問：“我正在設(shè)計(jì)一種新的線性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。我應(yīng)該將其設(shè)計(jì)為高精度還是可重復(fù)性？或兩者？”

在回答這個(gè)問題之前，讓我們來定義直線模組的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性......

準(zhǔn)確性

在線性運(yùn)動(dòng)中，通常有兩種精度 - 定位精度和行程精度。定位精度指定系統(tǒng)的目標(biāo)位置與其達(dá)到的實(shí)際位置之間的差異。移動(dòng)精度指定發(fā)生的錯(cuò)誤中移動(dòng)-換句話說，系統(tǒng)是否行駛在一條直線上，或者它向上和向下或側(cè)到另一邊因?yàn)樗穆眯校?/span>

準(zhǔn)確性與“真實(shí)”或可接受的價(jià)值或參考有關(guān)。對(duì)于定位精度，參考值是目標(biāo)位置。對(duì)于行進(jìn)精度，參考值是在垂直方向（也稱為行進(jìn)的平坦度）和水平方向（也稱為行進(jìn)的直線度）上的限定的運(yùn)動(dòng)平面。請(qǐng)注意，精確度與從任一方向接近時(shí)目標(biāo)位置的接近程度有關(guān)。

重復(fù)性

可重復(fù)性定義了系統(tǒng)在多次嘗試中返回到相同位置的緊密程度?？芍貜?fù)性可以指定為單向，這意味著當(dāng)從同一方向接近位置時(shí)規(guī)范有效，或雙向，這意味著當(dāng)從任一方向接近位置時(shí)規(guī)范有效。

組件選擇和機(jī)器設(shè)計(jì)會(huì)影響系統(tǒng)精度和可重復(fù)性

線性系統(tǒng)由四個(gè)基本組件組成 - 基座或安裝結(jié)構(gòu)，線性導(dǎo)軌（或?qū)к墸?，?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和電機(jī) - 每個(gè)都在系統(tǒng)的精度或可重復(fù)性中起一定作用。輔助組件，如聯(lián)軸器，連接器，安裝板，傳感器和反饋設(shè)備也會(huì)影響系統(tǒng)的性能。即使是不易控制的因素，如溫度波動(dòng)和機(jī)器振動(dòng)，也會(huì)影響系統(tǒng)的精度和可重復(fù)性規(guī)格。

在努力最大化定位精度時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通常應(yīng)該是焦點(diǎn)區(qū)域。滾珠絲杠通常被認(rèn)為是高定位精度的最佳選擇，其定位精度由其引導(dǎo)誤差或公差等級(jí)，分類指定。但帶有預(yù)載螺母和高精度齒條齒輪系統(tǒng)的導(dǎo)螺桿也能夠提供高定位精度。系統(tǒng)的彎曲和振動(dòng)會(huì)降低定位精度，因此安裝結(jié)構(gòu)，線性導(dǎo)軌和部件之間的連接的剛度對(duì)于需要高定位精度的系統(tǒng)也很重要。

相比之下，系統(tǒng)的行程精度幾乎完全取決于安裝結(jié)構(gòu)和直線導(dǎo)軌系統(tǒng)。大多數(shù)循環(huán)線性導(dǎo)軌由精度等級(jí)指定，精確等級(jí)定義了行程中高度，平行度和直線度的最大偏差。但是線性導(dǎo)軌僅與其安裝的表面“準(zhǔn)確”，因此安裝結(jié)構(gòu)是一個(gè)重要因素。將“精確”精度線性導(dǎo)軌安裝到未加工的底座或鋁擠壓件上會(huì)使導(dǎo)軌的行程精度性能下降。

影響系統(tǒng)定位和行程精度的可預(yù)測的，可測量的因素，例如螺釘導(dǎo)程偏差或異形軌道高度，可以通過反饋和控制系統(tǒng)在一定程度上得到補(bǔ)償。在具有閉環(huán)伺服控制的系統(tǒng)中，選擇低精度機(jī)械系統(tǒng)并使用伺服系統(tǒng)通過控制中的誤差映射來提高精度可能更具成本效益。

線性系統(tǒng)的可重復(fù)性主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)決定 - 即螺桿的導(dǎo)程精度，齒距偏差和皮帶的最大拉伸，或齒條齒輪系統(tǒng)的齒隙。提高可重復(fù)性的最佳方法是去除驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的間隙或間隙。滾珠絲杠通常指定預(yù)加載以消除間隙，許多導(dǎo)螺桿設(shè)計(jì)也提供零間隙。齒輪齒條系統(tǒng)固有地在齒條和小齒輪齒之間存在間隙，但是雙小齒輪和分離小齒輪設(shè)計(jì)消除了這種間隙。

如果系統(tǒng)經(jīng)歷顯著的溫度波動(dòng)，由于熱效應(yīng)導(dǎo)致的組件膨脹和收縮也會(huì)降低系統(tǒng)的可重復(fù)性。與定位或行程精度不同，系統(tǒng)的可重復(fù)性無法通過反饋和控制得到改善。提高線性系統(tǒng)可重復(fù)性的唯一方法是使用具有更高可重復(fù)性的驅(qū)動(dòng)器。

設(shè)計(jì)師或工程師是否應(yīng)該更關(guān)注準(zhǔn)確性或可重復(fù)性取決于應(yīng)用的類型。在定位應(yīng)用中，例如拾取或放置或裝配，位置精度和可重復(fù)性通常是最關(guān)鍵的因素。但在分配，切割或焊接等應(yīng)用中，行程過程中的均勻性和準(zhǔn)確性至關(guān)重要，行程準(zhǔn)確性應(yīng)成為主要關(guān)注點(diǎn)。