1) 花岗岩石材的特性
・在大型XY工作台采用的金刚石石材具有1.随时间变化极小,2.热膨胀率小,3.有振动衰减性,等优点,另一方面,也有因为材料强度比金属小所以弯曲刚性弱的缺点。
・因此,作为开发技术必须要有采用花岗岩石材的高刚性化构造方案。以下对大型工作台的高刚性化构造进行说明。
2) 关于大型化对应设计的高刚性化构造
・图1为普通的加工尺寸(加工范围:A4~A3大小)时XY工作台的直线引导构造图。采用空气静压轴承,轴承形状如图1所示。
・如果将此构造大型化,2根轴承之间工作台面不可避免的会受到载荷,发生变形,产生以下问题。
(1)直线运动的误差
(2)由于工作台面变形造成加工弯曲
(3)由于工作台面变形使空气轴承不稳定产生振动
・此时,在驱动工作台中央的变形量(挠曲量)会以2根导向间距离的3次方比例增大(图2)。
y=W・L3/48E/I W:载荷、 L:梁的长度、 E:杨氏模量、 I:截面二阶矩 |
・在此事例中,为了使由工作台自重产生的挠曲量最小,采用了在2根滑动导轨之间的中央增加辅助单轴导向的结构(图3)。
・此中央部副主轴承对直线运动不具有轴承功能,只是在可动工作台的下面起到固定的作用,采用此构造实现高刚性化构造。
・并且,在使用大型自动设备时,需要注意会对基础层的平坦度及轻微倾斜变化等装配精度产生很大影响。