Статьи: Воздушные подшипники

Воздушные подшипники

Воздушные подшипники на протяжении десятилетий имеют наиважнейшее значение в разработке и конструировании координатно-измерительных машин (КИМ) и другого метрологического оборудования. Поскольку они не имеют трения и обладают высокой стабильностью благодаря своей конструкции, воздушные подшипники играют одну из решающих ролей, когда речь заходит о погрешности КИМ.

airbearings1.png

Очевидно, что воздушные подшипники имеет ряд явных преимуществ перед механическими шариковыми и роликовыми подшипниками, особенно в том случае, когда имеешь дело с такими важными техническими характеристиками, как повторяемость, прямолинейность и плоскостность для линейных подшипников, а также осевое и радиальное биение для поворотных подшипников. Используя эту технологию, производители КИМ могут разрабатывать сверхточные координатно-измерительные машины с погрешностью менее 1 мкм.

Краткая история КИМ и воздушных подшипников

Разработка современной координатно-измерительной машины началась еще в 1960-х годах, и, с появлением в 1970-х годах тач-триггерного датчика Renishaw, рынок просто взорвался. Подавляющее большинство КИМ, спроектированных и установленных в последующие десятилетия, использовали воздушные подшипники для автоматизации движения щупа, а также иногда для перемещения измеряемой детали.

У координатно-измерительных машин, как и многого другого метрологического оборудования, есть несколько основных конструкций: подвижные порталы, неподвижные порталы, консольные КИМ и так далее. Наиболее распространенный тип КИМ – это три ортогональные оси (X, Y и Z), работающих в трехмерной системе координат. Каждая ось имеет датчик положения (линейный энкодер со шкалой), который указывает положение КИМ по этой оси. Координатно-измерительная машина будет получать информацию от измерительного датчика на измерительной головке в соответствии с указаниями оператора или программы измерения. Затем машина использует координаты X, Y и Z, чтобы определить размер и положение измеряемой детали. Именно движение портала КИМ обеспечивают воздушные подшипники.

Другое применение

Кроме КИМ, на рынке есть много других типов метрологического оборудования, которое использует воздушные подшипники. К ним относятся системы для измерения параметров круглости, плоскостности, профиля поверхности или толщины валов, кулачков, турбинных лопаток, оптики, полупроводниковых пластин и других изделий с высоким требованиями к точности. В каждой из этих конфигураций системы высокая точность, жесткость и стабильность воздушного подшипника позволяют метрологическому оборудованию измерять параметры деталей с погрешностью менее 1 мкм.

Воздушные подшипники могут выдавать осевые колебания менее ±25 нм. Это позволяет различным измерительным системам контролировать параметры круглости с точностью до 0,1 мкм.

airbearings2.png

Радиальное биение большого вращающегося воздушного подшипника на 50 мм над стола. Пунктирные линии представляют максимальные / минимальные ошибки вокруг идеального круга (+/- 25 нм).

Если Вас заинтересовала более детализированная информация о воздушных подшипниках, Вы можете связаться с нашими высококвалифицированными техническими специалистами для подробной консультации:
info@ms-cmm.ru