Độ chính xác

1.6.1 Độ chính xác

Độ chính xác của thanh dẫn hướng SCHNEEBERGER MONORAIL, cùng với kết cấu xung quanh, quyết định độ chính xác chuyển động của toàn bộ hệ thống. Độ chính xác thanh dẫn hướng là yếu tố quan trọng để định vị chính xác và gia công chất lượng cao.

Độ chính xác của chuyển động tuyến tính phụ thuộc vào độ chính xác của thân máy nơi thanh dẫn được lắp đặt, cũng như độ chính xác bản thân của thanh dẫn hướng SCHNEEBERGER MONORAIL. Độ chính xác bao gồm dung sai kích thước (độ lệch chiều cao và chiều rộng) cũng như độ chính xác chuyển động (độ lệch khi xe trượt di chuyển dọc theo thanh dẫn).

1.6.2 Cấp chính xác của thanh dẫn hướng SCHNEEBERGER MONORAIL

SCHNEEBERGER phân loại thanh dẫn MONORAIL thành các cấp chính xác khác nhau. Để thực hiện điều này, dung sai kích thước chiều cao và chiều rộng giữa thanh dẫn và xe trượt được kiểm soát.

Dung sai của các kích thước này được SCHNEEBERGER giới hạn trong quy cách sản xuất nội bộ, từ đó đảm bảo tính nhất quán và độ tin cậy của sản phẩm. Các cấp chính xác định nghĩa dung sai chiều cao và chiều rộng của xe trượt so với thanh dẫn; giá trị chi tiết vui lòng tham khảo danh mục sản phẩm SCHNEEBERGER MONORAIL và AMS.

1.6.3 Độ chính xác chuyển động

Lý tưởng nhất, chuyển động của xe trượt dọc theo thanh dẫn nên tuân theo quỹ đạo đường thẳng chính xác. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của dung sai sản xuất, chuyển động thực tế sẽ có một số độ lệch nhất định. Độ chính xác chuyển động mô tả sự sai lệch giữa quỹ đạo chuyển động thực tế của xe trượt khi di chuyển dọc theo thanh dẫn và quỹ đạo đường thẳng lý tưởng.

Sai số thành phần của một xe trượt đơn

Một xe trượt đơn di chuyển dọc theo thanh dẫn tạo ra năm sai số thành phần (component errors). Các sai số này bao gồm ba chuyển động quay và hai chuyển động tịnh tiến:

Component errors (five degrees of freedom) of a single carriage.

Sai số thành phần (năm bậc tự do) của một xe trượt đơn.

Ảnh hưởng của sai số thành phần

Lấy trục máy làm ví dụ, hành vi hình học được xác định bởi các sai số thành phần của từng xe trượt. Khi nhiều trục được kết nối với nhau, các sai số thành phần tương tác với nhau. Vì vậy, điều rất quan trọng là giữ lượng biến thiên của mỗi xe trượt trong hệ thống càng nhỏ càng tốt.

Chuyển động của nhiều xe trượt được kết nối

Trong các ứng dụng thực tế, thường sử dụng cấu hình bốn xe trượt trên hai thanh dẫn song song. Khi các xe trượt được kết nối với nhau qua yên ngựa máy hoặc bàn làm việc, các chuyển động quay của từng xe trượt bị triệt tiêu, và hệ thống tổng thể chỉ thể hiện chuyển động tịnh tiến.

Four connected carriages with rotational movements XRX, XRY and XRZ shown.

Sơ đồ chuyển động quay XRX, XRY và XRZ của bốn xe trượt được kết nối.

Trong hệ thống tổng thể, các chuyển động quay XRX, XRY và XRZ của từng xe trượt không còn nhìn thấy được. Chuyển động tổng thể là kết quả tổng hợp của các chuyển động thành phần. Hệ thống xe trượt được kết nối chỉ giữ lại bậc tự do tịnh tiến:

Four connected carriages with only translational movements XTX, XTY and XTZ.

Bốn xe trượt được kết nối chỉ giữ lại chuyển động tịnh tiến XTX, XTY và XTZ.

1.6.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác chuyển động

Độ chính xác chuyển động của thanh dẫn hướng SCHNEEBERGER MONORAIL không chỉ bị ảnh hưởng bởi độ chính xác sản xuất của các phần tử lăn, mà còn bởi các yếu tố sau. Các yếu tố này có thể được phân thành ba loại dựa trên phạm vi ảnh hưởng:

Sai số hình học của kết cấu kết nối

Để đạt được dẫn hướng độ chính xác cao, bề mặt định vị của kết cấu kết nối cũng phải có độ chính xác cao. Các sai số hình học bổ sung đến từ độ chính xác và độ cứng vững của máy, cũng như ảnh hưởng của kết cấu xung quanh tổng thể. Độ chính xác chuyển động của thanh dẫn cuối cùng phụ thuộc vào kết quả tổng hợp của độ chính xác bản thân thanh dẫn và độ chính xác bề mặt đỡ.

Ảnh hưởng của lực vít

Lực vít khi lắp đặt thanh dẫn gây ra nén cục bộ và biến dạng. Các yếu tố sau ảnh hưởng đến biến dạng này:

• Độ lớn của mô-men siết vít
• Trạng thái bôi trơn của đầu vít (ảnh hưởng đến ma sát đầu vít)
• Độ phẳng của bề mặt đỡ
• Trạng thái tiếp xúc giữa thanh dẫn và bề mặt đỡ

1.6.5 Dao động hành trình

Dao động hành trình (Travel pulsation) là các chuyển động tuần hoàn nhỏ theo hướng XTY (ngang) và XTZ (thẳng đứng) xảy ra khi xe trượt di chuyển dọc theo thanh dẫn. Nguyên nhân là do tiếp xúc tuần hoàn khi các phần tử lăn vào và ra khỏi vùng chịu tải.

Nguyên nhân của dao động hành trình

Dao động hành trình chủ yếu được tạo ra bởi các yếu tố sau:

• Va đập khi phần tử lăn đi vào vùng chịu tải
• Giải phóng khi phần tử lăn rời khỏi vùng chịu tải
• Sự khác biệt nhỏ về đường kính phần tử lăn
• Biến dạng đàn hồi tại điểm tiếp xúc giữa phần tử lăn và đường ray

Các yếu tố ảnh hưởng đến dao động hành trình

Biên độ dao động hành trình có thể được kiểm soát bằng các thông số sau:

SCHNEEBERGER đặc biệt chú trọng đến thiết kế bộ tuần hoàn phần tử lăn và vùng đi vào. Bằng cách tối ưu hóa hình dạng hình học của các vùng này, các phần tử lăn có thể đi vào và rời khỏi vùng chịu tải một cách trơn tru, từ đó giảm thiểu tối đa dao động hành trình.

1.6.6 Các biện pháp nâng cao độ chính xác

Danh sách dưới đây cung cấp tổng quan về các biện pháp có thể được sử dụng để cải thiện độ chính xác chuyển động. Các biện pháp này bao gồm thiết kế máy công cụ, lựa chọn thanh dẫn hướng và phương pháp lắp đặt: