Kui koordinaatmõõtmismasin libiseb üle teekonna ilma nähtava kontaktita, määrdeaineta ja pulga libisemiseta, sõidab see peaaegu kindlasti õhklaagril ja enamiku täppismasinate puhul on pind, millel see sõidab, graniit. Purustatud graniidi ja surveõhu sidumine on moodsate metroloogiaseadmete, pooljuhtastmete ja lineaarsete mootoriplatvormide vaikne alus. See juhend selgitab, kuidas graniidist õhklaagrid töötavad, miks eelistatakse graniiti enamikus rakendustes keraamikale, kuidas määratakse kandevõime ja jäikus, mida õhuvarustus vajab ja kuidas seda praktilise valiku kontroll-loendi abil täpsustada.
Kuidas õhklaagrite juhtimine töötab
Õhklaager asendab tahke libiseva kontakti õhukese rõhu all oleva õhukilega, tavaliselt mõne mikromeetri kuni mõnekümne mikromeetri paksusega. Õhk juhitakse läbi laagripadja väikeste avade või poorse piirkonna, see levib padja ja juhtpinna vahelisse pilusse ning väljub servadest. Kile sees olev rõhk kannab koormat, nii et kelk pigem hõljub kui puudutab. Kuna metall ei puutu kokku, puudub liikumise alguses staatiline hõõrdumine, kulumisosakesed ega määrdeaine, mis tõmbaks ligi tolmu või aurustuks puhtas ruumis.
Kile kaks omadust on sama olulised kui koormus, mida see kannab. Esimene on keskmistamine: kile ületab juhtpinnal mikroskoopilisi kõrgeid ja madalaid väärtusi, filtreerides lühikese lainepikkuse vead, nii et kasulik koormus näeb palju sujuvamat trajektoori kui töötlemata pinnaprofiil. Teine on summutamine: õhukile hajutab vibratsioonienergiat, mis täiendab graniidi enda loomulikku summutamist. Need efektid koos tekitavad liikumist submikromeetrilise sirguse ja nanomeetri skaala eraldusvõimega, mis on täpselt see, mida nõuavad CMM-i õhklaagrite etapid ja optilised kontrollsüsteemid.
Miks terase või keraamika asemel graniit
Juhtpind on pool õhklaagrisüsteemist ja selle kvaliteet määrab terviku. Graniidil on kolm eelist. Seda saab tavaliselt mikromeetri tasemel suurtel aladel siluda silmapaistvalt tasaseks, mis annab õhukilele stabiilse ja etteaimatava vahe. Sellel on kõrge sisemine summutus, nii et kombineeritud struktuur ei helise nii nagu terasest. Ja see on mõõtmetelt rahulik: selle soojuspaisumine moodustab väikese osa terasest ja see ei korrodeeru, nii et lõhe geomeetria elab üle aastatepikkuse temperatuuritsükli ja niiske puhta ruumi õhu ilma ümbertöötamiseta.
Mõnedes masinates on keraamilised juhikud, tavaliselt alumiiniumoksiid või ränikarbiid, ja neil on tõeline tugevus. Need on kõvemad kui graniit, taluvad suuremat kontaktkoormust, kui kasutatakse hübriid-palliõhusüsteeme, ja võivad teatud geomeetriatel olla sama jäikusega kergemad. Praktikas taandub valik rakendusele. Enamiku CMM- ja metroloogiaplatvormide puhul võidab graniit täpsusühiku maksumuse, saadaoleva suuruse ja parandatavuse osas, kuna kulunud või kahjustatud graniidijuhiku saab oma kohale tagasi panna, samas kui keraamiline juhik tähendab tavaliselt kogu komponendi väljavahetamist. Keraamika kipub teenima oma lisatasu seal, kus domineerivad äärmuslik kõvadus, agressiivne keskkond või väga suured kiirendused.
Kandevõime ja jäikus
Õhklaagri kandevõime on lihtsalt kile integreeritud rõhk padja ala kohal, mida vähendatakse toite ja serva vahelise rõhuprofiiliga. Ligikaudne praktiline juhend: tüüpilise toiterõhuga umbes 4–6 baari ja tõhusate padjakonstruktsioonidega on saavutatav efektiivne kilerõhk vahemikus 1,5–3 baari padja piirkonnas, nii et 50 x 100 mm padjake kandub koos varuga suurusjärgus 75–150 kg. Mitme padjaga kelgud lisavad võimsust otse.
Jäikus on tühimiku muutus koormuse muutuse ühiku kohta ja see hoiab ära kasuliku koormuse kaldumise juhiku suunas koormuse nihkumisel. Kile jäikus tõuseb toiterõhu ja väiksema projekteerimisvahe korral, kuid liiga väike vahe muudab laagri tundlikuks pinna tasasuse vigade ja osakeste suhtes. Hea disainiga kaetud graniidist laagrid asuvad tootesarja keskel, ühendades sisulise jäikuse ja taluvuse tegeliku pinnakvaliteedi suhtes. Tarnijate võrdlemisel küsige koormuse ja vahe kõverat ja kile jäikuse näitajat oma töökoormusel, mitte ainult maksimaalset koormuse numbrit, sest laager, mis ujub väikese koormuse korral kõrgel ja sukeldub suure koormuse korral, näitab seda teie sirguse andmetes.
Õhukile vahe ja õhuvarustuse nõuded
Disainvahe valitakse nii, et see sobiks juhiku tasasuse ja õhu puhtusega. Suuremad vahed andestavad pinnavead ja osakesed, kuid vähendavad jäikust; täppismasinad töötavad tavaliselt 5–12 mikromeetrise vahega kaetud graniidil. Seetõttu on juhitasasus nii rangelt määratletud: kile suudab keskmistada ainult neid vigu, mis on tema enda paksuse suhtes väikesed.
Õhuvarustus vajab samasugust hoolt. Tüüpilised nõuded on puhas ja kuiv õhk rõhul 4–8 baari, filtreeritud kuni 0,1 mikromeetrini või paremini täppistööde jaoks, mille kastepunkt on piisavalt madal, et vältida kondenseerumist liinides, tavaliselt alla 10 kraadi C torustiku rõhul. Nafta on vaenlane: isegi õliudu jäljed rändavad lõpuks kile sisse ja sadestuvad juhikule, nii et õlivabad kompressorid või koalestseerimis- ja süsinikfiltrid on standardsed. Regulaatorid ja reservuaarid peaksid olema sellise suurusega, et tarbimine püsiks ühtlane, sest rõhu pulsatsioon ilmneb laval otse liikumise pulsatsioonina. Tarbimine oleneb padja suurusest ja vahest, alates mõnest liitrist minutis väikeste patjade puhul kuni tublisti üle saja suurte mitme padjaga vankrite puhul, seega tuleks toide kavandada kogusummast, koondades või akumulaatoriga, kus ootamatu seiskamine laseks masinal oma juhikutele asetuda.
Kus kasutatakse graniidist õhklaagreid
Sama füüsika teenindab mitut masinaperekonda ja rõhuasetus on igaühe puhul erinev.
| Rakendus | Mida õhklaager teeb | Miks graniit sobib |
| CMM ja mõõtemasinad | Kannab sondi kelgu hõõrdumiseta, korratava liikumisega X- ja Y-rööbastel | Lapitud tasasus ja summutus annavad pika sõidu ajal submikromeetrise sirguse |
| Metroloogiasüsteemid | Pakub optiliste ja puutetundlike andurite triivivaba võrdlusliikumist | Termiline stabiilsus hoiab kalibreerimise kehtivuse korduskontrollide vahel |
| XY etapid | Toetab kasulikku koormust tasapinnalistel mitme plaadiga paigutustel nanomeetri eraldusvõimega draividega | Suur jäikus koos suurepärase tasapinnalisusega suurtes plaatides |
| Lineaarsed mootoriplatvormid | Asendab mehaanilisi juhtteid, kus kokkupuude lisab lainetust ja osakesi | Mittemagnetiline, puhas ja ühildub suure kiirenduse profiilidega |
| Pooljuhtide kontrollimisseadmed | Paigutab vahvlid ja andurid kulumisjääke tekitamata | Ei sisalda määrdeainet, pole osakesi, stabiilne puhtas ruumis |
Praktilise valiku kontrollnimekiri
Enne hinnapakkumise küsimist töötage läbi kuus üksust. Nende ettevalmistamiseks kulub tund ja see säästab nädalaid iteratsiooni.
Koormus: märkige kasuliku koorma mass, selle raskuskeskme nihe ja kas koormus on konstantne või muutub tsükli jooksul. Siia kuuluvad ka mootorite ja kaablite eelkoormuse suund ja dünaamilised jõud.
Liikumine ja ümbris: andke igale teljele vajalik käik, vaba ruum ning tugevate peatuste asukoht ja kaabli juhtimine. Juhiku pikkus määrab laagripatjade arvu ja vahekauguse.
Täpsusnõuded: väljendage neid sirguse, läbitud tee tasasuse, kalde, veeremise ja kalduvusena kogu käigu ulatuses ning korratavusena. Siin olevad numbrid juhivad graniidist juhiku lappimisspetsifikatsiooni.
Õhuvarustus: kontrollige olemasolevat rõhku, kastepunkti ja filtreerimist masina sisselaskeava juures ning seda, kas torustik on jagatud muude seadmetega, mis võivad põhjustada rõhulangusi.
Keskkond: temperatuurivahemik ja stabiilsus, niiskus, põranda vibratsioon ja puhta ruumi klass, kui see on olemas. Need määravad materjali kvaliteedi, vahe suuruse ja isolatsioonikinnituste vajaduse.
Paigaldusliides: esitage joonised selle kohta, mis kinnitub kelgu külge ja mis toetab juhikut, sealhulgas sisestusasendid, nii et graniidist osa saabub kokkupanemiseks valmis, mitte ei vaja pärast kohaletoimetamist kohalikku puurimist.
Paigaldus, puhastus ja hooldus
Õhklaagrisüsteem on peaaegu hooldusvaba, kuid mõned harjumused kaitsevad seda. Hoidke juhtpind tühikäigul kaetud, et vältida prahi ja juhuslikku kokkupuudet. Puhastage lapitud graniiti pehme pesuvahendi või isopropüülalkoholi ja ebemevaba lapiga; vältige agressiivseid leeliselisi puhastusvahendeid, mis võivad pinna aastate jooksul tuhmuda. Ärge kunagi libistage vankrit kuivale juhikule, kui õhk on välja lülitatud, sest isegi üks stardipeatus koormuse all võib jätta padjale tasase koha; kasutage masinasse kavandatud tõste- või kompenseerimisfunktsioone. Kontrollige filtreid ja regulaatoreid ajakava järgi ning jälgige pilu näitu, kui masin neid pakub, sest aeglaselt vähenev vahe näitab sageli filtri vananemist või pinna saastumist ammu enne, kui see veaks muutub. Nende harjumustega saab graniidist juhiku pärast pikki kasutusaastaid uuesti üle kanda ja süsteemi taastada uue jõudlusega, mis on tehnoloogia üks vaikseid majanduslikke eeliseid.
Alustage oma koormast ja reisist
Kui määrate CMM-i õhklaagrietappi, metroloogiaplatvormi või kohandatud lineaarset mootorimasinat, saatke meile ülaltoodud kontrollnimekiri või lihtsalt koormuse, liikumise, täpsuse eesmärgid ja liidese joonised. Valmistamegraniidist õhklaagerkomponendid ja sobivad lapitud juhikud majas ja meiemõõtmismasina graniidikomponentliin katab rööpad, vagunid ja alused, millel nad sõidavad. Meie insenerid vaatavad teie nõuded üle, soovitavad padja paigutust, vaheklassi ja juhiku tasasust ning tagastavad pakkumise koos tarneajaga, tavaliselt mõne tööpäeva jooksul. Teie joonise järgi valmistamine on meie tavapraktika ja joonise ülevaatus on tasuta.