A kuličkový šroub na CNC strojije přesná převodová součást, která převádí rotaci motoru na přesný lineární pohyb. Běžně se používá na CNC routerech, frézkách, soustruzích, gravírovacích strojích, plazmových strojích a dalších CNC pohybových systémech.
U CNC zařízení kuličkový šroub přímo ovlivňuje přesnost polohování, opakovatelnost, plynulost posuvu, stabilitu řezání a dlouhodobý-výkon stroje.
V jedné skříni CNC frézky vykazovaly osy X a Y nekonzistentní umístění s chybami dosahujícími přibližně0,08 mm. Po výměně opotřebovaných vodicích šroubů sSady broušených kuličkových šroubů třídy C5a přes{0}}zarovnání systému lineárního pohybu se opakovatelnost zlepšila na přibližně0,01 mm. To ukazuje, proč je kuličkový šroub jednou z klíčových součástí přesnosti CNC strojů.
Co je kuličkový šroub v CNC stroji?
Kuličkový šroub v CNC stroji je mechanické zařízení, které používá hřídel šroubu, kulovou matici a recirkulační kuličky k převodu rotačního pohybu na lineární pohyb. Když motor otáčí hřídelem šroubu, kuličková matice se pohybuje podél hřídele a pohání CNC osu dopředu nebo dozadu.
Zjednodušeně řečeno, motor zajišťuje rotaci, šroub převádí tuto rotaci na přímý-pohyb a osa CNC se pohybuje podle naprogramované dráhy nástroje.
Základní pohybový proces:
1. Servomotor nebo krokový motor otáčí hřídelí kuličkového šroubu.
2. Ocelové kuličky se odvalují mezi hřídelí šroubu a maticí kuličky.
3. Kulová matice se pohybuje lineárně podél hřídele šroubu.
4. CNC stůl, portál nebo osa vřetena se pohybuje s maticí.
Protože pohyb je založen na valivém kontaktu namísto kluzného kontaktu, mohou kuličkové šrouby poskytovat vysokou účinnost, nízké tření, hladký pohyb a dobrou přesnost polohování.
Proč CNC stroje používají kuličkové šrouby místo vodicích šroubů
Vodící šrouby se pohybují kluzným třením mezi šroubem a maticí. Tato struktura může fungovat u jednoduchých, nízko{1}}rychlostních nebo-nákladových strojů, ale kluzné tření může časem způsobit větší opotřebení, teplo a vůli.
CNC stroj potřebuje stabilní posuv, nízkou vůli, opakovatelné polohování a spolehlivý pohyb za řezných podmínek. Kuličkové šrouby jsou pro tyto požadavky vhodnější, protože valivé kuličky snižují tření a zlepšují účinnost přenosu.
V mnoha CNC aplikacích může účinnost kuličkového šroubu dosáhnout přibližně90–95%, který pomáhá motoru pohánět osu s menší ztrátou výkonu ve srovnání s tradičními systémy posuvných šroubů.
| Porovnávací položka | Kulový šroub v CNC stroji | Vodící šroub |
|---|---|---|
| Kontaktní formulář | Valivý kontakt přes ocelové kuličky | Kluzný kontakt mezi šroubem a maticí |
| Účinnost | Obvykle vysoká, často kolem 90–95 % | Nižší kvůli kluznému tření |
| Kontrola vůle | Lze snížit předpětím | Obvykle je obtížnější kontrolovat-dlouhodobé nošení |
| Nosit | Nižší tření pomáhá snižovat opotřebení | Kluzné tření může časem zvýšit opotřebení |
| Vhodnost pro CNC | Vhodné pro přesné a opakovatelné CNC posuvy | Vhodnější pro jednoduché, pomalejší nebo méně přesné systémy |
Hlavní součásti CNC systému kuličkových šroubů
CNC systém kuličkových šroubů není jen hřídel šroubu a matice. Zahrnuje také recirkulační koule, vratný systém, nosná ložiska, spojku, mazání a konstrukci stroje kolem ní.
| Komponent | Role v CNC stroji | Co zkontrolovat |
|---|---|---|
| Šroubová hřídel | Převádí rotaci motoru na pohyb osy | Průměr, stoupání, délka, stupeň přesnosti a obrábění konců |
| Kulová matice | Pohybuje se podél šroubu a pohání CNC osu | Typ matice, předpětí, velikost příruby, vratná struktura a montážní prostor |
| Recirkulační koule | Snižte tření mezi šroubem a maticí | Hladký oběh, mazání, hluk a opotřebení |
| Návratový systém | Udržuje kuličky v oběhu uvnitř matice | Rychlost, hlučnost, stabilita a struktura matice |
| Opěrná ložiska | Podepřete konce šroubů a řiďte axiální pohyb | Typ podpory BK/BF, FK/FF, EK/EF, vyrovnání a předpětí ložiska |
| Spojka | Spojuje motor a hřídel šroubu | Vyrovnání, krouticí moment, vůle a instalační prostor |
Jak funguje kuličkový šroub v CNC stroji?
Princip fungování je založen na rolování namísto klouzání. Motor otáčí hřídelem šroubu a spirálová drážka vede valivé kuličky mezi hřídelí šroubu a maticí. Matice se pohybuje lineárně a pohání CNC osu.
Kuličky se jednoduše neotočí jednou a zastaví se. Neustále se vracejí zpět přes kulový vratný systém uvnitř matice. Tato nepřetržitá cirkulace umožňuje hladký lineární pohyb během opakovaných CNC řezacích cyklů.
Kuličkový šroub přenáší hlavně axiální sílu. U CNC strojů by radiální zatížení a boční zatížení mělo být normálně podporováno lineárními vedeními, vodícími bloky nebo nosnými konstrukcemi. Toto oddělení pomáhá kuličkovému šroubu zaměřit se na přesný pohyb posuvu, zatímco vodicí systém podporuje řezné síly a tuhost stroje.
Výhody kuličkových šroubů na CNC strojích
Kuličkové šrouby jsou široce používány v CNC strojích, protože splňují několik důležitých požadavků na pohyb současně: účinnost, přesnost, opakovatelnost, hladkost a stabilita zatížení.
1. Vysoká účinnost
Valivé tření vyžaduje menší krouticí moment než kluzné tření. To pomáhá CNC strojům dosáhnout plynulejšího posuvu a lepší akcelerace s menší ztrátou výkonu.
2. Nižší vůle
S vhodným předpětím může CNC kuličkový šroub snížit axiální vůli a zlepšit opakovatelnost. To je důležité pro konturování, kapsování, vrtání, gravírování a opakované obráběcí operace.
3. Lepší přesnost polohování
CNC stroje jsou závislé na řízeném pohybu os. Správně zvolený a nainstalovaný kuličkový šroub pomáhá stroji dosáhnout naprogramované polohy důsledněji.
4. Stabilní pohyb posuvu
Rolovací mechanismus pomáhá snižovat problémy s uklouznutím-klínu. To umožňuje plynulejší pohyb během řezání, zvláště když osa mění směr nebo se pohybuje nízkou rychlostí.
5. Dlouhá životnost
Nižší tření obvykle znamená menší opotřebení a méně tepla. Při správném mazání, vyrovnání a ochraně může kuličkový šroub udržovat stabilní pohyb CNC osy po dlouhou dobu.
Typy kuličkových šroubů používaných v CNC strojích
Různé CNC stroje vyžadují různé typy kuličkových šroubů. Vhodná volba závisí na přesnosti polohování, zatížení, velikosti stroje, rychlosti, rozpočtu a pracovním prostředí.
| Typ kuličkového šroubu | Typické použití CNC | Směr výběru |
|---|---|---|
| C7 válcovaný kuličkový šroub | CNC frézky, dřevoobráběcí stroje, gravírovací stroje, všeobecná automatizace | Cenově-efektivní pro běžné CNC posuvy |
| C5 broušený kuličkový šroub | Vyšší-přesné CNC stroje, kontrolní zařízení, přesné polohovací osy | Vybírá se, když je přesnost polohování náročnější |
| Kulový šroub s dvojitou maticí | Osy vyžadující nižší vůli a vyšší tuhost | Užitečné, když je důležité předpětí a tuhost |
| Miniaturní kuličkový šroub | Malé CNC stroje, kompaktní automatizace, stolní zařízení | Vhodné do omezeného prostoru a lehčí zátěže |
Kde se používají kuličkové šrouby v CNC strojích
Kuličkové šrouby se běžně používají na hlavních pohybových osách CNC strojů. Každá osa má jiné požadavky na zatížení a pohyb.
| CNC osa | Jak se používá kuličkový šroub | Klíčový požadavek |
|---|---|---|
| osa X- | Přesune stůl nebo portál vodorovně | Dlouhý pojezd, hladký posuv, opakovatelnost a správná podpora |
| osa Y- | Podporuje pohyb stolu nebo portálu po šířce stroje | Tuhost, vyrovnání a stabilní pohyb při řezném zatížení |
| osa Z- | Pohybuje vřetenem nahoru a dolů | Axiální zatížení, brzdná nebo přídržná síla, nízká vůle a vertikální bezpečnost |
Základní průvodce: Jak vybrat kuličkový šroub pro CNC stroj
Výběr kuličkového šroubu pro CNC stroj nemusí začínat složitými výpočty. Pro včasnou komunikaci mohou kupující nejprve potvrdit několik základních faktorů.
Průměr šroubu:
Větší průměry obvykle poskytují vyšší tuhost a nižší průhyb. Běžné velikosti CNC zahrnují 12 mm, 16 mm, 20 mm, 25 mm a větší velikosti.
Vedení nebo smola:
Menší vedení obvykle poskytuje jemnější umístění a silnější tah. Větší vedení umožňuje rychlejší pohyb, ale může snížit rozlišení polohy.
Třída přesnosti:
Válcované kuličkové šrouby C7 se běžně používají v CNC frézkách, dřevoobráběcích strojích, gravírovacích strojích a obecné automatizaci. Brousicí kuličkové šrouby C5 se obvykle vybírají pro přesnější- CNC stroje a náročné polohovací aplikace.
Délka a opracování konce:
Délka šroubu a opracované konce by měly odpovídat dráze stroje, podpěrným jednotkám, sedlům ložisek, spojce a uspořádání motoru.
Předběžné načtení:
Předpětí může snížit vůli a zlepšit tuhost, ale nadměrné předpětí může zvýšit tření, teplo a zatížení motoru.
Podpůrné jednotky:
Nosné jednotky BK/BF, FK/FF a EK/EF se vybírají podle velikosti šroubu, konstrukce stroje a instalačního prostoru.
DLY CNC kuličkový šroub Reference
Dodávky DLYC7 válcované kuličkové šroubyaC5 broušené kuličkové šroubypro CNC stroje, automatizační zařízení, gravírovací stroje, dřevoobráběcí stroje a přesné polohovací systémy.
Materiál hřídele kuličkového šroubu DLY jeS55Ca materiál kuličkové matice je20CrMo. U CNC aplikací by měly být společně potvrzeny průměr šroubu, stoupání, třída přesnosti, typ matice, opracování konců, podpůrné jednotky a podmínky instalace.
Pro kompletní CNC pohybový systém by měl být také zkontrolován kuličkový šroub spolu s lineárními vedeními, vodicími bloky, spojkou, motorem, rámem stroje, mazáním a podmínkami ochrany.
Závěr
A kuličkový šroub na CNC strojije jednou z klíčových součástí, která převádí rotaci motoru na přesný lineární pohyb. Přímo ovlivňuje pohyb posuvu, přesnost polohování, opakovatelnost a dlouhodobou-stabilitu řezání.
Ve srovnání s vodicími šrouby používají kuličkové šrouby valivý kontakt, který poskytuje vyšší účinnost, nižší tření, lepší opakovatelnost a delší životnost v CNC pohybových systémech.
Při výběru CNC stroje by měl být kuličkový šroub přizpůsoben zatížení stroje, směru osy, délce pojezdu, rychlosti, stupni přesnosti, předpětí, podpůrným jednotkám a struktuře instalace.
Potřebujete pomoc s kontrolou CNC kuličkového šroubu?
Pokud potvrzujete průměr kuličkového šroubu, stoupání, stupeň přesnosti, opracování konce, podpěrnou jednotku nebo požadavek na CNC osu, můžete odeslat model, výkres, zatížení, délku dráhy nebo aplikaci stroje pro referenci.
E-mail: export@dlybearing.com
