Sub{0}}točnost pozicioniranja ovisi o uklanjanju svakog izvora trenja-inducirane pogreške s osi gibanja, a mehanički kontaktni ležajevi, koliko god dobro napravljeni, ne mogu doći do toga. Svaki kuglični ležaj i linearna vodilica nose neku kombinaciju prianjanja, varijabilnosti trenja kotrljanja i mikroskopskih površinskih nesavršenosti koje uvode buku pri pozicioniranju točno u mjerilu koje mjeriteljska oprema pokušava izmjeriti. Zračni ležajevi to rješavaju potpunom eliminacijom kontakta -, a ulogu granita u tom sustavu lako je previdjeti, jer ležaj dobiva inženjersku pažnju, dok se površina po kojoj se kreće tretira kao nešto što se podrazumijeva.
Što zapravo ograničava točnost zračnog ležaja
Zračni ležaj funkcionira tako da održava tanak zračni film pod pritiskom - obično nekoliko mikrona debeo - između podloge ležaja i referentne površine, pri čemu podloga lebdi na tom filmu umjesto da izravno dodiruje površinu. U teoriji, ovo u potpunosti uklanja trenje i mehaničko trošenje iz jednadžbe. U praksi, stvarna točnost pozicioniranja ležaja ograničena je koliko je konzistentan taj zračni film dok se jastučić pomiče, a ta konzistentnost gotovo u potpunosti ovisi o ravnosti i poroznosti referentne površine, a ne o samom hardveru ležaja.
Ovo je detalj kojem se u razgovorima o specifikacijama opreme ne pridaje dovoljno pažnje. Ležaj konstruiran na pod{1}}mikronsku toleranciju krutosti i dalje će pokazivati šum pozicioniranja ako se kreće po površini s mikroskopskom varijacijom poroznosti ili odstupanjem od ravnosti, jer svaka nepravilnost mijenja lokalni zračni raspor, a svaka promjena zračnog raspora mijenja lokalnu krutost. Ležište može biti onoliko precizno koliko je točna površina ispod njega.
Zašto je ponašanje poroznosti granita važnije od njegove ravnosti
Ravnost se točno određuje, a poroznost često ne, što je obrnuto za primjene sa zračnim ležajevima. Granitna površina može zadovoljiti specifikacije impresivne ravnosti na papiru i još uvijek biti nedosljedna pod zračnim ležajem ako poroznost materijala nije strogo kontrolirana, jer varijacije poroznosti stvaraju lokalne nepravilnosti u zračnom-razmaku koje mjerenje ravnosti - koje se obično provodi kontaktnom ili optičkom metodom koja ne ispituje pod-površinsku strukturu - neće nužno uhvatiti.
Vrhunski crni granit u rasponu gustoće od 3100 kg/m³ nudi tijesno zbijenu kristalnu strukturu s niskom, relativno postojanom poroznošću, što je dio razloga zašto je postao zadani referentni materijal koji nosi zrak za mjeriteljsku opremu, a ne niži-kamen. Izvor materijala ovdje je konkretno bitan: granit koji se prodaje pod generičkom oznakom bez dokumentiranih podataka o gustoći i poroznosti predstavlja stvarni rizik da stvarna izvedba ležaja na terenu neće odgovarati njegovim vrijednostima ocijenjene krutosti i točnosti.
Gdje se granitni zračni ležajevi pojavljuju u mjeriteljskoj opremi
Korištenje osi mostova i stupova CMMgranitne zračne nosive površineu velikoj mjeri, budući da točnost mjerenja cijelog stroja ovisi o-bez trenja, s niskim{1}}šumom kretanja duž primarnih mjernih osi. Svaki šum pozicioniranja uveden na razini ležaja širi se izravno u izvješće o mjerenju.
Stupnjevi laserskog interferometra - koji se koriste za kalibraciju druge precizne opreme - često specificiraju granitne zračne ležajeve posebno jer je samo interferometrijsko mjerenje dovoljno osjetljivo da otkrije čak i manju pogrešku pozicioniranja uzrokovanu-alegiranjem koja bi bila nevidljiva manje preciznim instrumentima.
Platforme za-inspekciju velikog{0}}formata i mjeriteljstvo poluvodiča oslanjaju se na granitne zračne nosive površine u mjerilu, gdje referentna površina mora održavati konzistentnu poroznost i ravnost preko radnog područja znatno većeg od jednog ležaja, što je teži proizvodni problem nego što zvuči - kontrola poroznosti koja se može postići na malom uzorku ne održava se automatski na multi-metru površina.
Proizvodni detalj koji određuje stvarnu-svjetsku izvedbu
Brušenje granitne zračne površine nije isti postupak kao brušenje-referentne ploče opće namjene, iako oba počinju od istog materijala. Površine koje nose zrak trebaju parametre završne obrade - površinsku hrapavost, obradu rubova, provjeru poroznosti - posebno kontrolirane za performanse ležaja, a ne samo za ravnost, budući da površina može proći standardnu inspekciju ravnosti dok još uvijek ima dovoljno lokalnih varijacija poroznosti da utječu na krutost ležaja na načine koji se pojavljuju tek nakon što je os u stvarnoj uporabi.
Ovdje postaje relevantno specifično iskustvo proizvođača u obradi površina koje nose zrak, a ne općenito iskustvo strojne obrade granita. Obrađujemo granitne površine koje nose zrak kao dio naše precizne linije proizvoda od granita, a lekcija koja se ponavlja iz tog specifičnog rada je da je provjera poroznosti tijekom procesa brušenja -, a ne tek nakon - ono što zapravo predviđa performanse na terenu, budući da problemi s poroznošću uočeni tek pri konačnom pregledu često znače ponovno-brušenje površine koja je izgledala prihvatljivo samo mjerenjem ravnosti.
Što provjeriti prije specifikacije granitne zračne površine
Za mjeriteljsku opremu koja zahtijeva točnost pozicioniranja ispod -mikrona, isplati se od dobavljača tražiti stvarne podatke o poroznosti o stupnju materijala koji se navodi, a ne samo potvrdu o ravnosti. Također je vrijedno potvrditi ima li dobavljač dokumentirano iskustvo strojne obrade površina koje nose-zrak, konkretno na radnom području koje zahtijeva vaša aplikacija, jer kontrola poroznosti i ravnosti koja se održava na malom uzorku ne može se automatski skalirati na platformu velikog-formata bez namjenske verifikacije procesa usput.