Точността на заземен сачмен винт се описва основно от неговата водеща точност: колко близо действителното линейно движение на гайката следва зададеното движение на определено разстояние. Заземен сачмен винт обикновено може да се произвежда с точност C5 или C3, докато все още има по-високи класове за специализирани прецизни системи.
Като практическа DLY справка, C5 е приблизително ±0,018 mm над 300 mm ход, докато C3 е приблизително ±0,008 mm над 300 mm. Тези стойности описват отклонение на оловото при определени условия на проверка. Те не означават, че цялата машина автоматично ще постигне същата точност на позициониране.
Какво означава точността на заземения сферичен винт?
Когато инженерите обсъждат точността на шлифования сферичен винт, те обикновено имат предвид връзката между въртенето на винта и действителното линейно изместване на сферичната гайка.
Ако сачмен винт има номинален ход от 10 mm, един пълен оборот теоретично трябва да премести гайката с 10 mm. На практика много малки производствени вариации водят до леко различаване на действителното движение от номиналната стойност.
Тази разлика се нарича водеща грешка или отклонение на хода. Степента на точност ограничава до каква степен действителният ход може да се отклонява от определения ход за определена дължина.
Точността на сферичния винт не трябва да се съди по външния вид. Валцованият и шлифованият сачмен винт може да изглеждат сходни след сглобяването, но техният процес на формоване на резба, проверка на оловото и постижимата точност на хода могат да бъдат различни.
Типични стойности на точност C3 и C5
| Степен на точност | Грешка в референтния проводник на DLY | Обща насока за приложение | Техническо потвърждение |
|---|---|---|---|
| C3 | Приблизително ±0,008 mm/300 mm | Прецизни машинни инструменти, шлифовъчно оборудване, инспекционни системи и взискателни позициониращи оси | Изискванията за диаметър, кабел, дължина, предварително натоварване и проверка трябва да бъдат потвърдени |
| C5 | Приблизително ±0,018 mm/300 mm | CNC оборудване, прецизна автоматизация, системи за подаване на металорежещи машини и контролирано позициониране | Опция за обща точност на земята, предмет на потвърждение на модела и дължината |
| C7 | По-ниска точност на оловото от C5 | Общо промишлено предаване, манипулационно оборудване и автоматизация, където се изисква икономично позициониране | Обикновено се свързва с валцовани сферични винтове в DLY редовни доставки |
Посочената точност винаги трябва да бъде свързана с дължината на пътуването. Писането само на „0,008 mm точност“ е непълно, тъй като не обяснява дали стойността се прилага за 100 mm, 300 mm, един метър или пълния ефективен ход.
Поради тази причина едно запитване трябва да включва както изискваната степен на точност, така и ефективното пътуване, при което трябва да се поддържа тази точност.
C3 не е най-високата възможна степен на точност
C3 е клас с висока точност, но не трябва да се описва като най-високата налична точност на сачмен винт. Класове с по-висока точност могат да се използват в специализирани системи, изискващи по-строг контрол на проводника.
Посочването на най-високата възможна оценка обаче не винаги е необходимо или икономично. Структурата на машината, разделителната способност на енкодера, твърдостта на лагерите, контролът на температурата и процесът на сглобяване трябва да могат да запазят избраната точност на винта.
Винт с много висока точност, монтиран в гъвкава или термично нестабилна машина, може да не доведе до съответното подобрение в точността на готовата част.
Точността на земята и точността на търкаляне са различни проблеми
Шлифован сферичен винт се произвежда чрез шлайфане на каналите на винта след термична обработка или чрез контролиран процес на прецизно смилане. Това позволява на производителя да контролира геометрията на водещия и пистов път по-отблизо, отколкото при стандартен процес на формоване на резба.
Валцованите сферични винтове остават подходящи за много индустриални машини. DLY обикновено доставя валцовани сачмени винтове C7 за автоматизация, манипулиране и общо CNC предаване, докато шлифовани версии C5 са налични за приложения, изискващи по-голяма точност на водещото.
Правилният избор зависи от изискванията на машината:
- Използвайте навит C7, когато общото позициониране, ефективното предаване и контролът на разходите са основните приоритети.
- Помислете за заземяване C5, когато натрупаната грешка на водещото трябва да бъде намалена през работния ход.
- Помислете за C3, когато оста изисква по-голяма точност на движение и цялата машина може да поддържа това ниво.
- Потвърдете още по-висока прецизност отделно, вместо да приемате, че всеки диаметър и дължина могат да бъдат произведени до една и съща степен.
Точността на водещото не е същото като повторяемостта
Водещата точност описва доколко действителното пътуване следва зададеното разстояние. Повторяемостта описва колко последователно оста се връща в същата позиция при многократно движение.
Една машина може да покаже добра повторяемост, но все пак да има натрупана грешка при позициониране. Например, той може да се връща последователно към една и съща точка, докато действителната му позиция остава изместена спрямо зададената координата поради отклонение на водещото.
| Срок на изпълнение | Какво описва | Основни влияещи фактори |
|---|---|---|
| Оловна точност | Разлика между командно и действително пътуване | Производство на винтове, компенсация на олово и температура |
| Повторяемост | Способност за последователно връщане в същата позиция | Хлабина, серво управление, лагери, триене и обратна връзка при измерване |
| Луфт или аксиален луфт | Загубено движение при обръщане на посоката на движение | Структура на гайката, предварително натоварване, хлабина на лагера и връзка на съединителя |
| Точност на позициониране на системата | Окончателно позициониране на цялата ос | Сачмен винт, лагери, водачи, двигател, енкодер, рамка, управление и температура |
Тези стойности не трябва да се комбинират в едно неясно твърдение, като например "сферичният винт е с точност до 0,01 mm." Офертата или техническият чертеж трябва да посочва коя характеристика се посочва.
Предварителното натоварване подобрява ли точността на заземения сферичен винт?
Предварителното натоварване може да намали аксиалната хлабина и да увеличи твърдостта на контакта между винт и гайка. Това може да подобри производителността при реверсиране и да намали загубеното движение при променящо се аксиално натоварване.
Въпреки това предварителното натоварване не коригира произведената грешка на хода на винтовия вал. Винт C5 не става C3 просто защото е приложено по-високо предварително натоварване.
Прекомерното предварително натоварване може също да създаде:
- По-висок въртящ момент;
- По-голямо генериране на топлина;
- По-високо търсене на въртящ момент на двигателя;
- Намален толеранс за разместване на монтажа;
- Ускорено износване, ако смазването е недостатъчно;
- Промени в работната хлабина при повишаване на температурата.
Следователно предварителното натоварване трябва да бъде избрано от необходимата твърдост, реверсивно натоварване, скорост, работен цикъл и допустимо повишаване на температурата - не само от степента на точност.
Защо винт C3 може да не осигури машинна точност C3
Степента на точност се отнася за сферично-винтовия винт при определени условия на проверка. Веднъж инсталирани, няколко допълнителни източника на грешка оказват влияние върху крайната позиция на машината.
Те включват:
- Аксиално движение в опорните лагери с неподвижна страна;
- Еластична деформация на винта под натоварване;
- Движение или изкривяване на скобата на сферичната гайка;
- Разминаване между винта и линейните направляващи;
- Деформация на усукване на съединителя или хлабава връзка;
- Серво настройка и резолюция на енкодера;
- Деформация на леглото на машината и шейната;
- Свързано с температурата разширение на винта;
- Грешки в системата за измерване и компенсация.
Поради тази причина заземеният сачмен винт трябва да се третира като една част от бюджета на грешката при позициониране, а не като единствения компонент, определящ точността.
Топлинното разширение може да надвиши водещата грешка в каталога
Температурата на сферичния винт се променя по време на работа поради предварителното натоварване на гайката, скоростта, поведението на смазката, триенето в лагера и условията на околната среда. Тъй като стоманеният винтов вал се затопля, неговата дължина се променя.
При дълга прецизна ос топлинният растеж може да стане сравним или по-голям от първоначалния толеранс на оловото. Следователно машина, която изисква стабилно позициониране на микронно ниво, може да се нуждае от:
- Контролирана процедура за загряване;
- Температурна компенсация в контролера;
- Фиксирана-фиксирана опора с подходящо опъване, където е подходящо;
- Масло или контролирано смазване за управление на топлината;
- Линейна скала за директна обратна връзка за позицията;
- Стабилна температура на околната среда;
- Намалено предварително натоварване или скорост, когато топлината е прекомерна.
По-високият клас сферично-винтова връзка не може сам по себе си да елиминира термичната грешка. Работната температура и еталонното измерване трябва да се вземат предвид по време на проектирането на машината и тестването за приемане.
Как се проверява точността на заземения сферичен винт?
Точността на заземения сферичен винт трябва да се подкрепя от метод за проверка или доклад, а не да се съди само от името на серията.
В зависимост от необходимия клас и спецификация на поръчката, проверката може да включва:
- Измерване на отклонението на хода върху ефективната дължина на резбата;
- Проверка на представителни участъци от 300 mm;
- Записване на натрупана грешка в отвеждането;
- Проверка на вариацията в рамките на един оборот;
- Измерване на биене и концентричност на края на вала;
- Проверка на аксиалната хлабина или въртящия момент на предварително натоварване;
- Потвърждаване на изправеността на винта преди окончателното сглобяване;
- Предоставяне на доклад за инспекция на водещи грешки, когато е договорено в поръчката.
Клиентите, които изискват клас C3 или друг взискателен клас, трябва да уточнят дали имат нужда само от декларация за клас или от индивидуален доклад за инспекция за доставения винт.
Влияе ли дължината на винта върху наличната точност?
да Поддържането на тесен толеранс на оловото става все по-взискателно с увеличаването на ефективния ход. Посочен толеранс над 300 mm не трябва автоматично да се умножава или прилага към каквато и да е обща дължина, без да се преразгледа пълното определение на класа и изискването за проверка.
Дългите шлифовани сферични винтове също изискват проверки за:
- Капацитет за производство и проверка;
- Изправеност при транспортиране и монтаж;
- Критична скорост;
- Аксиална деформация;
- Топлинен растеж;
- Разстояние опора-лагер;
- Обработка и опаковане.
DLY сферичните винтове могат да се доставят до приблизително 6 m за подходящи спецификации, но постижимата точност, диаметър, ход и производствен път трябва да бъдат потвърдени за действителната дължина. Дълга заявка C5 или C3 не трябва да се одобрява само от дължина.
C3 или C5: Кое да изберете?
| Условие за избор | C5 може да е подходящ | Помислете за C3 |
|---|---|---|
| Тип машина | Общо прецизно CNC и индустриално позициониращо оборудване | Прецизни шлифовъчни машини, инспекционни системи и взискателни оси за машинни инструменти |
| Точност при пътуване | Достатъчен е умерен контрол на натрупаната водеща грешка | Необходима е по-голяма точност на хода при посочения ход |
| Система за обратна връзка | Енкодер на двигателя или стандартно управление със затворен контур | Обратна връзка с висока разделителна способност или директно линейно измерване поддържа по-строгите спецификации |
| Контрол на температурата | Нормална промишлена среда с управляеми температурни промени | Температурата и условията на загряване се контролират или компенсират |
| Цена и време за изпълнение | По-практичен баланс за много прецизни машини | По-високата точност е технически необходима и предвидена в бюджета |
C5 не трябва да се третира като избор с ниска точност. За много CNC и системи за автоматизация, C5 осигурява практически баланс между точност на изхода, осъществимост на производството и цена.
C3 трябва да се избере, когато бюджетът на грешката показва, че е необходим по-строг толеранс на винта и когато структурата на машината може да запази предимството.
Често срещани грешки при избора на точност
- Посочване само на "висока точност":Посочете необходимия наклон, дължина на движение и цел за позициониране.
- Объркващо предварително натоварване с водеща точност:Предварителното натоварване намалява хлабината, но не променя произведената степен на оловото на винта.
- Използване на повторяемостта като точност на позициониране:Една машина може да повтаря последователно, докато все още има натрупана грешка при пътуване.
- Пренебрегване на топлинното разширение:Промяната на температурата може да компенсира предимството на по-здравия винт.
- Ако приемем, че всеки заземяващ винт е C3:Шлифоването е производствен процес, докато C3 и C5 са спецификации за точност.
- Преценка на точността от външния вид на продукта:Една снимка не може да потвърди производствения процес или резултата от проверката.
- Избор на C3 без проверка на машината:Гъвкавите опори, лошото подравняване или обратната връзка с ниска разделителна способност могат да се превърнат в действително ограничение.
- Искане на един толеранс без референтна дължина:Точността трябва да бъде свързана с измерения ход.
Каква информация трябва да се предостави на DLY?
За да потвърдите степен на точност на заземен сферичен винт, предоставете:
- Диаметър на винта и ход;
- Обща дължина и ефективна дължина на резбата;
- Изисква се ефективно пътуване;
- Изисква се C3, C5 или друга степен на точност;
- Максимално допустима грешка при позициониране при определен ход;
- Изискване за повторяемост;
- Аксиално натоварване и работен цикъл;
- Максимална линейна скорост и обороти на винта;
- Необходим аксиален хлабина или предварително натоварване;
- Подпорно-носещо устройство;
- Работен температурен диапазон;
- Чертеж на крайна обработка;
- Изисква ли се индивидуален доклад за водеща инспекция.
За опциите за захранване на DLY винт за заземяване вижтепрецизно шлифован сферичен винтстраница.
За подробно разграничение между оценките и термините водеща грешка, прочететеКакво представлява точността на извода на сферичния винт? C3, C5 и C7 обяснени.
Ако оста носи голямо аксиално натоварване, трябва да се провери точността заедно с твърдостта на гайката и номиналното натоварване. Прегледайте DLYсферични винтови конфигурации с високо натоварваневместо да се приеме прецизен клас също означава висока товароносимост.
Окончателен отговор
Заземен сферичен винт обикновено осигурява точност на C5 или C3. Като референтен DLY C5 е приблизително ±0,018 mm/300 mm, докато C3 е приблизително ±0,008 mm/300 mm. По-високи степени могат да бъдат налични за специализирани изисквания.
Тези цифри описват водещата точност на винта, а не гарантираната точност на позициониране на цялата машина. Предварително натоварване, опорни лагери, подравняване на инсталацията, структурна твърдост, разделителна способност на обратната връзка и термично разширение също трябва да бъдат включени в бюджета за системни грешки.
За потвърждение на модела изпратете DLY диаметъра, хода, дължината, необходимия наклон, точността на хода, предварителното натоварване, натоварването, скоростта, работната температура и чертежа на крайната обработка. Посочете дали се изисква индивидуален доклад за грешки преди производството.
