در مرحله طراحی تجهیزات، انتخاب زیرلایه ساختاری به طور مستقیم پایداری دینامیکی کلی،-حفظ دقت طولانی مدت و قابلیت ضد{1}}تداخل تجهیزات دقیق را تعیین می کند. بسیاری از مهندسان مکانیک به طور مکرر چدن، آلیاژ آلومینیوم، ریخته گری معدنی و گرانیت را با هم مقایسه می کنند. به لطف ضریب انبساط حرارتی پایین، استحکام بالا، میرایی ارتعاش عالی و پایداری ابعادی بلندمدت-، زیراندازهای گرانیتی به تدریج به ساختار اصلی پشتیبانی برای تجهیزات با دقت بالا تبدیل شده‌اند. با این حال، دروازه های گرانیتی یک راه حل جهانی برای همه ماشین ها نیستند. مزایای آن را می توان به طور کامل تنها زمانی اعمال کرد که تجهیزات به پایداری معیار دقیق، دقت موقعیت یابی تکراری و مقاومت خزش طولانی مدت نیاز داشته باشند. در ترکیب با شرایط عملیاتی تجهیزات، این مقاله انواع ماشین های دقیق مناسب برای دروازه های گرانیتی را به عنوان پشتیبان اصلی طبقه بندی کرده و منطق اصلی انتخاب مواد را توضیح می دهد.
1. بازرسی دقیق نیمه هادی و تجهیزات پردازش
ساخت نیمه هادی ها مستلزم تعیین موقعیت و بازرسی در مقیاس میکرو-نانو است. لرزش کوچک و تغییر شکل ابعادی ناشی از نوسانات دما مستقیماً بر عملکرد محصول تأثیر می گذارد. چنین تجهیزاتی به طور کلی برای استفاده از دروازه های گرانیتی به عنوان پشتیبان اصلی مناسب هستند. ماشین‌های بازرسی نوری ویفر، پلتفرمهای بازرسی نوری AOI، سیستم‌های بازرسی اشعه ایکس-و ماشین‌های پوشش پروسکایت به قاب‌های پایدار برای حمل لنزهای نوری، موتورهای خطی و ماژول‌های حرکتی نیاز دارند. گرانیت دارای عملکرد عالی در میرایی ارتعاش است که ارتعاشات میکرو-ایجاد شده توسط-حرکت رفت و برگشتی با سرعت بالا ماژول‌های حرکتی را سرکوب می‌کند و از تصویربرداری اپتیکال تار و جابجایی موقعیت جلوگیری می‌کند. در همین حال، ماده دارای خزش بسیار-کمی است. سطح مرجع دروازه‌ای تحت بار طولانی‌مدت به آرامی تغییر شکل نمی‌دهد و از نتایج بازرسی ثابت برای دسته‌های محصولات اطمینان حاصل می‌کند. پلت فرم های حرکتی نیمه هادی XY، مرتب سازی تراشه و ماشین های حفاری دقیق اغلب با سرعت بالا شروع و متوقف می شوند، که مستلزم استحکام کلی بالای دروازه ها هستند. ساختار دروازه ای گرانیتی یکپارچه به طور موثر رزونانس ساختاری ناشی از حرکت با سرعت بالا را کاهش می دهد و عمود و صاف بودن محورهای حرکتی را ثابت نگه می دارد.
2. تجهیزات پردازش دقیق لیزری فوق سریع
لیزر فمتوثانیه، لیزر پیکوثانیه و سایر دستگاه های لیزر فوق سریع برای برش میکرو، حفاری میکرو سوراخ و اچ کردن مواد استفاده می شود. پایداری فوکوس لیزری برای کیفیت پردازش بسیار مهم است. هنگامی که فوکوس لیزری در سطح میکرونی-تغییر شده است، کانتور پردازش شده مخدوش می شود. برای سیستم حرکت دروازه ای چنین ماشین های لیزری، دروازه های گرانیتی ترجیح داده می شوند. پایداری حرارتی خوب گرانیت تغییر شکل ساختاری ناشی از گرمای ناچیز موتورها و مسیرهای نوری را به حداقل می رساند. حتی پس از پردازش مداوم طولانی، ابعاد بدنه اصلی دروازه به سختی تغییر می کند و معیار مسیر نوری لیزر ثابت می ماند. در مقایسه با فریم های فلزی، گرانیت دارای میرایی بالاتری برای جذب لرزش ناشی از حرکت و جلوگیری از لرزش فوکوس لیزری است.
3. اندازه شناسی و تجهیزات بازرسی
ابزار اندازه‌شناسی برای کالیبره کردن ابعاد و تحمل‌های هندسی طراحی شده‌اند. قاب نگهدارنده خود ابزار باید قابلیت نگهداری دقیق تری داشته باشد. ماشین‌های اندازه‌گیری مختصات (CMM)، ابزارهای اندازه‌گیری بینایی دوبعدی و سنج‌های کانتور، دروازه‌ای را به عنوان حامل اسلایدهای اندازه‌گیری می‌کنند، که به عنوان معیار فیزیکی کل سیستم اندازه‌گیری عمل می‌کند. اگر بستر دروازه با گذشت زمان تغییر شکل دهد، تمام داده های اندازه گیری شده دارای انحراف سیستماتیک خواهند بود. زیر بشکهای گرانیتی با مقاومت قوی در برابر تغییر شکل پیری می‌توانند به سطح نانو- صافی و صافی برسند و معیارهای اندازه‌گیری پایدار را برای مدت طولانی حفظ کنند. تجهیزات تست جامع راهنما و پیچ سرب نیز در این دسته قرار می گیرند. یک دروازه گرانیتی پایدار، خطاهای اضافی وارد شده در هنگام بازرسی را کاهش می دهد و داده های کالیبراسیون قابل اعتماد ابزارهای اندازه گیری را تضمین می کند.
4. تجهیزات بازرسی دقیق برای صنعت انرژی های نو
صنعت باتری‌های لیتیومی به سمت ورق‌های قطبی بسیار نازک-و سلول‌های کوچک- در حال توسعه است. تجهیزات بازرسی عیوب ورق قطب و بازرسی ابعاد سلول به طور مداوم اسکن با سرعت بالا- را انجام می دهند. دوربین ها و سنسورها روی پرتو دروازه ای نصب شده اند. لرزش کوچک فریم باعث لکه دار شدن تصویر و نرخ هشدار کاذب بالاتر می شود. عملکرد عالی میرایی ارتعاش دروازه های گرانیتی عملکرد پایدار ماژول های بازرسی بینایی را تضمین می کند. علاوه بر این، مواد به سختی با تغییرات دما و رطوبت محیط تغییر شکل می دهند. در شرایط پیچیده کارگاهی کارخانه، می تواند دقت موقعیت نصب سنسورها را برای مدت طولانی حفظ کند و زمان خرابی تجهیزات را برای کالیبراسیون کاهش دهد.
5. CNC و پلتفرمهای حرکتی دقیق-بالا
پلتفرمهای حرکتی-XY و XYZ با دقت بالا مجهز به موتورهای خطی به طور گسترده در مونتاژ دقیق و توزیع میکرو استفاده می‌شوند. این پلتفرم ها دارای حرکت سریع و شتاب بالا هستند که الزامات سختی را بر سفتی و مقاومت ضربه ای اینرسی ساختار دروازه ای تحمیل می کنند. ویژگی‌های سختی بالا و تنش داخلی پایین دروازه‌های گرانیتی می‌تواند نیروی اینرسی تولید شده توسط-حرکت با سرعت بالا، سرکوب ارتعاشات میکرو{4} ساختاری و بهبود دقت موقعیت‌یابی مجدد سکوها را تحمل کند. گنتری های گرانیتی متفاوت از سازه های چدنی، نیازی به عملیات پیری طولانی ندارند و پس از سنگ زنی دقیق، ثبات ابعادی خوبی را حفظ می کنند.
6. سناریوهای نامناسب برای دروازه های گرانیتی (مرجع انتخاب مواد)
گرانیت همچنین دارای خواص ذاتی است و یک بستر جهانی نیست. اگر تجهیزات بار ضربه‌ای سنگین را تحمل می‌کنند، نیاز به مونتاژ جوش مکرر دارند، یا دارای محدودیت‌های وزن کلی بسیار سخت با اولویت وزن سبک هستند، دروازه‌های گرانیتی توصیه نمی‌شوند. علاوه بر این، زمانی که تجهیزات به طور مداوم در دمای بالا فراتر از شرایط کارگاه دمای ثابت عادی کار می‌کنند،-ارزیابی مجدد طرح زیرلایه مورد نیاز است.
7. نقاط تضمین اصلی برای تحویل دروازه های گرانیتی
پس از تأیید پذیرش دروازه های گرانیتی، کیفیت بستر، فرآیند ماشینکاری، کاهش تنش، ماشینکاری سوراخ و بازرسی کارخانه به طور مستقیم بر عملکرد تجهیزات نهایی تأثیر می گذارد. زیرلایه گرانیت با کیفیت- دارای ساختار داخلی متراکم و یکنواخت، چگالی بالا، خزش کم و تغییر شکل حرارتی کم است که کاملاً با سنگ مرمر معمولی موجود در بازار متفاوت است. تنش زدایی در مراحل ماشین کاری انجام می شود تا از جابجایی معیار دروازه های تمام شده در حین کار جلوگیری شود. سنگ زنی، ماشینکاری سوراخ دقیق و پردازش مرجع مونتاژ-گندری های دهانه بزرگ در کارگاه های ثابت-لرزش دما-برای جداسازی ارتعاشات خارجی و اختلالات دما تکمیل می شود. مجموعه کاملی از ابزارهای اندازه گیری قابل ردیابی هستند و تلورانس هندسی و دقت موقعیت سوراخ مطابق با استانداردهای DIN، ASME، JIS، GB و سایر استانداردهای بین المللی بازرسی می شوند. UNPARALLELED دارای ظرفیت پردازش برای اجزای بزرگ است که می‌تواند گنبدهای گرانیتی دهانه بزرگ- را سفارشی کند. این ماشینکاری دقیق و سیستم های بازرسی اندازه گیری را پشتیبانی می کند و به مشتریان در بخش های نیمه هادی، لیزر، مترولوژی و انرژی های جدید خدمات ارائه می دهد. پیشنهادات بهینه سازی ساختاری برای دروازه ها را می توان با توجه به پارامترهای حرکت تجهیزات، بار و نشانگرهای دقیق ارائه کرد.
نتیجه گیری
به طور خلاصه، گارانتی‌های گرانیتی سازه‌های حمایتی اصلی ایده‌آل هستند که نیازهای اصلی تجهیزات{0}}موقعیت‌یابی در سطح نانو/میکرون، پایداری دقیق طولانی‌مدت، سرکوب ارتعاش و مقاومت در برابر تغییر شکل میکرو- باشد. کاربردهای معمولی شامل ماشین های بازرسی نیمه هادی، تجهیزات پردازش لیزری فوق سریع، CMM و ابزار اندازه گیری نوری مختلف، ماشین های بازرسی بینایی انرژی جدید و پلت فرم های حرکت دقیق موتور خطی است. در مراحل اولیه پروژه‌ها، تیم‌های تحقیق و توسعه تجهیزات می‌توانند ارزیابی کنند که آیا زیراندازهای گرانیتی را با توجه به شتاب تجهیزات، بار، محیط کار و شاخص‌های دقت اتخاذ کنند یا خیر. انتخاب بستر مناسب همراه با طراحی ساختاری حرفه‌ای و ماشینکاری دقیق می‌تواند مزایای پایداری دروازه‌های گرانیتی را به حداکثر برساند و پایه محکمی برای دقت کلی ماشین ایجاد کند.