ピッチとヨーの誤差が容積精度に与える影響

精度について話すとき TOCOリニアガイド、私たちは通常、「走行平行度」、つまりキャリッジがレールに沿ってどれだけまっすぐ移動するかに焦点を当てます。

しかし、三次元空間では、馬車は単に移動するだけでなく、わずかに回転することもあります。これらの回転は、 ピッチ、ヨー、ロールは、多軸マシンにおける「容積誤差」の主な原因です。

6つの自由度

すべての線形軸には 6 つの潜在的なエラーがあります。

  1. 直線位置決め: 移動方向の正確さ。

  2. 水平真直度: 左または右への逸脱。

  3. 垂直真直度: 上または下の偏差。

  4. ピッチ: 横軸を中心とした回転(前方/後方への傾斜)。

  5. ヨー: 垂直軸を中心とした回転(左/右回転)。

  6. ロール: 縦軸を中心とした回転(ねじり)。

ピッチ、ヨー、アッベ誤差の技術図

「アッベの誤差」:小さな角度が大きな問題を引き起こす理由

ピッチとヨーの最も危険な部分は アッベエラーこれは、測定点(またはツールの先端)がレールの中心からオフセットされている場合に発生します。

CNCスピンドルがリニアレールから200mm離れているとします。 TOCOキャリッジ ピッチ誤差はわずか 0.01° ですが、その小さな角度は 200 mm の距離にわたって拡大されます。

E_アッベ = L × sin(θ)

200 mmのオフセット(L)では、0.01°の傾き(θ)で、およそ 35ミクロン たとえリニアスケールでキャリッジが「完璧な」位置にあると表示されていても、ツールの先端でキャリッジの位置がずれることがあります。

多軸システムにおける容積精度

3軸機械(X、Y、Z)では、これらの誤差が積み重なります。X軸のヨー誤差によってY軸の位置ずれが生じ、それがZ軸のピッチ誤差と相まってさらに悪化します。

  • 結果: マシンはテーブルの中央では正確かもしれませんが、ツールが角に向かって移動すると、「体積精度」は低下します。

  • TOCOソリューション: これが、 高精度(H) or 精度(P) グレードレールは非常に重要です。レールがまっすぐであるだけでなく、ベアリングレースが極めて厳しい公差で研磨され、角度の「ぐらつき」が最小限に抑えられていることが重要です。

ピッチとヨーの誤差を軽減する方法

  1. オフセットを最小化する: ツールの先端またはセンサーをガイド レールの中央にできるだけ近づけてください。

  2. 取り付け面精度: リニアガイドの直線性は、ボルトで固定する面の直線性に依存します。高精度機械では、取り付け肩部を「削り取り」または精密研磨する必要があります。

  3. より広いレール間隔: 2 本の平行レール間の距離を広げると、ヨーとピッチの傾向が大幅に減少します。

まとめ

高精度の検査機や 5 軸フライス盤を構築する場合、軸の形状を無視することはできません。

その方法を理解することで、 ピッチとヨー アッベ原理によってツールチップに影響を与えることで、より堅牢なシステムを設計し、 TOCO精密部品.