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研磨滚珠丝杠和轨制滚珠丝杠的讨论

时间:2016/3/8 13:45:29   编辑:NSK·曼鲁库存管理
导读:研磨滚珠丝杠和轨制滚珠丝杠的讨论 研磨滚珠丝杠和轨制滚珠丝杠的讨论,不止要看它的间隙,顺畅度等,另一个要考虑的是制造过程,以及它的精度和稳定性等性能。轧制滚珠丝杠成本小于研磨滚珠丝杠和工作一样好。冷轧滚珠丝杠的成本肯定是少了,有时少50% ,比研磨滚珠丝杠,但什么关于它的性能呢?这两种

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    研磨滚珠丝杠和轨制滚珠丝杠的讨论

    研磨滚珠丝杠和轨制滚珠丝杠的讨论,不止要看它的间隙,顺畅度等,另一个要考虑的是制造过程,以及它的精度和稳定性等性能。轧制滚珠丝杠成本小于研磨滚珠丝杠和工作一样好。冷轧滚珠丝杠的成本肯定是少了,有时少50% ,比研磨滚珠丝杠,但什么关于它的性能呢?这两种类型的滚珠丝杠的性能可以相同比较吗?我们说研磨滚珠丝杠的精度将始终超越的冷轧滚珠丝杠指定的导程误差,即使是相同的,原因很简单。

    图1 :要指定导程精度,常用的三个值:EP ,E300 , e2π发现铅的平均实际偏差在整个行程中,每300毫米间隔的偏差,率先变化在一个革命的螺纹。

    滚珠丝杠精度

    滚珠丝杠的准确性取决于几个因素,除了如何准确地沿着螺母的螺钉长度。不过,首先,它是重要的是要明白我们的意思精度,或者具体地说,导致滚珠丝杠精度。铅准确性进行了全面规范三个值常用的有: EP的e300 , e2π (图1,图2和3) :

    EP - 铅的平均实际偏差超过全行程的螺丝上的螺母。

    的e300 - 通常被称为每300毫米的间隔的偏差。重要的是要知道这是否是累积或。例如: DIN / ISO规范的精度等级为5%列出了铅的最大偏差为23微米,每升高300毫米(图4) 。然而,参照EP的规格表(图5) , 900毫米长的螺杆有一个最大为40微米( 900 ÷300 )× 23 = 69微米,而不是总偏差。因此,如果设计师是比较滚珠丝杠只有一个指定的“每300毫米的偏差”受DIN / ISO或JIS精度等级,重要的是要了解有可能是一个显着的性能差异。

    e2π - 内螺纹革命是导致变化。此参数有更多的影响之间的球比轴向螺母旅游,等于负载分配,从而可能会影响预测的生活。

    由于导程精度要求高的应用也可能更为苛刻,对于其他质量问题, DIN / ISO标准链接导致精度等性能。例如,当目标是精确定位的滑动,考虑的方面,例如整个组件的刚度和摩擦力矩的一致性。

    图2:每300毫米的间隔的偏差,请问这是否是累计与否。可能有显着的性能差异比较时,滚珠丝杠与指定的“每300毫米的偏差”受DIN / ISO或JIS精度等级。

    DIN / ISO标准包括螺杆直线度等参数,轴颈的同轴度,预紧转矩的一致性,方形螺母,等。但是,螺钉时,可能是准确的铅错误,如果期刊是偏心的(这是通常的情况下,轧制螺杆)的螺杆将表现出不理想的转矩一致性一旦安装,使其难以微调伺服电机用以最佳的性能。

    只考虑作为选择标准导程精度,许多重要的特性,可能会影响性能被忽视,特别是在冷轧螺丝。例如,定期的铅滚珠丝杠制造设备(如偏心,轧制模具的磨损或抖动)的错误引起的误差,可能不容易显示出来,因为它们被屏蔽由螺母骑几个球界。但是,这可能会导致负荷分配不均,从而影响生活和刚度。

    滚珠丝杠应用

    传统上,出现了一个独特的分离在热轧和研磨滚珠丝杠申请。轧制螺钉通常用于在非精确的应用程序,如拾取和放置设备,作为致动器。研磨滚珠丝杠作为精密机床(铣床,车床,轮廓磨床,车削中心,电火花机,等)的驱动机制。此外,研磨滚珠丝杠用于精密XY平台的首选产品,例如,半导体晶圆检测设备。但是,太大的改变,板和接地螺钉将被发现在许多不同的应用程序相同的,这种情况并不少见。

    图3:在一个革命的螺纹参数表明铅的变化之间的球(更比轴螺母旅行)的负荷分布,并可能影响预测寿命。

    在创业初期,伺服系统,旋转编码器位于驱动电机背面提供位置反馈。依赖于系统的定位精度的滚珠丝杠的导程误差。专门用于研磨滚珠丝杠时,定位精度在0.025毫米,每升高300毫米。最近,在轧制过程中的进步,热轧螺丝导程误差符合ISO5级。而现在,因为他们的成本竞争力,线性编码器位置反馈的共同选择。鉴于这些额外的选择,一些设计师可能会想:“如果我在我的应用程序中使用线性刻度省钱,我可以用一张卷起的螺丝,而不是一个接地螺丝,因为,只要预装零背隙螺母,规模将判断的准确性。 “但是这种想法也有缺点。加工机可能变得嘈杂,并表现出伺服不稳定,由于扭矩过大的变化,这可能会导致不同批次的生产不一致。

    图4:本表显示了波动的限制。

    不同的生产方法

    要了解在性能上的差异的原因,重要的是要检讨生产过程中轧螺纹与研磨。有两个主要的板和接地螺钉的制造工艺的差异:

    1。热轧生产螺丝迫使通过旋转模具圆钢现货形成线程。长的热轧条,然后切成一定长度的加热处理。

    切割轧前的长度会导致不准确的两端附近。中心和轴颈加工后,才线程已经完成,这可以使它更难以维持的球线和轴颈之间的同心度。在接地螺丝,期刊加工之前进行,螺纹磨削球线程,从而确保精确的同心度。

    图5:此表显示了限制铅错误

    2。传统的轧制和热处理工艺过程中造成的任何不准确,还存在在最终产品中。滚动轴承是一个单步过程,涉及到在材料中的沉重的形成和显着的应力。后续的热处理产生的应力,延长螺杆的倾向。这种“增长”可能是不一致的,在制造过程中,很难预测。这些原因为什么一旦推出,可以作出不改正。

    从这个过程中所产生的铅错误通常积累,所以这是一个好主意,检查制造商的定义,导程精度。另外,典型的粗糙的光洁度也可能会导致潜在的问题,包括更大的噪声和振动,特别是在高速运行和更高的扭矩变化,由于预紧力的变化,因为螺母穿过螺钉。

    研磨滚珠丝杠,在另一方面,完成功能的表面,如外径球线程和线程本身,在一个时间,同时仍保持同轴度和垂直 - 用于所有临界表面研磨,因为相同的中心。与研磨,生产商也可分割成更小的步骤的过程,插入螺杆前画龙点睛的质量控制程序或其他进程(重新矫直或热处理释放材料应力) 。

    另外,步骤的顺序可以进行调整,例如,完成已经完成所有粗加工后的线程。这些步骤可以提供更好的整体精度,一次满足特定要求的规格。插入前的最后整理的质量控制程序,也减少了废品,确保更好的质量的一致性,并能显着降低总体成本。

    接地螺钉的选择可以给你更多的设计灵活性:全的肩膀或超大期刊无法获得与轧制螺丝的螺丝,除非是由几个接合部,如缩水衣领或摩擦焊接期刊。在一般情况下, “组装”不建议使用焊接期刊滚珠丝杠。

    图6示出了用于板和研磨滚珠丝杠的处理 - 的关键点是,接地螺钉的所有关键特性和测量所引用的理论中心线的轴表示的上面的端部的轴的中心。

    图6:热轧和研磨滚珠丝杠通过不同制造步骤去影响他们的表现。对于接地螺丝,被引用的所有关键特性和测量的理论轴的中心线,并表示在轴两端的中心。

    最新的制造使用了最好的两个

    研磨仍然被认为是更昂贵的比滚动。但是,这种观点不一定是真实的,因为已经磨最近将具有特殊的预轧制过程都取得优势。现在可以预轧螺钉(仅仅是部分形成的螺纹) ,然后摸消除轧制过程中产生的不准确的螺纹磨床上。这允许制造商以获取重要的工艺过程的优点,因为可以减少释放应力,可从热处理材料。的基本思路是在研磨过程中实现更一致的结果,在导程误差,直线度,螺纹牙形,等除去较少的材料。这种螺钉的准确度是等于或什至优于传统的接地螺钉,同时保持轧制过程的经济上的优点在很大程度上。

    所以,当下一次你听到“冷轧滚珠丝杠作为研磨滚珠丝杠是一样好。 ”现在你知道什么样的规格和流程的问题做出客观的比较。

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