Ve vysoce přesných{0}} CNC strojích není kuličkový šroub pouze součástí převodovky. Přímo ovlivňuje přesnost polohování, opakovatelnost, jakost povrchu, stabilitu osy a dlouhodobou- konzistenci obrábění. Pokud osa stroje vyžaduje větší přesnost vedení, hladší pohyb posuvu a lepší ovládání předpětí, často se místo standardního válcového šroubu volí broušený kuličkový šroub.
Broušené kuličkové šrouby jsou vyráběny přesným broušením po tepelném zpracování a strojním obrábění. Ve srovnání s válcovanými kuličkovými šrouby může proces broušení poskytnout lepší kontrolu přesnosti vedení, geometrie oběžné dráhy, povrchové úpravy a konzistence podél délky šroubu. Díky tomu jsou broušené kuličkové šrouby vhodné pro CNC obráběcí centra, brusky, přesná frézovací zařízení, měřicí systémy, polovodičová zařízení, lékařská zařízení a další aplikace, kde chyba pohybu přímo ovlivňuje kvalitu finálního produktu.
Poznámka k výběru:
Broušený kuličkový šroub zlepšuje potenciál přesnosti CNC osy, ale nefunguje sám. Konečný výkon stroje také závisí na průměru šroubu, stoupání, stupni přesnosti, předpětí, struktuře matic, tuhosti koncové podpěry, vyrovnání spojky, mazání, přesnosti instalace a tuhosti základny stroje.
Proč se zemní kuličkové šrouby používají v přesných CNC osách
CNC obráběcí stroje potřebují řízený a opakovatelný lineární pohyb. Když se servomotor otáčí, kuličkový šroub převádí tento rotační pohyb na lineární posuv. Jakákoli chyba ve vedení šroubu, vůli matic, podpěře ložiska nebo vyrovnání instalace se může jevit jako chyba polohování na ose řezání.
V běžném automatizačním zařízení může válcovaný kuličkový šroub již poskytnout dostatečnou přesnost a nákladovou efektivitu. Při přesném obrábění je však toleranční okno mnohem užší. Stroj může potřebovat stabilnější pohyb posuvu, lepší přesnost zpětného chodu, nižší vůli a menší akumulovanou chybu vedení během celého zdvihu.
Zde jsou cenné broušené kuličkové šrouby. Jsou vybrány, když výrobce stroje požaduje lepší kontrolu přesnosti a tuhosti na úrovni komponent převodovky, zejména na osách, kde chybu posuvu nelze snadno korigovat samotným řídicím systémem.
Zemní kuličkový šroub vs válcovaný kuličkový šroub v CNC strojích
Broušené i válcované kuličkové šrouby využívají valivý kontakt mezi kuličkami, hřídelí šroubu a oběžnými drahami matic. Hlavním rozdílem je výrobní proces a úroveň kontroly přesnosti. Válcováním se vytváří válcovaný kuličkový šroub, který je efektivní a vhodný pro mnoho standardních automatizačních aplikací. Broušený kuličkový šroub je dokončen broušením, což poskytuje vyšší potenciál přesnosti a lepší konzistenci pro náročné osy.
| Porovnávací položka | Uzemňovací kuličkový šroub | Válcovaný kuličkový šroub |
|---|---|---|
| Výrobní proces | Přesné broušení po obrábění a tepelném zpracování | Profil závitu vytvořený procesem válcování |
| Potenciál přesnosti | Vhodnější pro vysoce přesné{0}}polohování a kontrolu vedení | Vhodné pro obecnou přesnou automatizaci a mnoho podpůrných CNC os |
| Povrchová úprava | Broušení může zajistit hladší a konzistentnější kvalitu oběžné dráhy | Dobré pro standardní použití, ale obvykle není vybráno pro nejtěsnější přesné osy |
| Náklady | Vyšší kvůli požadavkům na přesnost zpracování a kontroly | Cenově-efektivnější pro standardní pohybové systémy |
| Typické použití | Přesné CNC stroje, brusky, měřicí technika, polovodičové a lékařské přístroje | Automatizační zařízení, balicí stroje, obecné CNC osy, manipulační systémy |
Výhoda 1: Lepší přesnost vedení pro řízení polohy
Přesnost předstihu popisuje, jak blízko se skutečný lineární zdvih shoduje s teoretickým zdvihem po otočení šroubu. Při CNC obrábění může chyba vedení přímo ovlivnit konečnou polohu nástroje nebo pracovního stolu. Pokud má šroub akumulovanou chybu vedení během dlouhého zdvihu, může osa dosáhnout požadované polohy s malou, ale měřitelnou odchylkou.
Zemní kuličkové šrouby se používají tam, kde je třeba tuto chybu kontrolovat přísněji. Proces broušení pomáhá zlepšit konzistenci závitu šroubu a geometrie oběžné dráhy, což podporuje přesnější pohyb posuvu podél osy.
Tato výhoda je zvláště důležitá pro obráběcí centra, přesné frézky, souřadnicová měřicí zařízení, optické zpracování součástí, obrábění forem a další aplikace, kde malé chyby polohování mohou ovlivnit kvalitu dílu.
Výhoda 2: Snížení vůle díky ovládání předpětí
Vůle je jedním z nejdůležitějších problémů v CNC řízení os. Když osa změní směr, vůle uvnitř převodového systému může způsobit ztrátu pohybu, než se stůl skutečně pohne. To ovlivňuje přesnost obrysu, umístění otvoru, kvalitu interpolace a povrchovou úpravu.
Zemní kuličkový šroub lze kombinovat s vhodnou metodou předpětí, aby se snížila axiální vůle. U vysoce-přesných CNC strojů pomáhá předpětí zlepšit tuhost a odezvu-na změnu směru. Předpětí je však třeba volit pečlivě. Příliš malé předpětí může ponechat vůli; příliš velké předpětí může zvýšit teplo, točivý moment, opotřebení a zatížení motoru.
Zemní kuličkové šrouby lze spárovat s vhodnými strukturami předpětí pro snížení vůle a zlepšení odezvy CNC osy.
Výhoda 3: Hladší pohyb posuvu a lepší povrchová úprava
Hladkost posuvu je důležitá při přesném obrábění. Pokud je kvalita oběžné dráhy šroubu, pohyb matice, opěrné ložisko nebo vyrovnání spojky špatná, osa může vykazovat vibrace, prokluzování-prokluzu, hluk nebo nerovnoměrný posuv. Tyto problémy mohou zanechat stopy na povrchu obrobku nebo způsobit, že jemná interpolace bude méně stabilní.
Protože broušené kuličkové šrouby mají jemně upravenou oběžnou dráhu, mohou podporovat hladší valivý kontakt, jsou-li správně namazány a instalovány. To neznamená, že samotný kuličkový šroub určuje povrchovou úpravu, ale poskytuje stabilnější přenosovou základnu pro CNC osu.
Pro dokončovací operace, obrábění forem, přesné tvarování a zpracování optických nebo lékařských součástí je stabilní posuv často stejně důležitý jako jmenovitá přesnost polohování.
Výhoda 4: Stabilnější dlouhodobá-přesnost
CNC stroj nemusí být pouze přesný, když je nový. Musí zachovávat přesnost při opakované výrobě, změnách teplot, dlouhých provozních hodinách, mazacích cyklech a změnách zatížení. Brusné kuličkové šrouby jsou vybírány u přesných strojů, protože jejich výrobní konzistence a povrchová úprava pomáhají udržovat stabilní pohyb v průběhu času.
Dlouhodobá stabilita-stále závisí na návrhu celé osy. Šroub musí být podepřen vhodnými pevnými a podepřenými koncovými ložisky, vyrovnanými s vodicí dráhou, spojenými vhodnou spojkou a chráněnými před třískami, chladicí kapalinou, prachem a špatným mazáním.
Pokud je přesný šroub instalován na slabé základně stroje nebo je nesprávně vyrovnán s lineárním vedením, nemusí být dosaženo očekávaného výkonu. U CNC zařízení by výběr kuličkového šroubu a instalace osy měly být zvažovány společně.
Výhoda 5: Lepší přizpůsobení pro vysoce-hodnotné CNC zařízení
Zemní kuličkové šrouby jsou dražší než válcované kuličkové šrouby, a proto by měly být vybírány tam, kde výhoda přesnosti stojí za dodatečné náklady. U vysoce-hodnotných CNC zařízení jsou náklady na špatnou přesnost obrábění, přepracování, prostoje nebo nestabilní výrobu často vyšší než rozdíl v ceně mezi typy šroubů.
Mezi typické aplikace patří přesná CNC obráběcí centra, brusky, vysoce přesné frézovací zařízení, polovodičové manipulační systémy, optická výrobní zařízení, přesná měřicí zařízení a lékařská automatizační zařízení.
U těchto strojů je kuličkový šroub součástí kvalitního řetězce. Výběr zemnícího šroubu může pomoci zlepšit spolehlivost osy pohybu, když má stroj také pevnou základnu, přesnou instalaci vodících drah, vhodné ladění serv a řízené tepelné chování.
Když se vyplatí vybrat zemnící kulový šroub
Ne každá CNC osa potřebuje broušený kuličkový šroub. U mnoha pomocných os nebo běžných automatizačních strojů může být válcovaný kuličkový šroub technicky dostačující a nákladově-efektivnější. Pokud má osa přísné požadavky na přesnost nebo stabilitu, je vhodnější broušený kuličkový šroub.
| Vyberte zemnící kulový šroub Kdy | Zvažte válcovaný kuličkový šroub, když |
|---|---|
| Osa vyžaduje vysokou přesnost polohování a opakovatelnost. | Stroj je obecná automatizační osa se středními požadavky na přesnost. |
| Důležitá je přesnost předstihu po celém zdvihu. | Zdvih je krátký a požadavek na toleranci není přísný. |
| Přesnost změny směru a nízká vůle jsou rozhodující. | Určitou vůli může systém akceptovat nebo kompenzovat. |
| Stroj vyrábí díly s vysokou{0}}hodnotou, kde jsou náklady na chyby vysoké. | Stroj je citlivý na náklady-a výrobní tolerance je širší. |
| Osa se používá pro přesné obrábění, broušení, kontrolní nebo měřicí zařízení. | Osa se používá pro přenos, upínání, zvedání nebo -nekritické polohování. |
Co si ověřit před výběrem zemnícího kuličkového šroubu
Brusný kuličkový šroub by měl být vybrán jako součást celé CNC osy, nikoli jako jeden izolovaný díl. Před potvrzením modelu je třeba pečlivě zkontrolovat následující informace.
| Výběrová položka | Proč na tom záleží | Co poskytnout |
|---|---|---|
| Stupeň přesnosti | Určuje požadavek na přesnost vedení osy. | Požadovaná tolerance polohování nebo stávající třída šroubu. |
| Průměr šroubu a vedení | Ovlivňuje kapacitu zatížení, rychlost, tah, rozlišení a kritickou rychlost. | Údaje o průměru, stoupání, zdvihu, rychlosti a zatížení. |
| Typ matice a předpětí | Ovlivňuje vůli, tuhost, třecí moment, teplo a životnost. | Jednoduchá matice, dvojitá matice, požadavek na předpětí, cílová vůle. |
| Metoda ukončení podpory | Ovlivňuje axiální tuhost, vibrace, povolenou rychlost a stabilitu polohování. | Typ podpěry BK/BF, FK/FF, EK/EF nebo výkres uspořádání ložisek. |
| Konec obrábění | Šroub musí odpovídat nosnému ložisku, spojce, motoru a pojistné matici. | Koncový výkres, vzorek starého šroubu nebo rozměry sestavy stroje. |
| Pracovní prostředí | Třísky, chladicí kapalina, prach, teplota a mazání ovlivňují životnost šroubu. | Typ stroje, způsob ochrany, způsob mazání a provozní hodiny. |
Stránky souvisejících produktů:Uzemňovací kuličkový šroub, Kulový šroub, Podpora kuličkového šroubuaSpojka.
Oblasti použití, kde jsou běžné zemnící kuličkové šrouby
Zemní kuličkové šrouby se obvykle vybírají pro CNC a automatizační systémy, kde chyba pohybu ovlivňuje kvalitu produktu nebo stabilitu procesu. Oblast použití sama o sobě nerozhoduje o typu šroubu, ale pomáhá vysvětlit, proč je často vyžadována vyšší přesnost.
Přesné CNC obrábění
Používá se pro posuvové osy, kde je vyžadována přesnost polohování, stabilita obrysu a opakovatelná kvalita obrábění.
Zařízení pro broušení a konečnou úpravu
Vhodné tam, kde hladký posuv a malé osové chyby ovlivňují kvalitu povrchu a rozměrovou konzistenci.
Polovodičová a optická zařízení
Používá se, když je stabilní umístění a čistý, kontrolovaný pohyb důležitější než nejnižší náklady na komponenty.
Lékařské a inspekční přístroje
Používá se v modulech přesného pohybu, kde je důležitá opakovatelnost, nízké vibrace a spolehlivý pohyb.
Výkon zemnícího kulového šroubu závisí na instalaci
Vysoce přesný kuličkový šroub může ztratit svou výhodu, pokud je instalace špatná. U CNC strojů by měla být středová osa šroubu zarovnána se směrem pohybu vodicí dráhy. Podpůrná ložiska by měla být instalována se správnou přesností usazení, spojka by neměla vytlačovat hřídel šroubu- ze středu a konzola matice by neměla vytvářet boční zatížení matice.
Pokud je nový zemnící kuličkový šroub po instalaci hlučný, horký nebo utažený, zkontrolujte okolní díly, než se domnívají, že šroub je vadný. Mezi běžné příčiny patří nesouosost spojky, chyba ložiskového bloku, nesouosost konzoly matice, špatná rovnoběžnost vodicích drah, nadměrné předpětí a znečištěné mazání.
Pro výměnné práce je také důležité sladit původní opracování konce. Šroub se správným průměrem a vývodem nemusí selhat, pokud se ložiskový čep, závit, drážka pro pero, část pojistné matice, průměr koncového hřídele motoru- nebo celková délka liší.
Shrnutí
Brusné kuličkové šrouby se používají ve vysoce přesných{0}} CNC strojích, protože nabízejí lepší potenciál přesnosti vedení, hladší povrch oběžných drah, stabilnější ovládání předpětí, sníženou vůli a dlouhodobější-konzistenci polohování ve srovnání se standardními válcovanými šrouby. Tyto výhody jsou cenné, když kvalita obrábění, opakovatelnost os a jakost povrchu závisí na stabilním lineárním posuvu.
Výběr zemního kuličkového šroubu však neznamená pouze výběr nejvyšší dostupné třídy. Správný výběr by měl odpovídat požadavku na přesnost stroje, zatížení, rychlosti, zdvihu, průměru šroubu, stoupání, předpětí matice, podpěře konce, mazání a rozměrům opracování konců. U vysoce přesných- CNC strojů je třeba kuličkový šroub, lineární vedení, opěrné ložisko, spojku, servopohon a základnu stroje posuzovat jako jeden kompletní pohybový systém.
Potřebujete pomoci s výběrem zemního kuličkového šroubu pro CNC zařízení?
Zašlete nám požadovanou přesnost, průměr šroubu, stoupání, zdvih, zatížení, rychlost, typ matice, výkres koncového obrábění, typ opěrného ložiska a aplikaci stroje. DLY může pomoci potvrdit vhodnou specifikaci zemního kuličkového šroubu a odpovídající podpůrné komponenty pro vaši CNC osu.
E-mail:export@dlybearing.com
