Суб{0}}микронска прецизност позиционирања зависи од уклањања сваког извора грешке изазване трењем-од осе кретања, а механички контактни лежајеви, колико год добро направљени, не могу да стигну тамо. Сваки куглични лежај и линеарна вођица носе неку комбинацију приањања, варијабилности трења котрљања и микроскопске несавршености површине која уноси буку позиционирања управо на скали коју метролошка опрема покушава да измери. Ваздушни лежајеви решавају ово тако што у потпуности елиминишу контакт -, а улогу гранита у том систему је лако превидети, јер лежиште привлачи пажњу инжењера, док се површина по којој вози третира као датост.
Шта заправо ограничава тачност ваздушног лежаја
Ваздушни лежај функционише тако што одржава танак, ваздушни филм под притиском - обично дебљине неколико микрона - између лежишта и референтне површине, при чему јастучић лебди на том филму уместо да директно додирује површину. У теорији, ово у потпуности уклања трење и механичко хабање из једначине. У пракси, стварна тачност позиционирања лежаја је ограничена колико конзистентан тај ваздушни филм остаје док се јастучић креће, а та конзистенција скоро у потпуности зависи од равности и порозности референтне површине, а не од самог хардвера лежаја.
Ово је детаљ који се не узима у обзир у разговорима о спецификацијама опреме. Лежај пројектован на толеранцију испод-микронске крутости ће и даље показивати буку позиционирања ако се креће по површини са микроскопском варијацијом порозности или одступањем равности, јер свака неправилност мења локални ваздушни зазор, а свака промена ваздушног зазора мења локалну крутост. Лежиште може бити тачно онолико колико је тачна површина испод њега.
Зашто је порозност гранита важнија од броја равности
Равност се прецизно специфицира, а порозност често не, што је обрнуто за апликације са ваздушним лежајевима. Површина гранита може да испуни импресивне спецификације равности на папиру и да и даље делује недоследно под ваздушним лежајем ако порозност материјала није строго контролисана, јер варијације порозности стварају локалну неправилност у ваздушном-зазору коју мерење равности - - обично узима контактом или оптичком методом{3}'4} сонда} обавезно ухватити.
Врхунски црни гранит у опсегу густине 3.100 кг/м³ нуди чврсто збијену кристалну структуру са ниском, релативно конзистентном порозношћу, што је део разлога зашто је постао стандардни референтни материјал са ваздушним лежајевима за метролошку опрему, а не камен нижег{2}}класе. Извор материјала је овде конкретно важан: гранит који се продаје под генеричком ознаком без документованих података о густини и порозности уводи реалан ризик да стварне перформансе лежаја на терену неће одговарати његовој оцењеној крутости и тачности.
Где се гранитни ваздушни лежајеви појављују у метролошкој опреми
Употреба ЦММ мостова и стубовагранитне ваздушно носеће површинеу великој мери, пошто тачност мерења целе машине зависи од кретања{0}}без трења и ниске{1}}шуме дуж примарних мерних осе. Било који шум позиционирања уведен на нивоу лежишта шири се директно у пријављено мерење.
Степени ласерског интерферометра - који се користе за калибрацију друге прецизне опреме - често специфицирају гранитне ваздушне лежајеве посебно зато што је интерферометријско мерење само по себи довољно осетљиво да открије чак и мању грешку у позиционирању-индукованој лежајевима која би била невидљива за мање прецизне инструменте.
Платформе за инспекцију-великог формата и полупроводничке метролошке платформе се ослањају на гранитне површине са ваздушним лежајевима у размери, где референтна површина треба да задржи конзистентну порозност и равност на радној површини која је знатно већа од једног лежишта, што је тежи производни проблем него што звучи -} контрола порозности која се аутоматски држи на малим површинама узорка{2} се не може постићи на више површина за више узорака.
Детаљ производње који одређује стварне{0}}светске перформансе
Брушење гранитне површине са ваздушним лежајем није исти процес као брушење референтне плоче опште{0}}опште намене, иако обе почињу од истог материјала. Ваздушним носивим површинама су потребни параметри завршне обраде - површинска храпавост, обрада ивица, провера порозности - посебно контролисани за перформансе лежаја, а не само за равност, пошто површина може да прође стандардну инспекцију равности, а да притом уведе довољно локалних варијација порозности да утиче на крутост лежаја на начине који се појављују само када је осовина у употреби.
Овде постаје релевантно специфично искуство произвођача у обрађивању ваздушних лежајева, а не опште искуство у машинској обради гранита. Обрађујемо ваздушне површине од гранита као део наше линије производа за прецизан гранит, а лекција која се понавља је да је верификација порозности током процеса брушења -, а не само после -, оно што заправо предвиђа перформансе на терену, пошто проблеми са порозношћу уочени тек при завршној инспекцији често значе поновно-прихватљиво мерење равне површине.
Шта треба да проверите пре него што одредите површину са ваздушним лежајем од гранита
За метролошку опрему која захтева тачност позиционирања испод-микрона, вреди од добављача затражити стварне податке о порозности о врсти материјала који се наводи, а не само сертификат о равности. Такође је вредно потврдити да ли добављач има документовано искуство обраде ваздушних површина-посебно на радном подручју које захтева ваша апликација, пошто контрола порозности и равности која се држи на малом узорку не прелази аутоматски на платформу великог-формата без наменске верификације процеса на том путу.