logo
لافتة

تفاصيل الحلول

Created with Pixso. المنزل Created with Pixso. الحلول Created with Pixso.

لماذا تفشل براغي الكرة C3: فخ وحدة الدعم 0.003 مم

لماذا تفشل براغي الكرة C3: فخ وحدة الدعم 0.003 مم

2025-11-30
لماذا تفشل الدقة C3: فخ "وحدة الدعم" المخفي

في تصميم الأتمتة المتطورة، غالبًا ما يخصص المهندسون ميزانية كبيرة لـبراغي كروية أرضية من درجة C3. الهدف بسيط: دقة دون ميكرون.

ومع ذلك، غالبًا ما نواجه مفارقة محبطة في هذا المجال: براغي ممتازة تقدم أداءً متوسطًا. تظهر الآلات اهتزازًا وتوليدًا للحرارة وأخطاء في تحديد المواقع تنحرف على نطاق واسع بعد بضعة أشهر فقط.

بعد استكشاف الأخطاء وإصلاحها لمئات من أنظمة الحركة الخطية، وجدنا أن الجاني نادرًا ما يكون البرغي نفسه. بدلاً من ذلك، هو "الأجهزة" التي غالبًا ما يتم تجاهلها -وحدة دعم البرغي الكروي - ودقةتشغيل نهاية العمود.

توضح دراسة الحالة هذه البيانات وراء فشل حقيقي وتشرح سبب كون الصلابة والتفاوتات الهندسية هي خطوط الدفاع الحقيقية الخاصة بك.

الحالة: "عصا-انزلاق" باهظة الثمن

كانت شركة مصنعة لمعدات أشباه الموصلات تقوم بترقية مرحلة فحص الرقاقة (المحور X). لقد تحولوا إلى براغي أرضية C3 لضمان الدقة. ومع ذلك، أظهر اختبار مقياس التداخل بالليزر خطأ في تحديد المواقع يبلغ±0.015 مم، متجاوزًا الحد المسموح به. والأسوأ من ذلك، عند السرعات المنخفضة، أظهر حمل المحرك ارتفاعات غير منتظمة - علامة كلاسيكية على "العصا-الانزلاق" وضعف صلابة النظام.

لقد استبدلنا وحدات الدعم "القياسية" العامة بـوحدات دقة عالية الصلابة (مقارنة بمعايير BK15/FK15). كان الفرق في البيانات.

تحليل البيانات: لماذا "القياسي" غير كافٍ

وحدة الدعم ليست مجرد قوس؛ إنها مرساة مجموعة نقل الحركة الخاصة بك. إليك المقارنة الفنية التي حلت المشكلة:

1. النواة الداخلية: الصلابة هي الملك

تستخدم العديد من وحدات الدعم العامة محامل كروية أخدودية عميقة قياسية. بالنسبة للحركة الدقيقة، هذه عيب قاتل بسبب اللعب المحوري. يجب أن تستخدم الوحدات عالية الأداءمحامل كروية تلامسية زاوية P4 متطابقة (ACBB) مع تحميل مسبق محدد.

دعنا نلقي نظرة على مواصفات وحدة دقة 15 مم (رقم 15) القياسية:

  • الصلابة المحورية (الصلابة): 28 كجم/ميكرومتر.
    (بمعنى: ينتج عن حمل محوري يبلغ 28 كجم إزاحة بمقدار 1 ميكرون فقط.)
  • تصنيف الحمل الديناميكي الأساسي (Ca): ~730 كجم.
  • تصنيف الحمل الثابت الأساسي (Coa): ~1060 كجم.
ملاحظة هندسية: إذا انخفضت صلابة وحدة الدعم الخاصة بك عن هذا الحد، فسوف يتشوه المحمل مرنًا أثناء الانعكاسات عالية السرعة. يصل محرك المؤازرة إلى الهدف، لكن الحمل يتخلف. لا يمكن لأي قدر من ضبط PID إصلاح هذا التباطؤ الميكانيكي.
2. المعالجة السطحية: الدرع 5 ميكرومتر

بالنسبة للآلات التي تعمل في الغرف النظيفة أو البيئات الرطبة، فإن التشطيبات القياسيةأكسيد أسود غير كافية. بمجرد تبخر الزيت، يبدأ التآكل الدقيق على القاعدة، مما يغيرالارتفاع المركزي (ح).

نوصي بـطلاء النيكل الكهربائي لسببين:

  • التوحيد: يتم التحكم في سمك الطلاء في حدود5-10 ميكرومتر، مما يضمن بقاء تفاوت تجويف المحمل دون تغيير (على عكس الجلفنة بالغمس الساخن).
  • استقرار القاعدة: يجتاز اختبارات رش الملح ASTM، مما يضمن بقاء سطح التركيب مسطحًا تمامًا طوال دورة حياة الجهاز.
القاتل الخفي: تشغيل نهاية العمود

حتى أفضل وحدة دعم ستفشل إذا تم تشغيل عمود البرغي بشكل سيئ. تعتمد وحدة الدعم على "ضغط مناسب" مع العمود.

لقد قمنا بقياس نهاية العمود للآلة الفاشلة مقابلمعايير التفاوت الهندسي ISO/JIS. كانت النتائج كاشفة:

عنصر الفحص الآلة المعيبة (مقاسة) المعيار الدقيق (الهدف) العاقبة
مقاس القطر الخارجي لمقعد المحمل -0.015 مم h5 / g6 (-0.002 ~ -0.008) الفجوة فضفاضة جدًا؛ تنزلق الحلقة الداخلية (الارتداد).
تعامد الكتف 0.012 مم الحد الأقصى 0.003 مم يجبر البرغي على الانحناء عند إحكام صامولة القفل.
التركيز 0.020 مم الحد الأقصى 0.005 مم يسبب الاهتزاز والتشغيل خارج المركز عند دورات في الدقيقة عالية.

"دليل الإدانة": انظر إلىالتعامد. كان كتف العمود منحرفًا بمقدار 0.012 مم. عندما تم إحكام صامولة القفل، أجبر الكتف الملتوي المحامل الدقيقة على الإمالة، مما أدى إلى إنشاء "انحناء قسري" في عمود البرغي. هذا دمر دقة C3 على الفور.

الحل والنتائج

تضمن الإصلاح بروتوكولًا من ثلاث خطوات:

  1. الترقية: تم تركيب وحدات دعم مطلية بالنيكل عالية الصلابة (DF متطابقة ACBB).
  2. إعادة التشغيل: تم إعادة طحن نهاية العمود لتلبيةتفاوت h5 و0.003 مم تعامد.
  3. التجميع: استخدم مفتاح عزم الدوران للإدارة الصحيحة للتحميل المسبق.

النتيجة: استقرت دقة تحديد المواقع عند±0.003 مم. اختفت تموج الحركة، وانخفض ضجيج الجهاز بشكل كبير.

الخلاصة

منصلابة 28 كجم/ميكرومتر إلى0.003 مم تفاوت التشغيل، تحدد هذه الأرقام الحدود بين "الحركة" و "الحركة الدقيقة".

لا تدع وحدة دعم عامة تكون عنق الزجاجة لنظامك عالي الدقة. قم بتقييم مكوناتك بناءً على البيانات، وليس فقط الأبعاد.

هل تواجه صعوبة في "فقدان الدقة غير المبرر"؟

لا تدع وحدة دعم عامة تعرض أداء برغي C3 للخطر. يمكن لفريق الهندسة لدينا مراجعة رسومات العمود الخاصة بك والتوصية بمطابقة التحميل المسبق المثالية.

تحدث إلى مهندس