordinary linear guide is more complex and sensitive, can be divided into the following categories:
Primeiro, o núcleo da cadeia de fabricação de fatores de influência
1. Material e processo de tratamento térmico
Uniformidade do material:
O corpo de guia principalmente usando aço de rolamento de cromagens de alto carbono (como Suj2) ou materiais cerâmicos, se a presença interna do material de inclusões soltas, segregação ou não-metálicas (tamanho> 5μm que pode afetar), levará a uma distribuição desigual de tensão tratada com calor, que, no seu curto, o uso a longo prazo da liberação devido à geração de pequenas straingações (na sua vez, no seu curto prazo, devido à geração de pequenas relevos (na sua vez, a longo prazo, a geração da gerência de pequenas correntes (na sua vez, no curto-prazo, a geração da gerência de pequenas correntes (na sua vez, na curva a longo prazo, devido à geração da gerência da pequena. danificado .
Precisão do tratamento térmico:
Se a temperatura não for controlada adequadamente durante o processo de endurecimento (como flutuações da taxa de aquecimento ± 5 graus), levará à dureza desigual da superfície do trilho-guia (HRC 58-62 e a desvio menor que ou igual a 1HRC), a diferença de resistência ao desgaste local após a operação não até a operação; E o tempeamento não é suficiente será residual tensões internas, resultando em uma pequena quantidade de deformação do trilho do guia ao longo do tempo (como a deformação do comprimento de cada metro do ano ＞ 0 . 002mm que afeta a precisão) . 0.002 mm de deformação por comprimento de medidor de medidores de afeto.
2. Processo de usinagem de precisão
Microprecisão de seção transversal do Rail Rail:
O raio de corrida da ralha de ralha de tolerância à curvatura precisa ser controlada a ± 0 . 001mm (guia comum para ± 0,01 mm), se o desvio for muito grande, levará à bola e ao deslocamento do ponto de contato da corrida, resultando em torque adicional, afetando a operação da reta; O lado da guia do plano de dados requer menor ou igual a 0,002 mm/100 mm (guia comum para menos ou igual a 0,01 mm/100 mm); caso contrário, a instalação não poderá ser instalada, o guia não pode ser usado . 100 mm), caso contrário, a instalação não pode garantir a precisão de posicionamento através da superfície de referência.
Estabilidade do processo de moagem:
O processamento final da guia de precisão baseia-se na moagem de ultra-precisão (a velocidade da roda de moagem maior ou igual a 15000r/min), se o desgaste da roda de moagem não for uniforme (como desgaste por hora ＞ 0 {. 002mm), a flutuação da alimentação (± 0,001mm ou menos é qualificada), que não se qualifica (± 0,001mm ou menos é qualificada). igual a 0,1μm/25mm), que afeta diretamente a suavidade da operação do controle deslizante.
3. montagem e precisão de emparelhamento
precision guide rail is usually used "rail - slider" pair grinding process, if the pairing of steel ball diameter tolerance (requirements<=± 0.0005mm) is inconsistent, the positional deviation of the circulating channel in the slider (<=± 0.002mm), will lead to uneven force on the steel ball during operation, resulting in Vibração cíclica (amplitude menor ou igual a 0,001 mm). (amplitude menor ou igual a 0,001 mm), reduzindo a repetibilidade da precisão do posicionamento.
Segundo, os fatores de instalação e comissionamento
1. Instalação Datum Precision:
A instalação da base da planicidade do trilho -guia precisa ser menor ou igual a 0 . 005mm/100mm (a cena comum é menor ou igual a 0 . 02mm/100mm), se houver uma quantidade ou depressão da depressão; A rugosidade da superfície da base precisa ser menor ou igual a Ra0.8μm, caso contrário, o parafuso será apertado devido ao contato desigual com as tensões locais. Caso contrário, quando os parafusos forem apertados, o estresse localizado será gerado devido ao contato desigual.
Ao unir vários trilhos -guia, a diferença de altura (menor ou igual a 0 . 002mm) e desalinhamento (menor ou igual a 0,003 mm) nas articulações precisam ser estritamente controlados; caso contrário, o controle deslizante terá um impacto quando passar pelas juntas, resultando em flutuações instantâneas na concorrência.
2. Método de fixação de instalação:
Pré -carga de parafuso irregular (controle recomendado da chave de torque, erro menor ou igual a ± 5%) levará à flexão local do trilho -guia; Se o espaçamento do parafuso for muito grande (mais de 300 mm), poderá ser afrouxado devido a vibração após um longo período de operação, e o erro de posicionamento será acumulado .
Guia e base da maneira fixa (como a fixação assistida pelo adesivo) se a espessura da camada adesiva não for uniforme (desvio> 0 . 002mm), levará a um guia de inclinação, afetando a reta.
3. paralelismo e ajuste de coaxialidade:
Quando o guia duplo é instalado, o erro do paralelismo precisa ser menor ou igual a 0 . 003mm/500mm (a cena comum é menor ou igual a 0,01 mm/500 mm), caso contrário, a força nas duas extremidades do slider é desequilibrada, gerando torque de atrito adicional, resultando no desvio da pista de execução.
Desvio de coaxialidade (menor ou igual a 0 . 005mm) com o sistema de acionamento (e . g . parafuso de bola), se excedido, gerará força lateral devido ao deslocamento da direção da força de acionamento, destruindo a precisão do movimento da guia.
Terceiro, o uso de fatores ambientais
1. flutuações de temperatura:
Precision guide is extremely sensitive to temperature changes, ambient temperature fluctuations of 1℃, the guide (steel) will be due to thermal expansion and contraction of the length of 0.011mm / m changes (coefficient of linear expansion of 11 × 10-⁶ /℃), if the equipment does not have a temperature compensation system, it will directly lead to positioning Erros . Por exemplo, na litografia semicondutores, a temperatura ambiente precisa ser controlada a 23 ± 0,1 graus para evitar a deformação térmica do guia.
2. vibração e choque:
A vibração externa (como a aceleração da vibração do solo> 0 . 01g) levará a guiar e deslizar entre o micro-lidifica (amplitude> 0,0005 mm), reduzindo a precisão do posicionamento estático; Choques frequentes (como flutuações de força de corte no equipamento de usinagem) aceleram o desgaste da bola de aço e da pista, para que a precisão do uso do tempo com um rápido declínio.
3. limpeza e lubrificação:
Poeira no ambiente (tamanho de partícula> 0 . 5μm) na pista, levará ao desgaste da bola de aço e da moagem de pistas, declínio de curto prazo em precisão; A pureza de graxa (partículas de impureza menor ou igual a 0,001 mm) e o preenchimento (cada 100 km de operação para reabastecer a quantidade de tempo) não é suficiente, exacerbará o atrito, resultando em desvio de precisão cíclica.
Quarto, o material e o uso de fatores de perda
1. estabilidade do material:
Insufficient aging treatment of guideway material (e.g. residual stress >50MPa) will produce slow deformation (annual deformation >0 . 002mm/m) devido à liberação de tensão em uso a longo prazo, resultando em desvio de precisão.
2. desgaste e fadiga:
Mesmo em condições de trabalho ideais, o estresse de contato entre a bola de aço e a pista (até 3000MPa ou mais) levará a um pequeno desgaste e, após a operação acumulativa de 100 km, a precisão do posicionamento de repetição pode diminuir em 0.001-0.002 mm; Se houver descarregamento (centro de compensação de carga ＞ 5mm), o desgaste será agravado e a velocidade do declínio da precisão aumentará em 3-5 vezes .
Em resumo, a precisão de Linear de alta precisão Rails é o resultado da sinergia de toda a cadeia de "precisão da fabricação - controle de instalação - gerenciamento ambiental - uso e manutenção", e qualquer pequeno desvio em qualquer link pode ampliar o erro de precisão final, por isso é necessário realizar todo o processo de controle no design e aplicação .}}
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