서브-포지셔닝 정확도는 모션 축에서 발생하는 모든 마찰-오류 원인을 제거하는 데 달려 있으며 기계적 접촉 베어링은 아무리 잘 만들어도 거기에 도달할 수 없습니다. 모든 볼 베어링과 선형 가이드에는 정지, 구름 마찰 가변성 및 미세한 표면 결함이 결합되어 있어 측정 장비가 측정하려는 규모와 정확히 일치하는 위치 결정 소음이 발생합니다. 에어 베어링은 접촉을 완전히 제거하여 이 문제를 해결합니다. - 해당 시스템에서 화강암의 역할은 베어링이 엔지니어링 주의를 끄는 반면 베어링이 타고 있는 표면은 주어진 것으로 취급되기 때문에 간과되기 쉽습니다.
에어베어링의 정확도를 실제로 제한하는 요소
에어베어링은 베어링 패드와 기준 표면 사이에 얇은 가압 공기막({0}} 일반적으로 몇 마이크론 두께-)을 유지하여 작동하며, 패드는 표면에 직접 닿지 않고 해당 필름 위에 떠 있습니다. 이론적으로 이는 방정식에서 마찰과 기계적 마모를 완전히 제거합니다. 실제로 베어링의 실제 위치 정확도는 패드가 움직일 때 공기막이 얼마나 일관적으로 유지되는지에 따라 제한되며, 그 일관성은 베어링 하드웨어 자체가 아닌 기준 표면의 평탄도와 다공성에 거의 전적으로 달려 있습니다.
이는 장비 사양 대화에서 과소평가되는 세부 사항입니다. 미크론 미만의 강성 공차로 설계된 베어링은 미세한 다공성 변화 또는 평탄도 편차가 있는 표면을 주행하는 경우 여전히 포지셔닝 소음을 나타냅니다. 모든 불규칙성은 국부적 에어 갭을 변경하고 에어 갭의 모든 변화는 국부적 강성을 변경하기 때문입니다. 베어링은 그 아래 표면만큼만 정확할 수 있습니다.
화강암의 다공성 거동이 평탄도 수치보다 더 중요한 이유
평탄도는 정확하게 지정되지만 다공성은 지정되지 않는 경우가 많습니다. 이는 에어베어링 응용 분야에서는 반대입니다. 화강암 표면은 종이에 대한 인상적인 평탄도 사양을 충족하면서도 재료의 다공성이 엄격하게 제어되지 않으면 에어 베어링 아래에서 여전히 일관되지 않은 성능을 발휘할 수 있습니다. 다공성 변화는 일반적으로 하위-표면 구조-를 조사하지 않는 접촉식 또는 광학적 방법으로 수행하는 평탄도 측정-이 반드시 포착할 수 없는 국부적인 공기-간극 불규칙성을 생성하기 때문입니다.
3,100kg/m³ 밀도 범위의 고급 흑색 화강암은 낮고 상대적으로 일관된 다공성을 지닌 촘촘하게 채워진 결정 구조를 제공합니다. 이는 낮은 등급의 석재가 아닌 계측 장비의 기본 에어 베어링 참조 재료가 된 이유 중 하나입니다.{2}} 여기서 재료 조달은 구체적으로 중요합니다. 문서화된 밀도 및 다공성 데이터 없이 일반 라벨로 판매되는 화강암은 베어링의 실제 현장 성능이 정격 강성 및 정확도 수치와 일치하지 않는 실질적인 위험을 초래합니다.
계측 장비에서 화강암 에어베어링이 나타나는 곳
CMM 브리지 및 컬럼 축 사용화강암 공기 베어링 표면전체 기계의 측정 정확도는 기본 측정 축을 따라 마찰이 없고{0}}소음이 적은-움직임에 따라 달라지기 때문입니다. 베어링 수준에서 발생하는 모든 포지셔닝 소음은 보고된 측정값에 직접 전파됩니다.
다른 정밀 장비 교정에 사용되는 레이저 간섭계 스테이지 -는 종종 화강암 공기 베어링을 지정하는 경우가 많습니다. 왜냐하면 간섭계 측정 자체는 덜 정밀한 장비에서는 볼 수 없는 사소한 베어링 유도 위치 오류도 드러낼 만큼 민감하기 때문입니다.-
대형-형식 검사 및 반도체 계측 플랫폼은 화강암 공기 베어링 표면에 의존합니다. 여기서 기준 표면은 단일 베어링 패드보다 상당히 큰 작업 영역 전체에서 일관된 다공성과 평탄도를 유지해야 합니다. 이는 듣기보다 -더 어려운 제조 문제입니다. 작은 샘플에서 달성할 수 있는 다공성 제어가 멀티미터 표면에 걸쳐 자동으로 유지되지 않습니다-.
실제-세계적 성능을 결정하는 제조 세부사항
화강암 에어 베어링 표면을 그라인딩하는 것은 범용 참조 플레이트를 그라인딩하는 것과 동일한 프로세스가 아닙니다. 둘 다 동일한 재료로 시작하더라도 마찬가지입니다. 에어 베어링 표면에는 평면도뿐만 아니라 베어링 성능을 위해 특별히 제어되는 마감 매개변수 - 표면 거칠기, 가장자리 처리, 다공성 검증 -이 필요합니다. 왜냐하면 표면은 표준 평탄도 검사를 통과하면서도 축이 실제로 사용될 때만 나타나는 방식으로 베어링 강성에 영향을 줄 만큼 충분한 국부 다공성 변화를 도입할 수 있기 때문입니다.
이는 일반적인 화강암 가공 경험보다는 에어 베어링 표면을 가공하는 제작자의 특정 경험이 관련되는 부분입니다. 우리는 정밀 화강암 제품 라인의 일부로 화강암 공기 베어링 표면을 기계로 가공하고, 해당 특정 작업에서 반복되는 교훈은 - 직후가 아니라 연삭 공정 중 다공성 검증이 실제로 현장 성능을 예측한다는 것입니다. 왜냐하면 최종 검사에서만 발견된 다공성 문제는 종종 평탄도 측정만으로 허용 가능한 것으로 보이는 표면을 재연마한다는 의미-를 의미하기 때문입니다.
화강암 에어베어링 표면을 지정하기 전에 확인해야 할 사항
미크론 미만의 위치 정확도가 필요한 계측 장비의 경우, 평탄도 인증서뿐만 아니라 인용되는 재료 등급에 대한 실제 다공성 데이터를 공급업체에 요청하는 것이 좋습니다. 또한 공급업체가 응용 분야에 필요한 작업 영역에서 구체적으로 에어 베어링-등급 표면을 가공한 경험을 문서화했는지 확인하는 것도 가치가 있습니다. 왜냐하면 작은 샘플에 유지되는 다공성 및 평탄도 제어는 전용 프로세스 검증 없이는 대형-형식 플랫폼으로 자동 확장되지 않기 때문입니다.