Předpětí lineárního vedení a přesnost kuličkového šroubu: Specifikace bez přeplatku

Přesné obrábění a schopnost kontroly

Cílové klíčové slovo:třídy předpětí lineárního vedení

Sekundární:třída přesnosti kuličkového šroubu C3 C5 C7, předpětí lineárního vedení Z0 ZA ZB, třída přesnosti lineárního vedení

Meta popis:Skutečné hodnoty předpětí, tabulky tříd přesnosti a zatížení z publikovaných katalogů. Proč stupeň přesnosti neurčuje vůli a jak vybrat třídu, kterou váš stroj potřebuje.

Dvě specifikace se kopírují do výkresů častěji než kterékoli jiné při lineárním pohybu: „kuličkový šroub C3“ a „předem zatížená lineární vedení“. Obojí zní přísně. Ani jeden není úplný a oba stojí peníze, které jsou často vyhozené.

Zde je to, co zveřejněné katalogové údaje skutečně říkají.

Třídy přesnosti lineárního vedení

Profilované kolejnicové vedení je klasifikováno v pěti třídách přesnosti: normální (C), vysoká (H), přesná (P), super přesná (SP) a ultra přesná (UP).

Obrázek 1. Třídy přesnosti: vyměnitelná vedení jsou volnější u stejného písmene třídy.

Pronezaměnitelné-vedení ve velikostech 25, 30 a 35 (jednotka: mm):

Pro velikosti 15 a 20:

Reprezentativní katalogové hodnoty pro standardní řadu profilových kolejnic.

Dvě věci ve struktuře stojí za pozastavení.

Tolerance se u třídy P překlápí z bilaterální na unilaterální.Třídy C a H jsou ±; P, SP a UP jsou 0 / −x. To je záměrné - pro spárované sady, řízení směru odchylky umožňuje párování bloků předvídatelně. Nemůžete porovnávat "±0.04" s "0/−0.04", jako by to bylo stejné toleranční pásmo.

Pro většinu strojů záleží na odchylkách více než na absolutní toleranci."Změna výšky H" je rozptyl mezi bloky na stejné kolejnici. Pokud jsou všechny vaše bloky 0,03 mm nízké o stejnou hodnotu, podložíte sestavu jednou. Pokud se od sebe liší o 0,03 mm, kočár se houpe a není co podkládat.

Zaměnitelné versus nezaměnitelné-zaměnitelné

Rozdíl je jasný: vyměnitelné bloky a kolejnice lze libovolně vyměňovat a jejich přesnost dosahuje až třídy P.

Obrázek 2. Třídy předpětí jako procento dynamického zatížení C.

Pro vyměnitelná vedení:

Reprezentativní katalogové hodnoty, výměnný typ.

Porovnejte stejné písmeno třídy napříč dvěma typy. U třídy H: odchylka výšky je 0,015 mm nezaměnitelná-, zaměnitelná 0,02 mm. U třídy C: 0,02 oproti 0,03 mm.

Stejné písmeno třídy znamená volnější toleranci na výměnných vedeních.A SP a UP nejsou vůbec k dispozici -, které vyžadují odpovídající sady.

Kompromis-je údržba. S vyměnitelnými vedeními si můžete za pět let objednat náhradní blok a namontovat jej. Se sladěnou sadou může ztráta jednoho bloku znamenat výměnu celé sestavy. U stroje, který bude v provozu patnáct let, to stojí za zvážení ve fázi návrhu.

Předběžně načíst třídy - část, která bude uhodnuta

Předpětí je vyjádřeno jako procento základní dynamické zátěže C:

Reprezentativní definice tříd přednačtení.

Upozornění na kódy.Jiné řady vodicích drah používají stejná označení Z0/ZA/ZB s různými hodnotami:

Všimněte si, že ZB znamená 0,10–0,12C v jedné sérii a 0,06–0,08C ve druhé - téměř dvojnásobný.Sérii vždy specifikujte spolu s kódem předběžného načtenía vyhledejte konkrétní produkt v katalogu místo toho, abyste předpokládali, že kód má univerzální význam.

Dostupnost: vyměnitelná vedení nabízejí pouze Z0 a ZA. Nezaměnitelná-nabídka Z0, ZA a ZB.

Vyšší předpětí zvyšuje tuhost a snižuje průhyb při zatížení. Zvyšuje také tření, tvorbu tepla a vnitřní pnutí, což snižuje životnost. Předpětí není volná tuhost - trvale spotřebovává část nosnosti ložiska. Určete ZB, když skutečně máte vibrace a náraz; specifikujte Z0, když je směr zatížení konstantní a přesnost není kritická.

Nosnost

Těžké-bloky, reprezentativní řada profilovaných kolejnic:

Reprezentativní katalogové hodnoty hodnocení.

Užitečný detail: u velikosti 25 nese blok přírubového-typu C=32.75 kN a Co=49.44 kN - identický se čtvercovým typem. Příruba versus čtverec mění montážní geometrii, nikoli kapacitu. Vyberte si, jak dostanete šrouby do vozíku, ne na náklad.

Design se čtyřmi -kruhovými{1}}oblouky „vyznačuje se stejnou únosností v radiálním, opačném radiálním a bočním směru“ a kontaktní body pod úhlem 45 stupňů poskytují schopnost samočinného-zarovnání: řada „dokáže absorbovat většinu instalačních chyb způsobených nepravidelnostmi povrchu a zajišťuje hladký lineární pohyb prostřednictvím elastické deformace valivých prvků a posunu kontaktních bodů“.

Tato tolerance pro montážní chybu je skutečná, ale konečná. Nepovoluje montážní lišty na neobrobený povrch.

Přesnost kuličkového šroubu: sklon neznamená vůli

Toto je nejdražší mylná představa ve specifikaci lineárního pohybu.

Obrázek 3. C3 proti C5 přípustná chyba posuvu podle délky závitu.

Stupně přesnosti pocházejí z JIS B 1192 / ISO 3408 a uvnitř stupnice je strukturální rozdělení: stupně C0 až C5 jsou definovány linearitou a směrovou vlastností, zatímco C7 až C10 jsou definovány chybou vzdálenosti ve vztahu k 300 mm.

C0–C5 jsou stupně polohování. C7–C10 jsou přepravní třídy, specifikované odlišně. Nejsou to body na jedné souvislé škále.

Publikované tolerance pro polohovací šrouby (jednotka: µm):

Variace na 300 mm: C3=8 µm, C5=18 µm, Ct7=52 µm, Ct10=210 µm.

Nyní data o zpětném rázu, což je místo, kde se mylná představa rozpadá:

Přečtěte si řádky C7. Jeden válcovaný šroub C7 má vůli 0,003 mm. Broušený šroub C7 s jinou maticí má 0,030 mm - desetkrát více.Stejný stupeň přesnosti.

Stupeň přesnosti popisuje chybu vedení podél šroubu. Vůle je vlastnost ořechu. Zadání "C3" a očekávání nulové vůle funguje pouze proto, že šrouby C3 jsou obvykle dodávány s předinstalovanými maticemi, nikoli proto, že C3 znamená něco o vůli.

Uveďte obojí.Třída pro přesnost polohování, typ matice a předpětí pro vůli.

Výběr stupně výpočtem

Zpracovaný příklad ukazuje správnou metodu:

Předstih 20, zdvih 720 mm, požadovaná přesnost ±0,05 mm

Délka závitu=zdvih + délka matice + okraj=720 + 62 + 60=842 mm

(okraj=vývod × 1,5 × 2 konce=60 mm)

Z tabulky při 800–1000 mm: C3 dává ±0,021 mm, C5 dává ±0,040 mm

C5 vyhovuje ±0,05 mm.C3 jsou zbytečné náklady.

Pracujte z požadavku, ne ze zvyku. C5 nad 800–1000 mm dodává 40 µm. Pokud váš stroj potřebuje 50 µm, C3 jsou peníze vynaložené na specifikaci, kterou nikdo nikdy nezměří.

Předpětí kuličkového šroubu

Předběžné načítání se řídí dvěma pravidly:

Protože předpětí je účinné až do přibližně trojnásobku použitého předpětí, optimální předpětí je jedna třetina maximálního axiálního zatížení."

Nadměrné předpětí nepříznivě ovlivňuje životnost a tvorbu tepla. Maximální předpětí by mělo být nastaveno na 10 % základní dynamické únosnosti (Ca) v axiálním směru."

Spodní mez nastavená pracovním zatížením a horní mez nastavená jmenovitým výkonem šroubu. Nadměrné předpětí generuje teplo, teplo způsobuje tepelnou roztažnost šroubu a tepelná roztažnost je chybou umístění -, můžete ztratit větší přesnost zahřátím, než jste získali tuhostí.

Výhoda tuhosti: posunutí předepjatého kuličkového šroubu při zatížení je poloviční než u stejného šroubu bez předpětí.

Přesnost montážní plochy

Třída přesnosti také určuje montážní tolerance. Přípustné radiální házení obvodu matice (µm):

Není-li pouzdro, které nese matici, obrobeno podle těchto čísel, je šroub zatěžován při ohybu každou otáčkou. Šroub C3 v nedbalém pouzdře funguje hůře než šroub C5 v dobrém a selže dříve.

Kontrolní seznam specifikací

Lineární vedení:velikost, typ bloku (čtvercový/přírubový, standardní/těžký), třída přesnosti, třída předpětís identifikovanou sérií, zaměnitelné nebo spárované, délka kolejnice a montážní orientace.

Kuličkové šrouby:průměr a stoupání, stupeň přesnosti odvozený z požadované přesnosti polohování přes skutečnou délku závitu,typ matice a specifikace vůle samostatně, úroveň předpětí a tolerance montážního povrchu, které musí pouzdro splňovat.

FAQ

Má kuličkový šroub C3 nulovou vůli?

Ne podle definice. Šrouby C3 se obvykle dodávají s předepnutými maticemi, odkud pochází nulová vůle. Publikované údaje ukazují šrouby C7 s vůlí 0,003 mm a další šrouby C7 s vůlí 0,030 mm. Určete matici.

Jakou třídu předpětí bych měl použít?

Z0 pro konstantní-směrové zatížení a obecnou manipulaci. ZA pro obráběcí centra a přesné stoly. ZB, kde je vyžadována tuhost při vibracích a nárazech. Procentuální hodnoty vždy zkontrolujte podle konkrétní řady -, kódy nejsou univerzální.

Jsou vyměnitelná vedení méně přesná?

U stejného písmene třídy, měřitelně ano -. A třídy SP a UP jsou dostupné pouze jako spárované nezaměnitelné-sady.

Je přírubový typ pevnější než čtvercový?

Ne. Při stejné velikosti kolejnice jsou publikovaná hodnocení totožná. Rozdíl je v geometrii montáže.

Může vyšší předpětí kompenzovat špatně opracovaný montážní povrch?

Ne - to všechno zhoršuje. Předpětí plus montážní-namáhání zvyšuje tření, teplo a vnitřní zatížení, čímž zkracuje životnost.

Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology dodává lineární vedení, kuličkové šrouby a přizpůsobené převodové komponenty. Pošlete nám požadovanou přesnost polohování, zatížení a zdvih a my se vrátíme ke třídě sklonu a předpětí, místo abychom uváděli nejvyšší dostupnou specifikaci.