Устранение потерь хода и теплового дрейфа в прецизионных шарико-винтовых передачах

Необъяснимый люфт при реверсе оси, дрейф позиционирования при длительных циклах обработки и неожиданные скачки крутящего момента двигателя обычно возникают из-за изношенной шариковой гайки. В действительности, большинство неточностей линейного привода связано с ослаблением контргаек подшипников с фиксированным концом, тепловым удлинением винтового вала при длительной работе или неправильным выбором предварительного натяга. Когда шарико-винтовая передача работает без жесткого осевого ограничителя или надлежащей смазки, небольшие реверсивные зазоры приводят к серьезным ошибкам шага готовой детали.

Согласование конфигурации гайки и установки торцевой опоры с рабочей скоростью имеет важное значение для жесткости привода. В стандартных шариковых винтах с одной гайкой SFU используется готическая арочная канавка и стальные шарики увеличенного размера для устранения осевого люфта для общей автоматизации C7. Для осей фрезерных станков с ЧПУ, требующих высокой точности реверса, в узлах с двумя гайками DFU вставляются прецизионные прокладки между двумя гайками, создавая двухтактную предварительную нагрузку, которая устраняет люфт при тяжелых переменных нагрузках. При работе на высоких скоростях, когда традиционные возвратные трубки создают слишком много шума, гайки SFS заменяются внутренними торцевыми крышками, чтобы сгладить циркуляцию шариков. Со стороны монтажа зафиксируйте осевое перемещение с помощью радиально-упорных подшипников внутри фиксированных блоков BK или FK, затем используйте простые плавающие блоки BF или FF на дальнем конце, чтобы винт мог свободно расширяться по мере нагревания.

Чтобы добиться высокой точности повторения, необходимо выровнять опору двигателя, блоки подшипников и направляющие по мертвой точке во время сборки. Сначала установите корпус фиксированной опоры BK, затяните его контргайку на заплечике и выровняйте вал ШВП концентрично направляющим, используя циферблатный индикатор по всему ходу. Для высокоскоростных осей с длинным ходом примените расчетное предварительное растяжение во время монтажа с фиксированным концом, чтобы компенсировать тепловое удлинение, вызванное теплом трения. Всегда подавайте масло для скольжения ISO VG 68 или литиевую смазку EP2 через отверстие для смазки гайки; работа стальных шариков с рециркуляцией всухую приводит к быстрому износу сепаратора шариков, образованию микрорасколов вдоль дорожки качения и полной потере предварительного натяга привода.

Часто задаваемые вопросы по интеграции полей

Когда следует заменить шариковый винт с одной гайкой SFU на шариковый винт с двойной гайкой DFU?

Модернизируйте узел с двойной гайкой DFU всякий раз, когда ось сталкивается с переменными большими силами резания или требует нулевого осевого люфта при изменении направления нагрузки. В то время как гайка SFU зависит от размера шарика для обеспечения легкой предварительной нагрузки, двойная гайка DFU физически прижимает две гайки к внутренней прокладке, обеспечивая постоянную жесткость привода и нулевой люфт даже при незначительном эксплуатационном износе компонентов.

Каков правильный метод установки корпусов с фиксированной опорой BK и корпусов с плавающей опорой BF?

Надежно зафиксируйте винтовой вал в неподвижном опорном блоке BK с помощью прецизионной контргайки и дуплексных радиально-упорных подшипников для поглощения всех осевых усилий. На противоположном конце установите плавающий корпус BF с радиальным шарикоподшипником, который плавает внутри своего отверстия на стопорном кольце. Это позволяет винтовому валу расширяться или сжиматься в продольном направлении по мере накопления тепла от трения, предотвращая изгиб или заедание вала во время длительных пробегов.

Что вызывает внезапный дрейф позиционирования и тепловое удлинение оси ШВП с ЧПУ?

Термический дрейф происходит, когда непрерывное вращение генерирует тепло трения внутри шариковой гайки и концевых подшипников, вызывая линейное расширение стального вала. Блокировка плавающего конца (BF или FF) вместо того, чтобы позволить ему скользить в осевом направлении, приводит к тому, что расширяющийся стальной вал изгибается вбок. Это смещение увеличивает радиальное сопротивление, перегревает приводной двигатель и со временем ухудшает точность шага.

Матрица технических характеристик

Поддержание точности прецизионного шарико-винтового привода на протяжении миллионов циклов зависит от надежной осевой фиксации на фиксированном конце, позволяющей хвостовой части дышать при нагревании и поддержания хорошей смазки рециркуляционных шариковых направляющих.