בחירת רכיבים ותכנון המכונה משפיעים על דיוק המערכת וחזרתיות.

לפני שנענה על שאלה זו, נגדיר דיוק וחזרתיות עבור מערכות ליניאריות.

【דִיוּק】

בתנועה ליניארית, ישנן שתי קטגוריות כלליות של דיוק - דיוק מיקום ודיוק מהלך. דיוק מיקום מציין את ההפרש בין מיקום היעד של המערכת למיקום בפועל שאליו הגיעה. דיוק מהלך מציין שגיאות המתרחשות במהלך התנועה - במילים אחרות, האם המערכת נעה בקו ישר, או שהיא נעה למעלה ולמטה או מצד לצד בזמן שהיא נעה?

דיוק ניתן ביחס לערך או ייחוס "אמיתי" או מקובל. עבור דיוק מיקום, ערך הייחוס הוא מיקום היעד. עבור דיוק נסיעה, ערך הייחוס הוא מישור תנועה מוגדר הן בכיוון האנכי (המכונה גם שטוחות התנועה) והן בכיוון האופקי (המכונה גם ישרות התנועה). שימו לב שדיוק מתייחס למידת הקרבה למיקום היעד כאשר מתקרבים מכל כיוון.

【הֲדִירוּת】

חזרתיות מגדירה את המרחק שבו מערכת חוזרת לאותו מיקום לאחר מספר ניסיונות. ניתן להגדיר חזרתיות כחד-כיווני, כלומר שהמפרט תקף כאשר ניגשים למיקום מאותו כיוון, או דו-כיווני, כלומר שהמפרט תקף כאשר ניגשים למיקום מכל כיוון.

שאלה: "אני מתכנן מערכת תנועה ליניארית חדשה. האם עליי לתכנן אותה לדיוק גבוה או לחזרתיות? או לשניהם?"

מערכות לינאריות מורכבות מארבעה רכיבים בסיסיים - הבסיס או מבנה ההרכבה, המדריך הליניארי (או המדריך) הליניארי, מנגנון ההנעה והמנוע - וכל אחד מהם ממלא תפקיד מסוים בדיוק או ביכולת החזרה של המערכת. רכיבים משניים כגון חיבורים, מחברים, לוחות הרכבה, חיישנים והתקני משוב משפיעים גם הם על ביצועי המערכת. ואפילו גורמים שאינם ניתנים לשליטה בקלות, כגון תנודות טמפרטורה ורעידות מכונה, משפיעים על מפרטי הדיוק וההחזרה של המערכת.

כאשר עובדים על מנת למקסם את דיוק המיקום, מנגנון ההנעה צריך להיות בדרך כלל תחום המוקד. ברגי כדור מוכרים בדרך כלל כבחירה הטובה ביותר לדיוק מיקום גבוה, כפי שמצוין על ידי סיווג שגיאת ההובלה שלהם, או דרגת הסיבולת. אך ברגי מוביל עם אומים טעונים מראש ומערכות מתלה וגלגל שיניים מדויקות במיוחד מסוגלים גם הם לספק דיוק מיקום גבוה. כיפוף ורעידות של המערכת עלולים לפגוע בדיוק המיקום, ולכן קשיחות מבנה ההרכבה, המדריך הליניארי והחיבורים בין הרכיבים חשובה גם עבור מערכות הדורשות דיוק מיקום גבוה.

לעומת זאת, דיוק התנועה של מערכת תלוי כמעט לחלוטין במבנה ההרכבה ובמערכת ההנחיה הליניארית. רוב ההנחיות הליניאריות המסתובבות מוגדרות לפי דרגת דיוק, המגדירה את הסטיות המקסימליות בגובה, במקביליות ובישור במהלך התנועה. אבל הנחיה ליניארית "מדויקת" רק כמו המשטח שאליו היא מורכבת, ולכן מבנה ההרכבה הוא גורם חשוב. הרכבת הנחיה ליניארית בעלת דיוק "מדויק" על בסיס לא מעובד או על פרופיל אלומיניום מבטלת את ביצועי דיוק התנועה של ההנחיה.

החזרתיות של מערכת ליניארית נקבעת בעיקר על ידי מנגנון ההנעה - כלומר, דיוק ההובלה של בורג, סטיית גובה השיניים והמתיחה המקסימלית של הרצועה, או מרווח התנועה במערכת גלגל שיניים. הדרך הטובה ביותר לשפר את החזרתיות היא להסיר משחק, או מרווח, במנגנון ההנעה. ברגי כדור מוגדרים לעתים קרובות עם עומס מקדים כדי למנוע מרווח תנועה, ותכנונים רבים של בורגי מוביל מציעים גם אפס מרווח תנועה. מערכות גלגל שיניים וגלגל שיניים מטבען כוללות מרווח תנועה בין גלגל השיניים לשיני הגלגל השיניים, אך תכנונים של גלגל שיניים כפול וגלגל שיניים מפוצל מסירים מרווח תנועה זה.

אם המערכת חווה תנודות משמעותיות בטמפרטורה, התפשטות והתכווצות של רכיבים עקב השפעות תרמיות עלולות גם הן להפחית את החזרתיות של המערכת. בניגוד לדיוק מיקום או מהלך, לא ניתן לשפר את החזרתיות של מערכת באמצעות משוב ובקרה. הדרך היחידה לשפר את החזרתיות של מערכת לינארית היא להשתמש בכונן בעל החזרתיות גבוהה יותר.

האם מעצב או מהנדס צריכים להתמקד יותר בדיוק או בחזרתיות תלוי בסוג היישום. ביישומי מיקום, כגון איסוף והצבה או הרכבה, דיוק המיקום וחזרתיות הם לרוב הגורמים הקריטיים ביותר. אבל ביישומים כגון דילוג, חיתוך או ריתוך, שבהם אחידות ודיוק התהליך במהלך התנועה הם קריטיים, דיוק התנועה צריך להיות המוקד העיקרי.