จะปรับขนาดคู่มือเชิงเส้นได้อย่างไร?

Rails คู่มือเชิงเส้นทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบการส่งสัญญาณหลักในอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำเช่นเครื่องมือเครื่องจักร CNC และสายการผลิตอัตโนมัติ ความแม่นยำในมิติของพวกเขาจะกำหนดความแม่นยำในการวางตำแหน่งของอุปกรณ์โดยตรงความราบรื่นในการปฏิบัติงานและอายุการใช้งาน

ตัวอย่างเช่นในเครื่องถ่ายภาพ semiconductor จะต้องมีการควบคุมความผิดพลาดที่ตรงของรางนำภายใน0.1μm ความล้มเหลวในการทำเช่นนั้นจะทำให้เกิดการเยื้องศูนย์ในรูปแบบการเปิดรับชิป ในระหว่างการตัดเฉือนที่แม่นยำหากความทนทานต่อตำแหน่งของหลุมติดตั้งบนบล็อกเลื่อนเกิน 0.05 มม. จะส่งผลให้เกิดความขรุขระของพื้นผิวที่ยอมรับไม่ได้บนชิ้นงาน

ดังนั้นการวัดมิติที่เป็นระบบและเป็นมาตรฐานจึงเป็นขั้นตอนสำคัญในการรับรองประสิทธิภาพของรางนำทาง

(i) เครื่องมือวัดทั่วไป

Vernier Caliper
Vernier Calipers แบ่งออกเป็นสามเกรดความแม่นยำ: 0.02 มม., 0.05 มม. และ 0.1 มม. โดยเกรด 0.02 มม. นั้นใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด เมื่อวัดความกว้างของรางขากรรไกรการวัดภายนอกจะต้องสัมผัสกับพื้นผิวด้านข้างทั้งสองของรางอย่างเต็มที่ในขณะที่มั่นใจว่าตั้งฉากกับแกนราง สำหรับการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูยึดตัวเลื่อนให้ทำการวัดหลายครั้งในทิศทางที่แตกต่างกันและเฉลี่ยผลลัพธ์เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่เกิดจากรังไข่ ตามคู่มือมาตรฐานการวัดเชิงกลทุกวันการทำความสะอาดพื้นผิวการวัดและตรวจสอบข้อผิดพลาดเป็นศูนย์โดยการปิดเครื่องชั่งหลักและเครื่องชั่ง vernier เป็นสิ่งจำเป็นก่อนการวัด

ไมโครมิเตอร์
ไมโครมิเตอร์ภายนอกมักใช้สำหรับการวัดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของลูกในขณะที่ไมโครมิเตอร์ภายในเหมาะสมกับการตรวจสอบความลึกของร่องร่อง เมื่อวัดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของลูกให้สัมผัสกับพื้นผิวลูกบอลเบา ๆ ด้วยไมโครมิเตอร์ทั่งและใช้แรงวัดคงที่ 5-10N โดยใช้กลไกวงล้อ ตามเทคโนโลยีการผลิตเชิงกลไมโครมิเตอร์ได้รับความแม่นยำ 0.001 มม. แต่ต้องการการสอบเทียบเป็นศูนย์ก่อนการใช้งานและหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการขยายความร้อนจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในระหว่างการวัด

(ii) เครื่องมือวัดความอดทนทางเรขาคณิต

ตัวบ่งชี้หน้าปัดและตัวบ่งชี้การทดสอบการโทร
แก้ไขตัวบ่งชี้หน้าปัดไปยังตัวเลื่อนรางโดยใช้ฐานแม่เหล็ก เลื่อนตัวเลื่อนอย่างสม่ำเสมอไปตามความยาวรางทั้งหมด ข้อผิดพลาดความตรงจะถูกกำหนดโดยช่วงการเบี่ยงเบนของเข็ม ตัวอย่างเช่นการเบี่ยงเบนเข็ม 0.02 มม. เกินความอดทนสำหรับรางยาว 1m - ซึ่งจำเป็นต้องมีการสอบเทียบ การวิจัยเกี่ยวกับเครื่องมือเครื่องมือการตรวจสอบความถูกต้องของรถไฟระบุว่าต้องใช้การโหลดล่วงหน้า 1-2 มม. กับหัวมาตรวัดเพื่อกำจัดผลกระทบของฟันเฟือง

เครื่องวัดแสงเลเซอร์
เครื่องมือนี้สร้างขอบสัญญาณรบกวนระหว่างลำแสงเลเซอร์และกระจกสะท้อนแสง การเบี่ยงเบนความตรงจะเปลี่ยนเฟส Fringe ทำให้การคำนวณระบบอัตโนมัติของค่าความผิดพลาด สำหรับ Rails อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อุปกรณ์ความละเอียดถึง0.1μmช่วยให้เต็ม - ความยาวไมครอน - ความแม่นยำระดับ ตัวอย่างเช่นสายการผลิต photolithography โดยใช้เรนนิชอว์ XL-80 เลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์รักษาความตรงของรางภายใน0.3μm/m

(iii) เครื่องมือวัดโครงสร้างพิเศษ

เครื่องวัดด้าย
การตรวจสอบเธรดการติดตั้งรางรถไฟจำเป็นต้องมีการจับคู่ไปและไม่มี - ไปหามาตรวัด เกจวัดจะต้องสกรูผ่านรูเกลียวได้อย่างอิสระในขณะที่ไม่มี {- GO GAUGE จะต้องไม่มีส่วนร่วมเกินสองสนาม ตามคู่มือการออกแบบเครื่องจักร, โซนความทนทานต่อเส้นผ่านศูนย์กลางระดับเสียงสำหรับ M6 × 1.0 เธรดคือ± 0.05 มม. ซึ่งจำเป็นต้องมีการตรวจสอบในหลาย ๆ ทิศทาง

เครื่องวัดความรู้สึก
การวัดระยะห่างระหว่างรางและฐานการติดตั้งต้องใช้ชุดเกจวัดที่มีความหนาเพิ่มขึ้น 0.01 มม. แทรกเกจลงในช่องว่าง ค่าการวัดเป็นมาตรวัดที่หนาขึ้นต่อไปที่ไม่สามารถแทรกได้ การติดตั้งสายการผลิตยานยนต์แสดงให้เห็นว่าการฝึกปรือเกิน 0.05 มม. เพิ่มการสั่นสะเทือนในการปฏิบัติงาน 30%ซึ่งลดลงอย่างมีนัยสำคัญต่อความเสถียรของอุปกรณ์

(i) การวัดความยาวทางรถไฟ

วิธีการวัดเทป
สำหรับรางที่ต่ำกว่า 3M ให้ใช้การวัดเทปเหล็กขนาด 5 ม. ผู้ประกอบการสองคนจะต้องทำให้เทปขนานกับแกนรางและป้องกันการเสียรูปแบบแรงตึง เมื่อวัดราง 2 เมตรให้อ่านที่ปลายทั้งสองและจุดกึ่งกลางจากนั้นค่าเฉลี่ยของผลลัพธ์ ข้อผิดพลาดการวัด - เดี่ยวจะต้องถูกควบคุมภายใน± 0.5 มม.

วิธีเครื่องวัดระยะทางเลเซอร์
สำหรับรางยาวใช้การวัดแบบแยกส่วน: วัดน้อยกว่าหรือเท่ากับ 5 เมตรโดยมีการทับซ้อน 100 มม. ระหว่างส่วนที่อยู่ติดกัน ซ้อนทับชุดข้อมูลสำหรับการคำนวณความยาวทั้งหมด สำหรับการวัดราง 10 ม. แบ่งออกเป็นสามส่วนด้วยการชดเชยอุณหภูมิ (ใช้สัมประสิทธิ์11μm/ องศาที่ใช้) ความแม่นยำสุดท้ายบรรลุ± 1 มม.

(ii) การวัดรัศมีรัศมีร่องร่อง
ใช้ profilometers สำหรับ non - การสแกนติดต่อที่ 10mm/s พร้อมช่วงการสุ่มตัวอย่าง 0.01mm การวิจัยโดยสถาบันการกลิ้งแบริ่งระบุรัศมีร่องมาตรฐานเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.05 ×ลูก (เช่นรัศมี 6.3 มม. สำหรับลูกบอล 6 มม.) ความทนทานต่อการวัดจะต้องอยู่ภายใน± 0.02 มม.

(iii) ความทนทานต่อตำแหน่งของหลุมตัวเลื่อน
ดำเนินการวัดผ่านเครื่องวัดพิกัด (CMM) ภายใต้สภาพแวดล้อมที่ควบคุม (20 ± 2 องศา) ยึดแถบเลื่อนไปที่ตารางสร้างหลุมข้อมูลเป็นจุดกำเนิดพิกัดจากนั้นวัดพิกัดหลุมที่เหลืออยู่ ความทนทานต่อระยะห่างของหลุม: ± 0.05 มม.; ความเบี่ยงเบนในแนวทแยง: น้อยกว่าหรือเท่ากับ± 0.1 มม. ผู้ผลิตเครื่องมือเครื่องจักรที่มีความแม่นยำรายงานข้อบกพร่องในการติดตั้งตัวเลื่อนลดลงจาก 12% เป็น 1.5% หลังจากการใช้งาน CMM

(iv) การตรวจสอบความตรงของทางรถไฟ

straightedge - วิธีการวัดความรู้สึก
เลือกเส้นตรง 200 มม. ยาวกว่าราง กดให้แน่นกับพื้นผิวรางและวัดระยะห่างสูงสุดด้วยเกจวัดความรู้สึก สำหรับการทดสอบทางรถไฟ 2M โดยใช้เส้นตรง 2.5 ม. ความตรงจะถูกปฏิเสธหากการแทรกมาตรวัดเกินความลึก 150 มม. ต้องแก้ไขการบด

วิธีเลเซอร์ interferometer
การอ้างอิงตำแหน่งและการเคลื่อนย้ายกระจก 1 ม. รวบรวมข้อมูลโดยการสำรวจกระจกเคลื่อนที่ไปตามราง ต่อรายงานการวิจัยแอปพลิเคชัน Laser Interferometer ข้อผิดพลาดความตรงจะต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ0.4μm/m เกินเกณฑ์นี้จำเป็นต้องมีการขูดด้วยมือหรือการชดเชย CNC

(i) การควบคุมสิ่งแวดล้อม

การควบคุมอุณหภูมิ
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายความร้อนของวัสดุรางอยู่ที่ประมาณ 11 ×10⁻⁶/ องศาทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความยาว11μmต่อองศาสำหรับราง 1 ม. การวัดจะต้องเกิดขึ้นในค่าคงที่ 20 ± 2 องศา - สภาพแวดล้อมอุณหภูมิ สำหรับการวัดความแม่นยำสูง - ให้ใช้อุณหภูมิ - การควบคุมความผันผวนของห้องที่ จำกัด ถึง± 0.5 องศา

การควบคุมการสั่นสะเทือน
วางเสื่อหมาด ๆ ยางในพื้นที่วัดและเครื่องมือที่ปลอดภัยไปยังแผ่นพื้นผิวหินแกรนิต ข้อมูลจากห้องปฏิบัติการวัดความแม่นยำแสดงให้เห็นถึงการรบกวนการสั่นสะเทือนของอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์เลเซอร์ลดลงจาก0.3μmเป็น0.05μmหลังจากใช้มาตรการทำให้หมาด ๆ

(ii) มาตรฐานการดำเนินงาน

pre - การเตรียมการวัด
ทำความสะอาดพื้นผิวรางด้วยเอทานอลที่ปราศจากน้ำเพื่อกำจัดน้ำมันและเศษโลหะ เมื่อปรับเทียบเครื่องวัดเส้นผ่าศูนย์กลางเวอร์เนียร์ให้จัดเรียงเครื่องชั่งหลักและเวอร์เนียร์ที่ศูนย์อย่างเต็มที่ ตัวบ่งชี้การหมุนต้องมีการโหลดล่วงหน้า 1/3 เต็ม - เพื่อกำจัดแบ็คแลชเกียร์

การดำเนินการวัด
รักษาความเร็วในการเคลื่อนที่ของเครื่องมือที่ 5-10 มม./วินาทีโดยไม่หยุดอย่างฉับพลัน สำหรับเครื่องวัดแสงเลเซอร์ให้อุ่นเป็นเวลา 30 นาทีจนกระทั่งมีเสถียรภาพการปรับเส้นทางออปติคัลเพื่อให้แน่ใจว่าความเข้มของเลเซอร์สะท้อนแสงเกิน 80%

(iii) การประมวลผลข้อมูล

ค่าเฉลี่ยการวัดหลายครั้ง
ใช้เวลามากกว่าหรือเท่ากับ 3 การวัดต่อมิติ คำนวณค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานโดยใช้สูตรของ Bessel:
σ=∑i =1 n (xi - x‾) 2n - 1σ=n−1∑i=1n​(xi​−x)2​​
remeasure หากค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานเกินหนึ่ง - ข้อผิดพลาดที่อนุญาตที่สาม

การปรับข้อมูลและการชดเชยข้อผิดพลาด
สำหรับข้อมูลความตรงให้สร้างบรรทัดอ้างอิงผ่านอย่างน้อย - สี่เหลี่ยมที่เหมาะสมในการคำนวณการเบี่ยงเบนในแต่ละจุด ตามมาตรฐาน GB/T 1958-2017 ใช้การชดเชยข้อผิดพลาดของ CNC เพื่อยกระดับความแม่นยำทางรถไฟเพื่อออกแบบข้อกำหนด

การวัดมิติของรางไกด์เชิงเส้นถือเป็นกระบวนการพื้นฐานในการรับรองการทำงานที่แม่นยำของอุปกรณ์อุตสาหกรรม ผ่านการเลือกเครื่องมือวัดที่เหมาะสมการดำเนินการตามมาตรฐานการควบคุมสิ่งแวดล้อมอย่างเข้มงวดและการรวมเทคนิคการประมวลผลข้อมูลขั้นสูงความแม่นยำในการวัดสามารถปรับปรุงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในขณะที่การผลิตอัจฉริยะยังคงยกระดับข้อกำหนดที่แม่นยำสำหรับอุปกรณ์เทคโนโลยีการวัดในอนาคตจะพัฒนาไปสู่การติดต่อที่ไม่ใช่ - โซลูชั่นการติดต่ออัตโนมัติและอัจฉริยะ ซึ่งรวมถึงการใช้ระบบการวัดการมองเห็นของเครื่องจักรและอัลกอริทึมการชดเชยข้อผิดพลาดที่ขับเคลื่อนด้วยการใช้งาน AI - อัลกอริทึมการชดเชยข้อผิดพลาดที่ขับเคลื่อนด้วยการขับเคลื่อนนวัตกรรมในเทคโนโลยีมาตรวิทยา