Заземени сферични винтове за високо{0}}прецизни CNC машини: предимства и бележки за избор

В една високо{0}}прецизна CNC машина сачмено-винтовият винт не е само трансмисионен компонент. Той пряко влияе върху точността на позициониране, повторяемостта, повърхностното покритие, стабилността на осите и дългосрочната-последователност на машинната обработка. Когато оста на машината изисква по-голяма точност на хода, по-плавно движение на подаване и по-добър контрол на предварителното натоварване, често се избира заземен сферичен винт вместо стандартен валцуван сферичен винт.

Шлифованите сферични винтове се произвеждат чрез прецизно шлайфане след термична обработка и механична обработка. В сравнение с валцованите сачмени винтове, процесът на смилане може да осигури по-добър контрол на точността на оловото, геометрията на каналите, повърхностното покритие и консистенцията по дължината на винта. Това прави шлифованите сферични винтове подходящи за обработващи центри с ЦПУ, шлифовъчни машини, прецизно фрезоване, измервателни системи, полупроводниково оборудване, медицински устройства и други приложения, където грешката при движение пряко влияе върху качеството на крайния продукт.

Защо шлифованите сферични винтове се използват в прецизните CNC оси

Машините с ЦПУ се нуждаят от контролирано и повтарящо се линейно движение. Когато серво моторът се върти, сферичният винт преобразува това въртеливо движение в линейно движение на подаване. Всяка грешка в хода на винта, хлабината на гайката, опората на лагера или подравняването на монтажа може да се появи като грешка при позициониране на оста на рязане.

В обикновеното оборудване за автоматизация валцованият сачмен винт вече може да осигури достатъчна точност и ефективност на разходите. При прецизната обработка обаче прозорецът на толеранс е много по-тесен. Машината може да се нуждае от по-стабилно движение на подаване, по-добра точност на обръщане, по-малка хлабина и по-малко натрупана грешка в хода при пълния ход.

Това е мястото, където шлифованите сферични винтове са ценни. Те се избират, когато конструкторът на машината иска по-добър контрол на точността и твърдостта на ниво трансмисионен компонент, особено на оси, където грешката при подаване не може лесно да се коригира само от системата за управление.

Шлифован сферичен винт срещу валцуван сферичен винт в CNC машини

Шлифованите и валцованите сачмени винтове използват търкалящ се контакт между топките, вала на винта и каналите на гайката. Основната разлика е производственият процес и нивото на контрол на точността. Валцуван сферичен винт се формира чрез валцуване, което е ефективно и подходящо за много стандартни приложения за автоматизация. Шлифован сферичен винт е завършен чрез шлифоване, което осигурява по-висок потенциал за прецизност и по-добра консистенция за взискателни оси.

Предимство 1: По-добра точност на отвеждането за контрол на позиционирането

Водещата точност описва доколко действителният линеен ход съвпада с теоретичния ход след завъртане на винта. При CNC обработката грешката на водещото място може директно да повлияе на крайната позиция на инструмента или работната маса. Ако винтът има натрупана водеща грешка при дълъг ход, оста може да достигне зададената позиция с малко, но измеримо отклонение.

Заземените сферични винтове се използват, когато тази грешка трябва да се контролира по-строго. Процесът на смилане спомага за подобряване на консистенцията на резбата на винта и геометрията на каналите, което поддържа по-точно движение на подаването по оста.

Това предимство е особено важно за обработващи центри, прецизни фрезови машини, оборудване за измерване на координати, обработка на оптични компоненти, обработка на матрици и други приложения, където малки грешки при позициониране могат да повлияят на качеството на детайла.

Предимство 2: По-нисък луфт чрез контрол на предварителното натоварване

Луфтът е един от най-важните проблеми при управлението на CNC осите. Когато оста промени посоката, хлабината вътре в предавателната система може да причини загуба на движение, преди масата действително да се премести. Това се отразява на точността на контура, позиционирането на отвора, качеството на интерполацията и покритието на повърхността.

Заземен сачмен винт може да се комбинира с подходящ метод за предварително натоварване за намаляване на аксиалната хлабина. При високо-прецизните машини с ЦПУ предварителното натоварване спомага за подобряване на твърдостта и реакцията-на промяна на посоката. Въпреки това предварителното натоварване трябва да бъде избрано внимателно. Твърде малко предварително натоварване може да остави хлабина; твърде голямото предварително натоварване може да увеличи топлината, въртящия момент, износването и натоварването на двигателя.

Заземените сферични винтове могат да бъдат съчетани с подходящи структури за предварително натоварване, за да се намали хлабината и да се подобри реакцията на CNC осите.

Предимство 3: По-плавно движение на подаване и по-добро покритие на повърхността

Гладкостта на подаването има значение при прецизната обработка. Ако качеството на каналите на винта, движението на гайката, опорния лагер или подравняването на съединителя е лошо, по оста може да има вибрации, приплъзване, шум или неравномерно подаване. Тези проблеми могат да оставят следи върху повърхността на детайла или да направят фината интерполация по-малко стабилна.

Тъй като шлифованите сферични винтове имат фино завършена канална пътека, те могат да поддържат по-плавен контакт при търкаляне, когато са правилно смазани и монтирани. Това не означава, че сферичният винт сам по себе си определя повърхностното покритие, но осигурява по-стабилна трансмисионна основа за CNC оста.

За довършителни операции, обработка на матрици, прецизно контуриране и обработка на оптични или медицински компоненти, стабилното движение на подаване често е толкова важно, колкото и номиналната точност на позициониране.

Предимство 4: По-стабилна дългосрочна-точност

Машината с ЦПУ не трябва да бъде точна само когато е нова. Той трябва да поддържа точност по време на многократно производство, температурни промени, дълги работни часове, цикли на смазване и промени в натоварването. Шлифованите сферични винтове се избират в прецизни машини, защото тяхната производствена последователност и повърхностно покритие спомагат за поддържане на стабилно движение във времето.

Дългосрочната-стабилност все още зависи от дизайна на цялата ос. Винтът трябва да бъде поддържан от подходящи фиксирани и поддържани крайни лагери, подравнени с направляващата, свързани чрез подходящ съединител и защитени от стружки, охлаждаща течност, прах и лошо смазване.

Ако прецизен винт е монтиран на слаба основа на машината или не е подравнен с линейния водач, очакваната производителност може да не бъде постигната. За CNC оборудване изборът на сферичен винт и монтажът на оста трябва да се разглеждат заедно.

Предимство 5: По-добро съответствие с-CNC оборудване с висока стойност

Шлифованите сферични винтове са по-скъпи от валцованите сачмено-винтови винтове, така че трябва да бъдат избрани там, където предимството на точността си струва допълнителните разходи. При CNC оборудване с висока -стойност разходите за ниска точност на обработка, преработка, престой или нестабилно производство често са по-високи от разликата в разходите между видовете винтове.

Типичните приложения включват прецизни обработващи центрове с ЦПУ, шлифовъчни машини, високо{0}}прецизно фрезоващо оборудване, системи за обработка на полупроводници, оптично производствено оборудване, прецизни измервателни устройства и медицинско оборудване за автоматизация.

При тези машини сачмено-винтовият винт е част от веригата за качество. Изборът на винт за заземяване може да помогне за подобряване на надеждността на оста на движение, когато машината също има твърда основа, точна инсталация на водача, подходяща серво настройка и контролирано термично поведение.

Кога си струва да изберете заземен сферичен винт

Не всяка CNC ос се нуждае от заземен сферичен винт. За много спомагателни оси или общи машини за автоматизация валцуваният сачмен винт може да бъде технически достатъчен и по-{1}}рентабилен. Заземен сферичен винт е по-подходящ, когато оста има строги изисквания за точност или стабилност.

Какво да потвърдите, преди да изберете заземяващ сферичен винт

Заземеният сферичен винт трябва да бъде избран като част от цялата CNC ос, а не като отделна изолирана част. Преди да потвърдите модела, трябва внимателно да проверите следната информация.

Свързани продуктови страници:Заземен сферичен винт, Сачмен винт, Сачмено-винтова опора, иСъединител.

Области на приложение, където заземените сферични винтове са често срещани

Заземените сферични винтове обикновено се избират за CNC и системи за автоматизация, където грешката при движение влияе върху качеството на продукта или стабилността на процеса. Полето на приложение само по себе си не определя вида на винта, но помага да се обясни защо често се изисква по-висока точност.

Ефективността на заземения сферичен винт зависи от монтажа

Високо{0}}прецизният сферичен винт може да загуби предимството си, ако монтажът е лош. За CNC машини централната линия на винта трябва да бъде подравнена с посоката на движение на водача. Опорните лагери трябва да бъдат монтирани с правилна точност, съединителят не трябва да принуждава вала на винта да се отдръпне-от центъра, а конзолата на гайката не трябва да създава странично натоварване върху гайката.

Ако нов заземен сферичен винт стане шумен, горещ или стегнат след монтажа, проверете околните части, преди да приемете, че винтът е дефектен. Честите причини включват несъосност на съединителя, грешка на лагерния блок, несъосност на конзолата на гайката, лош паралелизъм на направляващите, прекомерно предварително натоварване и замърсено смазване.

За работа по подмяна също е важно да съответства на оригиналната крайна обработка. Винт с правилния диаметър и ход все пак може да не пасне, ако шийката на лагера, резбата, шпонковият канал, секцията на контрагайката, диаметърът на-крайния вал на двигателя или общата дължина са различни.

Резюме

Шлифованите сферични винтове се използват във високо-прецизни CNC машини, защото предлагат по-добър потенциал за точност на хода, по-гладко покритие на каналите, по-стабилен контрол на предварителното натоварване, намалена хлабина и по-добра дългосрочна-последователност на позициониране в сравнение със стандартните валцовани винтове. Тези предимства са ценни, когато качеството на обработката, повторяемостта на осите и повърхностното покритие зависят от стабилното линейно подаване.

Въпреки това, изборът на шлифован сферичен винт не е просто избор на най-високия наличен клас. Правилният избор трябва да съответства на изискването за точност на машината, натоварване, скорост, ход, диаметър на винта, ход, предварително натоварване на гайката, крайна опора, смазване и размери на крайна обработка. За високо-прецизни машини с ЦПУ сферичният винт, линейният водач, опорният лагер, съединителят, серво задвижването и основата на машината трябва да бъдат прегледани като една цялостна система за движение.