Предварително натоварване на линейни направляващи и точност на сферичния винт: уточняване без надплащане

Възможност за прецизна обработка и проверка

Целева ключова дума:класове на предварително натоварване на линейни направляващи

Вторичен:степен на точност на сачмен винт C3 C5 C7, предварително натоварване на линейния водач Z0 ZA ZB, клас на точност на линейния водач

Мета описание:Реални стойности на предварително натоварване, таблици с класове на точност и стойности на натоварване от публикувани каталози. Защо степента на точност не определя хлабината и как да изберете класа, от който се нуждае вашата машина.

Две спецификации се копират върху чертежи по-често от всички други при линейно движение: "С3 сферичен винт" и "предварително заредени линейни водачи". И двете звучат строго. Нито едно от тях не е пълно и двете струват пари, които често се губят.

Ето какво всъщност казват публикуваните каталожни данни.

Класове на точност на линейни направляващи

Профилните релсови направляващи се класифицират в пет класа на точност: нормална (C), висока (H), прецизна (P), супер прецизна (SP) и ултра прецизна (UP).

Фигура 1. Класове на точност: сменяемите водачи са по-хлабави при една и съща буква на класа.

Зане-взаимозаменяеминаправляващи в размери 25, 30 и 35 (единица: mm):

За размери 15 и 20:

Представителни каталожни стойности за стандартна серия профилирани шини.

Две неща в структурата си струва да спрем.

Толерантността се променя от двустранна към едностранна при P клас.Класовете C и H са ±; P, SP и UP са 0 / −x. Това е умишлено - за съвпадащи комплекти, контролирането на посоката на отклонение позволява блоковете да бъдат сдвоени предсказуемо. Не можете да сравнявате "±0,04" срещу "0/−0,04", сякаш са една и съща граница на толеранс.

Вариацията е по-важна от абсолютната толерантност за повечето машини.„Вариация на височина H“ е разпределението между блоковете на една и съща релса. Ако всичките ви блокове са с 0,03 mm ниски с една и съща стойност, вие подлагате модула веднъж. Ако се различават една от друга с 0,03 мм, каретката се люлее и няма какво да се шири.

Взаимозаменяеми срещу-незаменяеми

Разликата е ясна: взаимозаменяемите блокове и релси могат да се сменят свободно, а тяхната точност достига до P клас.

Фигура 2. Класове на предварително натоварване като процент от номиналното динамично натоварване C.

За сменяеми водачи:

Представителни каталожни стойности, взаимозаменяем тип.

Сравнете една и съща буква за клас в двата типа. При клас H: вариацията на височината е 0,015 mm не-взаимозаменяема, 0,02 mm взаимозаменяема. При клас C: 0,02 срещу 0,03 mm.

Същата буква за клас означава по-слаб толеранс на сменяемите направляващи.А SP и UP изобщо не са налични - те изискват съответстващи набори.

Компромисът-е поддръжка. Със сменяемите водачи можете да поръчате резервен блок след пет години и да го монтирате. При съвпадащ комплект загубата на един блок може да означава подмяна на целия комплект. За машина, която ще бъде в експлоатация петнадесет години, това си струва да се обмисли на етапа на проектиране.

Предварително зареждане на класове - частта, която се предполага

Предварителното натоварване се изразява като процент от номиналното динамично натоварване C:

Представителни дефиниции на класове за предварително зареждане.

Предупреждение за кодовете.Други серии направляващи използват същите означения Z0/ZA/ZB с различни стойности:

Обърнете внимание, че ZB означава 0,10–0,12C в едната серия и 0,06–0,08C в другата - почти коефициент две.Винаги посочвайте серията заедно с кода за предварително зарежданеи проверете каталога за конкретния продукт, вместо да приемате, че кодът носи универсално значение.

Наличност: сменяемите водачи предлагат само Z0 и ZA. Не-взаимозаменяема оферта Z0, ZA и ZB.

По-високото предварително натоварване увеличава твърдостта и намалява деформацията при натоварване. Той също така увеличава триенето, генерирането на топлина и вътрешното напрежение, което намалява живота. Предварителното натоварване не е свободна коравина - то консумира част от товароносимостта на лагера постоянно. Посочете ZB, когато наистина имате вибрация и удар; посочете Z0, когато посоката на натоварване е постоянна и прецизността не е критична.

Коефициенти на натоварване

Тежко{0}}блокове, представителна серия профилирани релси:

Представителни каталожни рейтингови стойности.

Полезна подробност: при размер 25 блокът тип фланец- носи C=32.75 kN и Co=49.44 kN -, идентични с квадратния тип. Фланец срещу квадрат променя монтажната геометрия, а не капацитета. Изберете как можете да поставите болтове в каретата, а не при товар.

Дизайнът на четири-редовата кръгла-дъга „се отличава с еднакви номинални стойности на натоварване в радиална, обратна радиална и напречна“ посоки, а контактните точки на 45 градуса дават възможност за само-подравняване: серията „може да абсорбира повечето грешки при монтажа, дължащи се на повърхностни неравности, и осигурява плавно линейно движение чрез еластичната деформация на търкалящите се елементи и изместването на контактните точки.“

Този толеранс за грешка при монтаж е реален, но ограничен. Не разрешава монтаж на релси върху необработена повърхност.

Точност на сферичния винт: степента не означава луфт

Това е най-скъпото погрешно схващане в спецификацията на линейното движение.

Фигура 3. Допустима грешка при движение C3 спрямо C5 по дължина на резбата.

Степените на точност идват от JIS B 1192 / ISO 3408 и има структурно разделение вътре в скалата: степени C0 до C5 се определят от линейност и свойство на насоченост, докато C7 до C10 се определят от грешка на разстоянието на пътуване по отношение на 300 mm.

C0–C5 са степени на позициониране. C7–C10 са транспортни степени, специфицирани по различен начин. Те не са точки в една непрекъсната скала.

Публикувани допуски за позициониране на винтове (единица: µm):

Вариация на 300 mm: C3=8 µm, C5=18 µm, Ct7=52 µm, Ct10=210 µm.

Сега данните за реакцията, където погрешното схващане се разпада:

Прочетете редовете C7. Един навит C7 винт има 0,003 mm луфт. Заземен винт C7 с различна гайка има 0,030 mm - десет пъти повече.Същата степен на точност.

Степента на точност описва грешката на проводника по протежение на винта. Луфтът е свойство на гайката. Посочването на "C3" и очакването на нулев луфт работи само защото винтовете C3 обикновено се доставят с предварително натоварени гайки, а не защото C3 означава нещо за луфт.

Посочете и двете.Клас за точност на позициониране, тип гайка и предварително натоварване за хлабина.

Избор на оценка чрез изчисление

Един работещ пример показва правилния метод:

Извод 20, ход 720 mm, необходима точност ±0,05 mm

Дължина на резбата=ход + дължина на гайката + поле=720 + 62 + 60=842 mm

(поле=олово × 1,5 × 2 края=60 mm)

От таблицата при 800–1000 mm: C3 дава ±0,021 mm, C5 дава ±0,040 mm

C5 отговаря на ±0,05 mm.C3 е ненужен разход.

Работете по изискване, а не по навик. C5 над 800–1000 mm осигурява 40 µm. Ако вашата машина се нуждае от 50 µm, C3 са пари, похарчени за спецификация, която никой никога няма да измери.

Предварително натоварване на сферичния винт

Две правила управляват предварителното зареждане:

Тъй като предварителното натоварване е ефективно до приблизително три пъти приложеното предварително натоварване, оптималното предварително натоварване е една трета от максималното аксиално натоварване."

Прекомерното предварително натоварване влияе неблагоприятно върху експлоатационния живот и генерирането на топлина. Максималното предварително натоварване трябва да бъде зададено на 10% от номиналното динамично натоварване (Ca) в аксиална посока."

Долна граница, определена от работното натоварване, и горна граница, определена от мощността на винта. Прекомерното предварително натоварване генерира топлина, топлината причинява топлинно разширение на винта, а топлинното разширение е грешка при позициониране - можете да загубите повече точност от топлината, отколкото сте спечелили от твърдостта.

Предимството на твърдостта: изместването на предварително натоварен сферичен винт под товар е наполовина от този на същия винт без предварително натоварване.

Точност на монтажната повърхност

Степента на точност също управлява толерансите при монтаж. Допустимо радиално биене на обиколката на гайката (µm):

Ако корпусът, който носи гайката, не е обработен до тези цифри, винтът се натоварва при огъване при всяко завъртане. Винт C3 в небрежен корпус работи по-зле от винт C5 в добър и се поврежда по-рано.

Контролен списък със спецификации

Линейни направляващи:размер, тип блок (квадратен/фланец, стандартен/тежък), клас на точност, клас на предварително натоварванес идентифицираната серия, взаимозаменяеми или съответстващи, дължина на релсата и ориентация на монтаж.

Сферични винтове:диаметър и повод, степен на точност, получена от изискваната точност на позициониране върху действителната дължина на резбата,тип гайка и спецификация на хлабината отделно, ниво на предварително натоварване и допустимите отклонения на монтажната повърхност, на които корпусът трябва да отговаря.

ЧЗВ

Има ли сферичен винт C3 нулев луфт?

Не по дефиниция. Винтовете C3 обикновено се доставят с предварително заредени гайки, откъдето идва нулевият луфт. Публикуваните данни показват винтове C7 с 0,003 mm хлабина и други винтове C7 с 0,030 mm. Посочете гайката.

Какъв клас за предварително зареждане трябва да използвам?

Z0 за натоварвания с постоянна-посока и обща работа. ZA за обработващи центри и прецизни маси. ZB, където се изисква твърдост при вибрации и удар. Винаги проверявайте процентните стойности спрямо конкретната серия - кодовете не са универсални.

По-малко точни ли са сменяемите водачи?

Със същата буква на класа, да - измеримо. А класовете SP и UP са достъпни само като съответстващи не-взаимозаменяеми набори.

Типът фланец по-здрав ли е от квадратния тип?

Не. При същия размер на релсата публикуваните оценки са идентични. Разликата е в монтажната геометрия.

Може ли по-високото предварително натоварване да компенсира лошо обработената монтажна повърхност?

Не - влошава нещата. Предварително натоварване плюс монтаж-предизвиканото напрежение увеличава триенето, топлината и вътрешното натоварване, скъсявайки живота.

Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology доставя линейни направляващи, сачмени винтове и съвпадащи трансмисионни компоненти. Изпратете ни точността на позициониране, натоварването и хода, от които се нуждаете, и ние ще се върнем към класа и класа на предварително натоварване, вместо да цитираме най-високата налична спецификация.