In un precedente articolo, abbiamo discusso "Come misurare il parallelismo della guida lineare?" Durante il processo di installazione delle guide lineari, c'è un'altra metrica critica da considerare: "Perpendicolarità della guida lineare." Questo articolo fornisce una breve introduzione a ciò che comporta la perpendicolarità della guida lineare e condivide tre metodi per verificarla.
Cos'è la perpendicolarità della guida lineare?
La perpendicolarità della guida lineare si riferisce alla precisione dell'angolo retto di 90 gradi formato tra la superficie di riferimento di montaggio della guida lineare e un'altra superficie di riferimento designata.
Per esempio:
1. Perpendicolarità tra la superficie di montaggio della guida e la superficie di riferimento dell'attrezzatura: il piano di riferimento orizzontale della macchina utensile e il piano di riferimento laterale della guida di guida devono mantenere un angolo di 90 gradi.
Se questo angolo non è perpendicolare, il cursore può generare una forza di spinta laterale durante il funzionamento, portando a una diminuzione della precisione del movimento e causando un'usura anomala sia della guida che del cursore.
2. Perpendicolarità tra due binari di guida: nei sistemi con assi XY-, il binario di guida dell'asse X- e il binario di guida dell'asse Y- sono teoricamente perpendicolari l'uno all'altro.
Ad esempio, su una macchina per incidere, l'asse X-governa il movimento da sinistra-a-destra, mentre l'asse Y-governa il movimento dalla parte anteriore-a-indietro. Se le due guide non formano un angolo di 90-gradi, un percorso che vuole essere un quadrato perfetto può, in realtà, tracciare una traiettoria a forma di rombo.
Gli errori di perpendicolarità compromettono l'ortogonalità del sistema di coordinate della macchina utensile, provocando errori di ellitticità durante la lavorazione di archi circolari. Un caso di studio che coinvolgeva un centro di lavoro a cinque-assi ha dimostrato che quando l'errore di perpendicolarità tra gli assi X e Y raggiungeva 0,05 mm/m, la lavorazione di un cerchio con un diametro di 100 mm comportava un errore radiale di 0,08 mm.
Tre metodi per controllare la perpendicolarità della guida lineare
Metodo di confronto dei blocchi quadrati:
1. Posizionare un blocco quadrato (con una tolleranza di perpendicolarità inferiore o uguale a 0,001 mm/100 mm) sul cursore della guida.
2. Utilizzare un comparatore per misurare la perpendicolarità tra le facce adiacenti del blocco quadrato.
3. Guidare il cursore per spostarlo lungo il binario e registrare l'errore massimo osservato durante l'intera corsa.
Metodo di collimazione laser:
1.Montare un emettitore laser a un'estremità del binario di guida e posizionare un bersaglio ricevente fotoelettrico all'altra estremità.
2.Regolare il raggio laser in modo che sia parallelo all'asse del binario di guida (con un errore inferiore o uguale a 0,005 mm/m).
3.Posiziona un quadrato ad angolo retto-sul cursore in modo che il raggio laser illumini contemporaneamente entrambe le facce perpendicolari del quadrato.
4.Misurare la differenza di spostamento del punto laser sulla superficie target per calcolare l'errore di perpendicolarità.
Metodo di misurazione delle coordinate:
1.Selezionare da 20 a 30 punti di misurazione lungo il binario di guida.
2.Utilizzare una macchina di misura a coordinate per acquisire le coordinate spaziali di ciascun punto selezionato.
3. Utilizzare il metodo dei minimi quadrati per adattare la relazione spaziale tra l'asse della guida e il piano di riferimento.
4.Calcola l'angolo tra i due assi per determinare l'errore di perpendicolarità.
Ottimizzazione ingegneristica:
Un'azienda produttrice di componenti aerospaziali ha implementato uno schema di ispezione combinato utilizzando sia un livello elettronico che un interferometro laser. Utilizzando prima la livella elettronica per regolare il piano di riferimento di montaggio della rotaia di guida e poi utilizzando l'interferometro laser per ispezionare la perpendicolarità tra le rotaie di guida, hanno ottenuto un aumento del 40% nell'efficienza di ispezione ottenendo allo stesso tempo una precisione di ripetibilità di ± 0,002 mm/m.
Nelle sezioni precedenti abbiamo spiegato come ispezionare il parallelismo e la perpendicolarità delle guide lineari.
Nel nostro prossimo articolo, condivideremocome controllare la planarità delle guide lineari.
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