En una màquina CNC d'alta-precisió, el cargol de boles no és només un component de transmissió. Afecta directament la precisió de posicionament, la repetibilitat, l'acabat de la superfície, l'estabilitat de l'eix i la consistència del mecanitzat a llarg termini-. Quan l'eix de la màquina requereix una precisió de plom més estreta, un moviment d'alimentació més suau i un millor control de la precàrrega, sovint es selecciona un cargol de boles de terra en lloc d'un cargol de boles enrotllat estàndard.
Els cargols de boles de terra es produeixen mitjançant la mòlta de precisió després del tractament tèrmic i el mecanitzat. En comparació amb els cargols de boles enrotllades, el procés de mòlta pot proporcionar un millor control de la precisió del plom, la geometria de la pista, l'acabat de la superfície i la consistència al llarg de la longitud del cargol. Això fa que els cargols de bola de terra siguin adequats per a centres de mecanitzat CNC, rectificadores, equips de fresat de precisió, sistemes de mesura, equips de semiconductors, dispositius mèdics i altres aplicacions on l'error de moviment afecta directament la qualitat del producte final.
Nota de selecció:
Un cargol de boles de terra millora el potencial de precisió d'un eix CNC, però no funciona sol. El rendiment final de la màquina també depèn del diàmetre del cargol, el plom, el grau de precisió, la precàrrega, l'estructura de la femella, la rigidesa del suport final, l'alineació de l'acoblament, la lubricació, la precisió de la instal·lació i la rigidesa de la base de la màquina.
Per què s'utilitzen cargols de boles de terra en eixos CNC de precisió
Les màquines eina CNC necessiten un moviment lineal controlat i repetible. Quan un servomotor gira, el cargol de boles converteix aquest moviment giratori en moviment d'alimentació lineal. Qualsevol error en el pas del cargol, el joc de la femella, el suport del coixinet o l'alineació de la instal·lació pot aparèixer com un error de posicionament a l'eix de tall.
En equips d'automatització normals, un cargol de boles enrotllades ja pot proporcionar prou precisió i rendibilitat. En el mecanitzat de precisió, però, la finestra de tolerància és molt més estreta. És possible que la màquina necessiti un moviment d'alimentació més estable, una millor precisió d'inversió, un joc més baix i un error de plom menys acumulat durant tota la carrera.
Aquí és on els cargols de boles de terra són valuosos. Es seleccionen quan el constructor de la màquina vol un millor control de la precisió i la rigidesa a nivell de components de transmissió, especialment en eixos on l'error d'alimentació no es pot corregir fàcilment amb el sistema de control.
Cargol de boles de terra vs cargol de boles enrotllades en màquines CNC
Els cargols de boles aterrats i enrotllats utilitzen un contacte rodant entre boles, eix de cargol i canals de femelles. La diferència principal és el procés de fabricació i el nivell de control de precisió. Un cargol de boles enrotllades es forma mitjançant rodament, que és eficient i adequat per a moltes aplicacions d'automatització estàndard. Un cargol de boles de terra s'acaba per rectificat, que proporciona un potencial de precisió més gran i una millor consistència per als eixos exigents.
| Element de comparació | Cargol de boles de terra | Cargol de boles enrotllades |
|---|---|---|
| Procés de fabricació | Mòlta de precisió després de mecanitzat i tractament tèrmic | Perfil de rosca format per procés de laminació |
| Potencial de precisió | Més adequat per al posicionament d'alta-precisió i control de plom | Adequat per a l'automatització de precisió general i molts eixos de suport CNC |
| Acabat superficial | La mòlta pot proporcionar una qualitat de pista més suau i consistent | Bo per a un ús estàndard, però normalment no seleccionat per als eixos de precisió més ajustats |
| Cost | Més alt a causa dels requisits de processament i inspecció de precisió | Més rendible-per als sistemes de moviment estàndard |
| Ús típic | Màquines CNC de precisió, rectificadores, equips de mesura, semiconductors i dispositius mèdics | Equips d'automatització, màquines d'envasament, eixos CNC generals, sistemes de manipulació |
Avantatge 1: millor precisió del plom per al control de posicionament
La precisió del plom descriu fins a quin punt el recorregut lineal real coincideix amb el recorregut teòric després de la rotació del cargol. En el mecanitzat CNC, l'error de plom pot afectar directament la posició final de l'eina o la taula de treball. Si el cargol ha acumulat error de plom durant una carrera llarga, l'eix pot arribar a la posició comandada amb una petita però mesurable desviació.
Els cargols de boles de terra s'utilitzen quan aquest error s'ha de controlar amb més força. El procés de mòlta ajuda a millorar la consistència de la rosca del cargol i la geometria de la pista, que admet un moviment d'alimentació més precís al llarg de l'eix.
Aquest avantatge és especialment important per a centres de mecanitzat, fresadores de precisió, equips de mesura de coordenades, processament de components òptics, mecanitzat de motlles i altres aplicacions on petits errors de posicionament poden afectar la qualitat de les peces.
Benefici 2: reducció del joc mitjançant el control de precàrrega
El joc és un dels problemes més importants en el control de l'eix CNC. Quan l'eix canvia de direcció, l'espai lliure dins del sistema de transmissió pot provocar la pèrdua de moviment abans que la taula es mogui realment. Això afecta la precisió del contorn, el posicionament del forat, la qualitat d'interpolació i l'acabat de la superfície.
Es pot combinar un cargol de boles de terra amb un mètode de precàrrega adequat per reduir el joc axial. A les màquines CNC d'alta-precisió, la precàrrega ajuda a millorar la rigidesa i la resposta al canvi de-direcció. Tanmateix, la precàrrega s'ha de seleccionar amb cura. Massa poca precàrrega pot deixar espai lliure; massa precàrrega pot augmentar la calor, el parell, el desgast i la càrrega del motor.
Els cargols de bola de terra es poden combinar amb estructures de precàrrega adequades per reduir el joc i millorar la resposta de l'eix CNC.
Benefici 3: moviment d'alimentació més suau i millor acabat superficial
La suavitat de l'alimentació és important en el mecanitzat de precisió. Si la qualitat de la pista de rodadura del cargol, el moviment de la femella, el coixinet de suport o l'alineació de l'acoblament és deficient, l'eix pot mostrar vibració, lliscament-, soroll o alimentació desigual. Aquests problemes poden deixar marques a la superfície de la peça o fer que la interpolació fina sigui menys estable.
Com que els cargols de boles de terra tenen una pista de rodadura ben acabada, poden suportar un contacte de rodament més suau quan estan lubricats i instal·lats correctament. Això no vol dir que el cargol de boles per si sol determina l'acabat de la superfície, sinó que proporciona una base de transmissió més estable per a l'eix CNC.
Per a operacions d'acabat, mecanitzat de motlles, contorns de precisió i processament de components òptics o mèdics, el moviment d'alimentació estable és sovint tan important com la precisió nominal de posicionament.
Avantatge 4: precisió més estable a-a llarg termini
Una màquina CNC no només ha de ser precisa quan és nova. Ha de mantenir la precisió durant la producció repetida, els canvis de temperatura, les llargues hores de funcionament, els cicles de lubricació i els canvis de càrrega. Els cargols de boles de terra es seleccionen en màquines de precisió perquè la seva consistència de fabricació i acabat superficial ajuden a mantenir un moviment estable al llarg del temps.
L'estabilitat-a llarg termini encara depèn del disseny de tot l'eix. El cargol ha de ser recolzat per coixinets extrems fixos i recolzats adequats, alineats amb la guia, connectats mitjançant un acoblament adequat i protegits d'encenalls, refrigerant, pols i lubricació deficient.
Si s'instal·la un cargol de precisió sobre una base de màquina feble o s'alinea malament amb la guia lineal, és possible que no s'assoleixi el rendiment esperat. Per als equips CNC, la selecció de cargols de boles i la instal·lació d'eix s'han de considerar conjuntament.
Avantatge 5: millor combinació per a equips CNC d'alt-valor
Els cargols de boles de terra són més cars que els cargols de boles enrotllades, de manera que s'han de seleccionar quan el benefici de precisió valgui el cost addicional. En equips CNC d'alt valor-, el cost d'una poca precisió de mecanitzat, reelaboració, temps d'inactivitat o producció inestable sovint és superior a la diferència de cost entre els tipus de cargol.
Les aplicacions típiques inclouen centres de mecanitzat CNC de precisió, rectificadores, equips de fresat{0}}d'alta precisió, sistemes de manipulació de semiconductors, equips de fabricació òptica, dispositius de mesura de precisió i equips d'automatització mèdica.
En aquestes màquines, el cargol de boles forma part de la cadena de qualitat. La selecció d'un cargol de terra pot ajudar a millorar la fiabilitat de l'eix de moviment quan la màquina també té una base rígida, una instal·lació de guia precisa, un servoajustament adequat i un comportament tèrmic controlat.
Quan val la pena triar un cargol de boles de terra
No tots els eixos CNC necessiten un cargol de boles de terra. Per a molts eixos auxiliars o màquines d'automatització general, un cargol de boles enrotllades pot ser tècnicament suficient i més rendible-. Un cargol de boles de terra és més adequat quan l'eix té requisits estrictes de precisió o estabilitat.
| Trieu el cargol de boles de terra quan | Considereu el cargol de boles enrotllades quan |
|---|---|
| L'eix requereix una alta precisió de posicionament i repetibilitat. | La màquina és un eix d'automatització general amb una demanda de precisió moderada. |
| La precisió del plom durant tot el traç és important. | El traç és curt i el requisit de tolerància no és estricte. |
| La precisió de la inversió de direcció i la reacció baixa són crítiques. | El sistema pot acceptar o compensar algunes reaccions. |
| La màquina produeix peces d'-alt valor on el cost de l'error és elevat. | La màquina és sensible als costos-i la tolerància de producció és més àmplia. |
| L'eix s'utilitza per a equips de mecanitzat de precisió, rectificat, inspecció o mesura. | L'eix s'utilitza per a la transferència, la subjecció, l'aixecament o el posicionament no-crític. |
Què s'ha de confirmar abans de seleccionar un cargol de boles de terra
S'ha de seleccionar un cargol de boles de terra com a part de tot l'eix CNC, no com una sola peça aïllada. Abans de confirmar el model, s'ha de comprovar acuradament la informació següent.
| Element de selecció | Per què importa | Què proporcionar |
|---|---|---|
| Grau de precisió | Determina el requisit de precisió del plom de l'eix. | Tolerància de posicionament requerida o grau de cargol existent. |
| Diàmetre del cargol i plom | Afecta la capacitat de càrrega, la velocitat, l'empenta, la resolució i la velocitat crítica. | Dades de diàmetre, avanç, carrera, velocitat i càrrega. |
| Tipus de femella i precàrrega | Afecta el joc, la rigidesa, el parell de fricció, la calor i la vida útil. | Rosca simple, femella doble, requisit de precàrrega, objectiu de joc. |
| Finalitzar el mètode de suport | Afecta la rigidesa axial, la vibració, la velocitat permesa i l'estabilitat de posicionament. | Tipus de suport BK/BF, FK/FF, EK/EF o dibuix de la disposició dels coixinets. |
| Mecanitzat final | El cargol ha de coincidir amb el coixinet de suport, l'acoblament, el motor i la femella de bloqueig. | Dibuix final, mostra de cargol antiga o dimensions del conjunt de la màquina. |
| Entorn de treball | Les estelles, el refrigerant, la pols, la temperatura i la lubricació afecten la vida útil del cargol. | Tipus de màquina, mètode de protecció, mètode de lubricació i hores de funcionament. |
Pàgines de productes relacionades:Cargol de boles de terra, Cargol de boles, Suport de cargol de boles, iAcoblament.
Àrees d'aplicació on els cargols de boles de terra són habituals
Els cargols de boles de terra se solen seleccionar per a sistemes CNC i d'automatització on l'error de moviment afecta la qualitat del producte o l'estabilitat del procés. El camp d'aplicació per si sol no decideix el tipus de cargol, però ajuda a explicar per què sovint es requereix una major precisió.
Mecanitzat CNC de precisió
S'utilitza per a eixos d'alimentació on es requereix precisió de posicionament, estabilitat del contorn i qualitat de mecanitzat repetible.
Equips de rectificat i acabat
Adequat on el moviment d'alimentació suau i els petits errors d'eix influeixen en l'acabat de la superfície i la consistència dimensional.
Equips òptics i semiconductors
S'utilitza quan el posicionament estable i el moviment net i controlat són més importants que el cost més baix dels components.
Dispositius mèdics i d'inspecció
S'aplica en mòduls de moviment de precisió on la repetibilitat, la baixa vibració i el moviment fiable són importants.
El rendiment del cargol de boles de terra depèn de la instal·lació
Un cargol de boles d'alta-precisió pot perdre el seu avantatge si la instal·lació és deficient. Per a les màquines CNC, la línia central del cargol s'ha d'alinear amb la direcció del moviment de la guia. Els coixinets de suport s'han d'instal·lar amb la precisió d'assentament correcta, l'acoblament no ha de forçar l'eix del cargol-centre i el suport de la femella no ha de generar càrrega lateral a la femella.
Si un cargol de boles de terra nou es fa sorollós, calent o ajustat després de la instal·lació, comproveu les peces circumdants abans de suposar que el cargol és defectuós. Les causes habituals inclouen la desalineació de l'acoblament, l'error del bloc de coixinets, la desalineació del suport de la femella, el paral·lelisme deficient de la guia, la precàrrega excessiva i la lubricació contaminada.
Per als treballs de substitució, també és important que coincideixi amb el mecanitzat final original. Un cargol amb el diàmetre i el cable correctes encara pot no encaixar si el diàmetre del coixinet, la rosca, la ranura, la secció de la femella de bloqueig, el diàmetre de l'eix final del motor-o la longitud total són diferents.
Resum
Els cargols de boles de terra s'utilitzen a les màquines CNC d'alta-precisió perquè ofereixen un millor potencial de precisió del plom, un acabat de pista més suau, un control de precàrrega més estable, un joc reduït i una millor-coherència de posicionament a llarg termini en comparació amb els cargols enrotllats estàndard. Aquests avantatges són valuosos quan la qualitat del mecanitzat, la repetibilitat de l'eix i l'acabat de la superfície depenen d'un moviment d'alimentació lineal estable.
No obstant això, triar un cargol de boles de terra no és simplement triar el grau més alt disponible. La selecció correcta ha de coincidir amb el requisit de precisió de la màquina, càrrega, velocitat, carrera, diàmetre del cargol, plom, precàrrega de femella, suport final, lubricació i dimensions de mecanitzat final. Per a màquines CNC d'alta-precisió, el cargol de boles, la guia lineal, el coixinet de suport, l'acoblament, el servoaccionament i la base de la màquina s'han de revisar com un sistema de moviment complet.
Necessites ajuda per seleccionar un cargol de boles de terra per a equips CNC?
Envieu-nos la precisió necessària, el diàmetre del cargol, el pas, la carrera, la càrrega, la velocitat, el tipus de femella, el dibuix de mecanitzat final, el tipus de coixinet de suport i l'aplicació de la màquina. DLY pot ajudar a confirmar l'especificació adequada del cargol de bola de terra i els components de suport coincidents per al vostre eix CNC.
Correu electrònic:export@dlybearing.com
