Effekten av DFU -kuleskrueguide Nøyaktighet på systemet

Den flerdimensjonale effekten av DFU-ballskrue blynøyaktighet på systemet og teknisk analyse

I. Kjernedefinisjon og tekniske indikatorer for blynøyaktighet

Blynøyaktighet refererer til avviket fra den faktiske aksiale forskyvningen fra den teoretiske verdien når kuleskruemutteren roteres i en uke, og blir vanligvis målt i enheter på μm/100mm eller μm/300mm. C5 (presisjonsklasse, mindre enn eller lik 5μm/300mm), C7 (generell karakter, mindre enn eller lik 15μm/300mm) og så videre, og forskjellig presisjon har en differensiert innvirkning på ytelsen til systemet.

For det andre, den avgjørende innflytelsen på posisjonering og gjenta nøyaktighet

Akkumuleringsmekanisme for lineær forskyvningsfeil

Blyfeil fører direkte til "kommandoforskyvning - faktisk forskyvning" -avvik. Ta en 10mm ledeskrue som et eksempel:

C5 -nivånøyaktighet (feil ± 5μm/300mm) Etter å ha kjørt 300 mm, er det maksimale forskyvningsavviket ± 5μm;

Hvis det reduseres til C7-nivå (± 15μm/300mm), utvides det samme reiseavviket til ± 15μm, noe som tilsvarer den dimensjonale feilen til CNC-maskinverktøymaskinering på 100 mm lang arbeidsstykke øker fra ± 0,005 mm til ± 0,015 mm. Dette tilsvarer en økning i dimensjonell feil fra ± 0,005 mm til ± 0,015 mm når du maskinerer et 100 mm langt arbeidsstykke på en CNC -maskin, som overstiger IT7 -toleransen (± 0,012 mm).

Sak:En PCB-boremaskin på grunn av bruk av C7-klasseskrue (blyfeil ± 10μm / 100mm), prosessering av 100 × 100mm kretskort, kanten av hullforskyvningen på ± 0,03 mm, noe som resulterte i at den defektede plug-in-defekt hastigheten økte med 12%, erstatning av C5-klassens skruedefekthastighet falt til mindre enn 1%.

Gjenta posisjoneringsnøyaktighetssvingninger

Utilstrekkelig veiledningskonsistens vil forårsake diskrete avvik når du plasserer samme stilling flere ganger. For eksempel, når det gjelder halvlederhåndteringsplattform, hvis gjenta posisjonsavviket forårsaket av guidefeilen er mer enn ± 1μm, vil det føre til svikt i litografimønsterregistreringspresisjonen, og avkastningshastigheten til brikken vil bli redusert fra 95% til 70%.

For det tredje innvirkningen på bevegelsen av bevegelse og dynamiske egenskaper

Hastighetssvingninger og vibrasjonsgenerering

Blyfeil gjør at ball- og løpskontaktpunktavstanden ikke er ensartet, mutterbevegelsen produserer "trinn" hastighetsendringer. Målte data viser at:

C3 -klasseskrue (feil mindre enn eller lik 1μm/100mm) med 1 m/s hastighet, hastighetssvingning mindre enn eller lik 0,1%;

C7 -klasseskrue (feil mindre enn eller lik 10μm/100 mm) svingninger under de samme forholdene opp til 1,2%, utløst av overflaten i overflaten på overflaten av graveringsmaskinen fra RA0,8μm forverring til RA1,6μm.

Resonans og støyproblemer

Den periodiske feilen i guiden kan være koblet med den iboende frekvensen av systemet og forårsake resonans. En høyhastighets-sorter bruker en skrue med en blyfeil på ± 8μm/100mm, som genererer 120Hz resonansstøy (85dB) med en løpshastighet på 60m/min, langt som overstiger bransjestandarden (mindre enn eller lik 75dB), og støyen reduseres til 68db etter å ha erstattet den høypresisjonen.

For det fjerde, den potensielle innvirkningen på belastningskapasiteten og forventet levealder

Ujevn distribusjon av kontaktspenning

Guidefeil fører til ujevn kraft på ballen, lokal kontaktspenning kan overstige den nominelle verdien med mer enn 30%. Endelig elementanalyse viser at:

Guidefeil ± 10μm, den maksimale lokale kontaktspenningen til løpsbanen fra 400MPa til 520MPa, og overstiger utmattingsgrensen til GCR15 stål (500MPa), akselererende pittingfeil.

Veske: En klemmemekanisme for innsprøytningsmaskin på grunn av skrueguidefeilen er stor, og kjører 8000 timer etter at løpsbanen har spaltet, mens de samme arbeidsforholdene under C5 -nivåskruelivet på 20 000 timer.

Reduksjon i stivhet og anti-flekkevne

Inkonsekvensen av guiden gjør det umulig for flere grupper av baller å bære belastninger synkront, og den generelle stivheten til skruen avtar. For eksempel, i dobbeltmutter-forhåndsstrukturen, vil en blyfeil på ± 5μm føre til at forhåndsavviket når 15%, og anti-tilting-dreiemomentet faller fra 1200n ・ m til 1020N ・ M, noe som resulterer i vippingen av bordet når du maskinerer på et stort Gantry-maskin.

fem. Kjedeeffekt på kontrollsystemet og kostnadene

Oppgradering av etterspørselen etter feilkompensasjon

Skruer med lav presisjon må stole på CNC-systemet for å utføre kompleks kompensasjon:

Når tonehøydefeilkompensasjonsfunksjonen blir tatt i bruk, må C7-nivåskruene angi 200 kompensasjonspunkter innen 300 mm reise, mens C3-nivå bare trenger 20, med en ti ganger forskjell i programmering av arbeidsmengde;

High-end utstyr må installeres med en skala (nøyaktighet ± 1μm) for å danne en full lukket sløyfekontroll, noe som øker kostnadene for maskinvare med 20% til 30%.

Igangkjøring og vedlikeholdskostnader øker

Debugging av blyfeilskrue må gjentatte ganger kalibreres, en sveiselinje for biler ved bruk av C7-nivå skrue, en-akset feilsøkingstid på 8 timer (bare 2 timer på C3-nivå), og hvert år trenger å bruke laserinterferometre (som Renishaw XL-80) for å utføre to ganger.

For det sjette, bransjens applikasjonsnøyaktighetsvalgkriterier

Nøyaktighet Vedlikehold og feilvarselstrategi

Regelmessig nøyaktighetsinspeksjon

Bruk laserinterferometer for å inspisere i henhold til ISO 230-2-standarden, hver 5000 times drift eller prosesseringsnøyaktighet overstiger standarden, registrer trenden for endring av blyfeil (for eksempel feilveksthastighet> 1μm/1000 timer må overhales).

Bruk advarselsteknologi

Installerer belastningssensorer for å overvåke kontaktspenningen til løpsbanen, når stresset svinger mer enn 20% av gjennomsnittsverdien (for eksempel den plutselige endringen av stress forårsaket av guidefeilen), alarmer systemet automatisk og ber om utskifting av skruen.

Konklusjon

Blynøyaktigheten til DFU -kuleskruer er ikke en enkelt teknisk indeks, men påvirker forskyvningsnøyaktighet, glatthet av bevegelse, systemstivhet og andre dimensjoner, noe som resulterer i en kjedereaksjon på utstyrspresisjon, effektivitet og kostnader. Fra halvleder nanoskala-prosessering til millimeternivåposisjonering av vanlige maskiner, å velge nøyaktighetsnivå etter behov og implementere dynamisk vedlikehold er nøkkelen til å balansere ytelse og kostnader. Det anbefales å bestemme den optimale løsningen gjennom simulering (f.eks. Nedbrytningstesting av belastningsnøydighet) i løpet av utvelgelsesfasen for å unngå 40% eller mer økning i total livssykluskostnad på grunn av manglende nøyaktighet.

Kontakt oss
📞 Telefon:+86-8613116375959
📧 E-post:741097243@qq.com
🌐 Offisiell nettsted:https://www.automation-js.com/