Линейные, угловые и плоскостные ошибки.

В идеальном мире система линейного перемещения должна обеспечивать идеально ровное, прямолинейное движение и достигать заданного положения с нулевой погрешностью. Но даже самые высокоточные линейные направляющие и приводы (винты, реечные передачи, ремни, линейные двигатели) имеют погрешности, обусловленные допусками на обработку, особенностями обращения, монтажа и даже способом применения.

В системах линейного перемещения встречаются три типа погрешностей: линейные, угловые и планарные. Каждый тип погрешностей по-разному влияет на систему и её применение. Чтобы избежать необходимости приобретать высокоточные компоненты там, где они не нужны, или получить систему, не отвечающую требованиям применения, важно понимать различия между этими тремя типами погрешностей линейного перемещения и их причины.

【Линейные ошибки】

Линейные погрешности включают точность позиционирования и повторяемость. Эти погрешности иногда называют погрешностями позиционирования, поскольку они характеризуют способность системы достигать желаемого положения. В контексте линейных систем термин «точность» обычно относится к точности позиционирования, которая представляет собой отклонение между заданным положением и достигнутым системой положением. Повторяемость определяет, насколько хорошо система возвращается в одно и то же положение после нескольких попыток. Основным источником линейных погрешностей является приводной механизм (например, винтовой, реечный или линейный двигатель), но настройка системы также может влиять на её способность точно и повторяемо достигать заданного положения.

【Угловые ошибки】

Угловые погрешности – это погрешности, возникающие при вращении точки измерения вокруг оси. Их обычно называют погрешностями крена, тангажа и рыскания, что означает вращение вокруг осей X, Y или Z соответственно. Если точка измерения находится в центре стола или каретки, угловые погрешности могут не оказывать существенного влияния на процесс. Однако, когда точка измерения находится на некотором расстоянии от стола или каретки, погрешности Аббе, представляющие собой угловые погрешности, увеличивающиеся с увеличением расстояния, могут привести к нежелательным результатам, особенно при обработке, измерении и сборке. Основными причинами угловых погрешностей, и, соответственно, погрешностей Аббе, являются неточности линейных направляющих и некачественная обработка посадочных поверхностей.

【Планарные ошибки】

Плоскостные ошибки, часто называемые «прямолинейностью» и «плоскостностью», возникают во время движения системы, но они представляют собой отклонения от идеальной прямой плоскости отсчёта, а не вращения вокруг оси. Прямолинейность определяет степень движения вдоль оси Y при движении системы вдоль оси X. Аналогично, плоскостность определяет степень движения вдоль оси Z при движении системы вдоль оси X.

Обратите внимание, что точкой отсчета является ось движения (обычно ось X), поэтому существует только два типа плоских ошибок, связанных с движением вдоль оставшихся двух осей.

Плоскостные ошибки оказывают негативное влияние на такие приложения, как дозирование, обработка или измерение, где поведение системы во время движения критически важно. В многоосных системах плоскостные ошибки по одной оси влияют на соседнюю ось (или оси), особенно когда оси «наложены друг на друга», например, в координатных столах XY, плоских столах и некоторых декартовых системах.