Komponentenauswahl und Maschinenkonstruktion beeinflussen die Systemgenauigkeit und Wiederholbarkeit.

Bevor wir diese Frage beantworten, definieren wir die Genauigkeit und Wiederholbarkeit für lineare Systeme.

【Genauigkeit】

In der linearen Bewegung gibt es zwei allgemein Kategorien der Genauigkeit - Positionierungsgenauigkeit und Reisegenauigkeit. Die Positionierungsgenauigkeit gibt den Unterschied zwischen der Zielposition des Systems und der tatsächlichen Position an, die sie erreicht hat. Die Reisegenauigkeit gibt Fehler an, die während der Bewegung auftreten-mit anderen Worten, wandelt sich das System in einer geraden Linie oder bewegt es sich auf und ab oder von Seite zu Seite, wenn es bewegt ist?

Die Genauigkeit wird in Bezug auf einen „wahren“ oder akzeptierten Wert oder eine anerkannte Referenz angegeben. Für die Positionierungsgenauigkeit ist der Referenzwert die Zielposition. Für die Reisegenauigkeit ist der Referenzwert eine definierte Bewegungsebene sowohl in vertikaler Richtung (auch bekannt als die Flatheit der Reise) als auch in horizontaler Richtung (auch bekannt als die Geradheit der Reise). Beachten Sie, dass die Genauigkeit sich darauf bezieht, wie genau die Zielposition erreicht wird, wenn sie sich aus beiden Richtungen nähert.

【Wiederholbarkeit】

Wiederholbarkeit definiert, wie genau ein System über mehrere Versuche in dieselbe Position zurückkehrt. Wiederholbarkeit kann entweder als unidirektional angegeben werden, was bedeutet, dass die Spezifikation gültig ist, wenn die Position aus derselben Richtung oder bidirektional angegangen wird, was bedeutet, dass die Spezifikation gültig ist, wenn die Position aus beiden Richtungen angegangen wird.

Frage: "Ich entwerfe ein neues lineares Bewegungssystem. Soll ich es für eine hohe Genauigkeit oder Wiederholbarkeit entwerfen? Oder beides?"

Lineare Systeme bestehen aus vier grundlegenden Komponenten - der Basis- oder Befestigungsstruktur, der linearen Führung (oder den Leitfäden), dem Antriebsmechanismus und dem Motor - und jede davon spielt eine Rolle bei der Genauigkeit oder Wiederholbarkeit des Systems. Sekundäre Komponenten wie Kupplungen, Anschlüsse, Montageplatten, Sensoren und Rückkopplungsgeräte beeinflussen ebenfalls die Leistung des Systems. Und selbst Faktoren, die nicht leicht kontrolliert werden, wie Temperaturschwankungen und maschinelle Schwingungen, beeinflussen die Genauigkeits- und Wiederholbarkeitspezifikationen eines Systems.

Bei der Maximierung der Positionierungsgenauigkeit sollte der Antriebsmechanismus in der Regel der Fokusbereich sein. Kugelschrauben werden allgemein als die beste Wahl für die Genauigkeit der hohen Positionierung anerkannt, die durch ihren Leitfehler oder die Toleranzqualität Klassifizierungen angegeben ist. Bleischrauben mit vorinstallierten Muttern und hochpräzisen Rack- und Ritzelsystemen können jedoch auch hohe Positionierungsgenauigkeiten bereitstellen. Das Beugen und Vibrieren des Systems kann die Positionierungsgenauigkeit abbauen, sodass die Steifheit der Befestigungsstruktur, linearer Führung und die Verbindungen zwischen Komponenten auch für Systeme wichtig ist, die eine hohe Positionierungsgenauigkeit erfordern.

Im Gegensatz dazu hängt die Reisegenauigkeit eines Systems fast ausschließlich von der Montagestruktur und dem linearen Führungssystem ab. Die meisten rezirkulierenden linearen Guides werden durch die Genauigkeitsklasse angegeben, die die maximalen Abweichungen in Höhe, Parallelität und Geradheit während des Reisens definiert. Eine lineare Führung ist jedoch nur so „genau“ wie die Oberfläche, an der sie montiert ist, sodass die Montagestruktur ein wichtiger Faktor ist. Montage einer „Präzisionsgenauigkeit linearer Leitfaden für eine unmachte Basis oder eine Aluminium -Extrusion negiert die Reisegenauigkeit der Führung.

Die Wiederholbarkeit eines linearen Systems wird hauptsächlich durch den Antriebsmechanismus bestimmt - dh die Bleigenauigkeit einer Schraube, die Zahnabgänderabweichung und die maximale Strecke eines Gürtels oder die Gegenreaktion in einem Rack- und Ritzelsystem. Der beste Weg, um die Wiederholbarkeit zu verbessern, besteht darin, das Spielenmechanismus zu entfernen oder zu löschen. Kugelschrauben werden häufig mit Vorspannung angegeben, um die Rückschläge zu beseitigen, und viele Bleischristen -Designs bieten auch keine Rückschläge. Rack- und Ritzelsysteme haben von Natur aus eine Gegenreaktion zwischen dem Zahnräder und den Ritzelzähne, aber Doppelritzel- und Split -Ritzel -Designs entfernen diese Gegenreaktion.

Wenn das System erhebliche Temperaturschwankungen erfährt, kann die Expansion und Kontraktion von Komponenten aufgrund thermischer Effekte auch die Wiederholbarkeit eines Systems verringern. Im Gegensatz zur Positionierung oder Reisegenauigkeit kann die Wiederholbarkeit eines Systems durch Feedback und Kontrolle nicht verbessert werden. Die einzige Möglichkeit, die Wiederholbarkeit eines linearen Systems zu verbessern, besteht darin, ein Laufwerk mit einer höheren Wiederholbarkeit zu verwenden.

Unabhängig davon, ob ein Designer oder Ingenieur mehr mit Genauigkeit oder Wiederholbarkeit befasst sein sollte, hängt von der Art der Anwendung ab. Bei der Positionierung von Anwendungen wie Auswahl und Ort oder Baugruppe sind Positionsgenauigkeit und Wiederholbarkeit häufig die kritischsten Faktoren. Bei Anwendungen wie Abgabe, Schneiden oder Schweißen, bei denen die Gleichmäßigkeit und Genauigkeit des Prozesses während der Reise kritisch ist, sollte die Reisegenauigkeit im Mittelpunkt stehen.