L'impatto multidimensionale della precisione del piombo a sfera DFU sul sistema e sull'analisi tecnica
I . Definizione principale e indicatori tecnici dell'accuratezza dei lead
L'accuratezza del piombo si riferisce alla deviazione dello spostamento assiale effettivo dal valore teorico quando il dado a vite a sfera viene ruotato per una settimana e di solito viene misurata in unità di μm/100 mm o μm/300 mm . C5 (grado di precisione, meno o pari a 5 μm/300 mm), C7 (grado generale, meno o pari a 15 μm) e così a livello di precisione, meno o uguale a 5 μm/300 mm), C7 (grado generale, meno o pari a 15 μm) e così su, così via, e così Impatto differenziato sulle prestazioni del sistema .
In secondo luogo, l'influenza decisiva sul posizionamento e sulla ripetizione della precisione
Meccanismo di accumulo di errore di spostamento lineare
L'errore di lead conduce direttamente alla deviazione "Spostamento del comando - Spostamento effettivo" . Prendi una vite di piombo da 10 mm come esempio:
Accuratezza del livello C5 (errore ± 5μm/300 mm) dopo aver eseguito 300 mm, la deviazione di spostamento massima è di ± 5μm;
Se è ridotto a livello C7 (± 15μm/300mm), la stessa deviazione di viaggio si espande a ± 15 μm, che equivale all'errore dimensionale della macchina per macchine per macchine per CNC di 100 mm, aumentano da ± 0 . 005mm a ± 0. 015mm. Ciò equivale a un aumento dell'errore dimensionale da ± 0,005 mm a ± 0,015 mm quando si lavora un pezzo di lavoro lungo 100 mm su una macchina CNC, superando la tolleranza IT7 (± 0,012 mm).
Caso:Una macchina da perforazione a PCB a causa dell'uso di vite di grado C7 (errore di piombo ± 10μm / 100 mm), elaborazione di circuiti da 100 × 100mm, il bordo dell'offset del foro di ± 0 . 03 mm, con conseguente velocità difettosa del plug-in aumentata del 12%, la sostituzione della velocità difettima della vite del grado C5 a meno dell'1%.
Ripetere le fluttuazioni della precisione del posizionamento
La coerenza della guida insufficiente causerà deviazioni discrete durante il posizionamento della stessa posizione più volte . per esempio, nel caso della piattaforma di gestione del wafer a semiconduttore, se la deviazione di posizionamento ripetuta causata dall'errore guida è superiore a ± 1 μm, si tradurrà nel fallimento del fallimento della precisione della registrazione della litografia e il rendimento della chip sarà ridotta dal 95% per il 70% {{{4
In terzo luogo, l'impatto sulla levigatezza del movimento e sulle caratteristiche dinamiche
Fluttuazioni di velocità e generazione di vibrazioni
L'errore di piombo rende la spaziatura dei punti di contatto con palla e raceway non è uniforme, il movimento da dado produce cambiamenti di velocità "Step" . I dati misurati mostrano che:
Vite di grado C3 (errore inferiore o uguale a 1μm/100 mm) a velocità di 1 m/s, fluttuazione della velocità inferiore o uguale allo 0,1%;
Vite di grado C7 (errore inferiore o uguale a 10 μm/100mm) fluttuazioni nelle stesse condizioni fino a 1 . 2%, innescato dalla rugosità superficiale della superficie della superficie di lavorazione della macchina di incisione da RA0,8 μm di deterioramento a RA1,6 μm.
Risonanza e problemi di rumore
L'errore periodico della guida può essere accoppiato con la frequenza intrinseca del sistema, causando una risonanza . Un selezionatore ad alta velocità usa una vite con un errore di piombo di ± 8μm/100 mm, che genera il rumore di 120Hz (85db) a un rumore di 120Hz (ridotto a 68D) Dopo aver sostituito la vite ad alta precisione .
In quarto luogo, il potenziale impatto sulla capacità di carico e sull'aspettativa di vita
Distribuzione irregolare dello stress da contatto
L'errore guida porta a una forza irregolare sulla palla, lo stress di contatto locale può superare il valore nominale di oltre il 30%. L'analisi degli elementi finiti mostra che:
Errore di guida ± 10μm, la massima sollecitazione di contatto locale della pista da 400 MPA a 520 MPA, superando il limite di fatica dell'acciaio GCR15 (500 MPA), accelerando il guasto della cornice .
Caso: un meccanismo di bloccaggio della macchina per lo stampaggio iniezione dovuto all'errore della guida alla vite è grande, con 8 000 ore dopo lo spalling di Raceway, mentre le stesse condizioni di lavoro sotto la durata della vite di livello C5 di 20.000 ore .
Diminuzione della rigidità e della capacità anti-verniciatura
L'incoerenza della guida rende impossibile per diversi gruppi di palline trasportare carichi in modo sincrone e la rigidità complessiva della vite diminuisce ., ad esempio, nella struttura di precarica a doppio noce, un errore di piombo di ± 5 μm causerà la deviazione del precarico per raggiungere il tavolo da tavolo dalla tabella della tabella della tabella per il tavolo che si fa cadere dalla tabella della tabella della tabella della tabella della tabella del tabella che si è rivolto al tavolo del tavolo che ha raggiunto la deviazione del precaricato per il tabell La lavorazione su una grande macchina utensile a cavalletto .
Five . Effetto catena sul sistema di controllo e sul costo
Aggiornamento della domanda di compensazione degli errori
Le viti a bassa precisione devono fare affidamento sul sistema CNC per eseguire una compensazione complessa:
Quando viene adottata la funzione di compensazione dell'errore di pitch, le viti di livello C 7- devono impostare 200 punti di compensazione entro 300 mm di viaggio, mentre il livello C 3- necessita solo di 20, con una differenza di piega 10- nel carico di lavoro di programmazione;
Le apparecchiature di fascia alta devono essere installate con una scala (precisione ± 1μm) per formare un controllo a circuito chiuso completo, aumentando il costo dell'hardware dal 20% al 30% .
I costi di commissioni e manutenzione aumentano
lead error screw debugging needs to be repeatedly calibrated, an automotive welding line using C7-level screw, single-axis debugging time of 8 hours (C3-level only 2 hours), and every year need to use laser interferometers (such as Renishaw XL-80) to carry out 2 times the accuracy of the compensation, the cost of each time is about 5, 000 yuan .
Sesto criteri di selezione dell'accuratezza delle applicazioni del settore
| Campi di applicazione | Attrezzatura tipica | Requisiti di accuratezza dei lead | Limite di tolleranza all'errore |
| Produzione di semiconduttori | Macchina litografica, tavolo di manipolazione dei wafer | Grado C3 (meno o uguale a 3μm/300 mm) | La deviazione di spostamento inferiore o uguale a ± 1 μm |
| Aerospaziale | Meccanismo di orientamento missilistico | Grado C4 (meno o uguale a 4μm/300 mm) | Ripetere la localizzazione inferiore o uguale a ± 2 μm |
| Machine Tool di precisione | Centro di lavorazione a cinque assi | Grado C5 (meno o uguale a 5μm/300 mm) | Tolleranza di lavorazione inferiore o uguale a ± 0,01 mm |
| Linea di produzione automatizzata | Macchina di posizionamento dei componenti elettronici | Grado C6 (meno o uguale a 10μm/300 mm) | Deviazione di posizionamento inferiore o uguale a ± 0,05 mm |
| Macchinari generali | Macchine per l'imballaggio, linee di trasporto | C7 (meno o uguale a 15μm/300 mm) | La deviazione di spostamento inferiore o uguale a ± 0,1 mm |
Strategia di manutenzione e avvertimento di fallimento della precisione
Ispezione di precisione regolare
Utilizzare l'interferometro laser per ispezionare secondo lo standard ISO 230-2, ogni 5000 ore di funzionamento o accuratezza di elaborazione supera lo standard, registrare la tendenza della variazione dell'errore di piombo (come il tasso di crescita dell'errore> 1 μm/1000 ore devono essere revisionati) .}
Indossare la tecnologia di avvertimento
Installa i sensori di deformazione per monitorare lo stress di contatto della pista, quando lo stress oscilla oltre il 20% del valore medio (come l'improvviso cambiamento di sollecitazione causata dall'errore guida), il sistema allarma automaticamente e richiede la sostituzione della vite .
Conclusione
L'accuratezza del piombo delle viti a sfera DFU non è un singolo indice tecnico, ma influisce sull'accuratezza dello spostamento, la fluidità del movimento, la rigidità del sistema e altre dimensioni, con conseguente reazione a catena sulla precisione dell'attrezzatura, l'efficienza e il costo del livello di accuratezza. Bilanciamento delle prestazioni e costi . Si consiglia di determinare la soluzione ottimale attraverso la simulazione (E . G ., test di degradazione dell'accuratezza del carico) durante la fase di selezione per evitare un aumento del 40% o più del costo totale del ciclo di vita a causa della mancanza di accuratezza .
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