Viti a sfera SFU per lavorazione ad alta precisione
viti a sfera SFUas a mainstream component in the field of precision transmission, by virtue of its structural design, manufacturing process and performance characteristics, in high-precision machining scenarios (such as CNC machine tools, precision grinding machines, semiconductor packaging equipment) show significant advantages, and its applicability is not only embodied in the basic accuracy indicators, but also in long-term stability, dynamic response and load adaptation and other Dimensioni, in particolare. Può essere analizzato dai seguenti aspetti:
Innanzitutto, gli indici di accuratezza principale soddisfano i requisiti di base della lavorazione ad alta precisione
La lavorazione ad alta precisione ha requisiti rigorosi sull'accuratezza del posizionamento, la ripetibilità e il contraccolpo dei componenti di trasmissione (ad esempio la lavorazione dello stampo richiede un'accuratezza di posizionamento inferiore o uguale a ± 0. 0 01mm, la ripetibilità di meno o uguale a ± 0,0005 mm) e le sfumature SFU possono raggiungere Stable stamps.
Micro clearance e design ad alta rigidità
viti a sfera SFUadotta la struttura a contatto a tre punti di "Abda a vite - sfera - dado", attraverso lo screening di precisione del diametro della sfera (controllo della tolleranza a livello di micron) e la regolazione del precarico (ad es. Preload a doppio nastro, pre -carico della guida variabile), la clearance assiale può essere controllata nell'intervallo 0. 001- 0. 0 0 5mm, mentre le viti a sfera SFU possono raggiungere stabilmente o persino superare questi indici attraverso l'ottimizzazione della progettazione e del processo. Intervallo di 0,005 mm e persino realizzare "spazio negativo" (stato di precarico). Questo design elimina fondamentalmente la "corsa vuota" causata dalla tradizionale vite di scorrimento a causa del gioco e garantisce la coerenza tra lo spostamento comandato e lo spostamento effettivo. Ad esempio, su una macchina noiosa di precisione, l'alloggiamento del mandrino a vite a sfera SFU può realizzare un micro mangime di 0,0005 mm per soddisfare le esigenze di lavorazione dei sistemi di fori ad alta precisione.
Nel frattempo, l'albero a vite è realizzato in acciaio in lega ad alta resistenza (ad esempio acciaio con cuscinetto), integrante (durezza hrc 58-62) e terreno di precisione (rugosità della razza del filo ragga e uguale a 0. 2μm), insieme alla struttura rigida del dado, educa la rigidità assiale per raggiungere {{ il modello). L'elevata rigidità garantisce che quando il carico di taglio fluttua (ad esempio il taglio intermittente nella lega di alluminio di fresatura), la deformazione elastica della vite è inferiore o uguale a 0. 001mm, evitando la deviazione dimensionale di lavorazione causata dalla deformazione.
Adattamento classificato dell'accuratezza del movimento
viti a sfera SFUprovides a variety of accuracy grades (eg, C{{0}}C7), among which the positioning accuracy of the high precision grade (C3 and above) can reach ±0.003mm/300mm, and the cumulative error is Less than or equal to 0.01mm/1000mm, which completely covers the needs of high-precision machining:
Il grado C3 è adatto per macchine per la macinazione di precisione, coordinate macchine noiose e altre attrezzature per garantire che la tolleranza alla forma delle parti (come planarità, cilindicità) sia controllata all'interno di 0. 002mm;
Il livello C2 di precisione più elevato può essere utilizzato nelle apparecchiature di taglio del wafer a semiconduttore per soddisfare la larghezza di kerf a livello di micron (± 0. 001mm) Requisiti di elaborazione.
In secondo luogo, le prestazioni dinamiche per adattarsi alle complesse condizioni di lavorazione ad alta precisione
La lavorazione ad alta precisione non solo richiede una precisione di posizionamento statico, ma deve anche mantenere la stabilità nel mangime ad alta velocità (come 10-60 m/min), il frequente cambio di direzione (come la lavorazione superficiale del movimento di interpolazione), le caratteristiche dinamiche delle squadre di sfera SFU hanno vantaggi significativi.
Basso attrito e movimento liscio
Il coefficiente di attrito rotolante tra palla e pista è solo {0}}. 001-0. 0 0 2 (0. 1-0. 2 per le viti scorrevoli) e la fluttuazione della caduta di fritta è estremamente piccola (meno a 3%). Questa caratteristica consente di utilizzare le viti a sfera di SFU in micro-alimentazione a bassa velocità (ad es. 0,1 mm/min) senza il "fenomeno strisciante" delle viti di scorrimento (movimento rapido e lento a causa della differenza di attrito statico-kinetico) e garantisce la rugosità della superficie (RA meno o uguale a 0,02 μm) nella svolta della precisione.
Nella lavorazione ad alta velocità (ad es., Fresatura ad alta velocità dei profili in lega di alluminio), la caratteristica a bassa attrezzatura riduce il carico di azionamento del motore e riduce la deformazione termica della vite dovuta alla generazione di calore. In combinazione con un sistema di raffreddamento (ad esempio, il liquido di raffreddamento nel foro della vite), le viti a sfera SFU possono mantenere un aumento di temperatura inferiore o uguale a 5 gradi e l'allungamento termico inferiore o uguale a 0. 01mm/m a una velocità di alimentazione di 60 m/min, evitando l'impatto degli errori termici sull'accuratezza della lavorazione.
Risposta rapida e traiettoria A seguito di capacità
A causa della bassa inerzia (diametro sottile dell'albero della vite e del design leggero di dado) e un'elevata efficienza di trasmissione (9 0%-98%), le viti a sfera SFU rispondono ai comandi motori con un ritardo di 1ms inferiore o uguale a 1MS e possono seguire accuratamente traiettorie di macchinine complesse (come la superficie tridimensionale in materia di superficie tridimensionale). Ad esempio, nei centri di lavorazione dell'asse 5-, l'errore di collegamento di tutti gli assi guidati dalle viti a sfera SFU è inferiore o uguale a 0,002 mm, il che garantisce l'accuratezza del profilo di parti complesse come lame e giranti.
Materiale e processo: costruzione di una base stabile per la precisione a lungo termine
Per le apparecchiature di elaborazione ad alta precisione che devono funzionare continuamente per decine di migliaia di ore, il tasso di attenuazione di precisione dei componenti di trasmissione è l'indice principale. Le viti a sfere SFU hanno costruito un set completo di "sistema anti-attenuazione" attraverso la selezione scientifica di materiali e processo di produzione di precisione. "Per garantire che non vi siano fluttuazioni significative nelle prestazioni di precisione durante l'uso a lungo termine.
Doppia protezione della resistenza all'usura e anti-fatica
Il materiale di base dell'albero a vite è selezionato in acciaio con cuscinetti cromati ad alto contenuto di carbonio (come SUJ2). Dopo che questo tipo di materiale viene estinto integralmente (con durezza fino a HRC 58-62), può formare un'organizzazione martensitica uniforme, che può fornire un solido supporto a matrice per la superficie della pista. Nella fase di macinazione ultra -fine, attraverso la ruota di macinazione speciale (dimensione della grinta 8 0 0 # - 1200 #) sulla pista per l'elaborazione dello specchio, non solo per effettuare il controllo della rugosità superficiale in RA meno o uguale a 0,1 μm, ma anche nello strato superficiale di formazione di {{8} Offsettare parte del lavoro dello stress da contatto, per rallentare le fessure della fatica. La palla è dotata di un altro
Le palline corrispondenti sono realizzate in acciaio con purezza superiore (P {0}} o superiore), stampaggio a freddo, trattamento termico (Hrc 62-66) e macinazione ultra-precisione per garantire che la tolleranza del diametro di ciascuna palla sia inferiore o uguale a {{5}. {{9}. La sfericità è inferiore o uguale a 0,0005 mm. Questa corrispondenza di precisione rende lo stress di contatto delle palle e delle piste distribuite uniformemente e la vita a fatica a contatto può facilmente sfruttare 10 milioni di rivoluzioni sotto il carico nominale. Ad esempio, nella lavorazione batch di blocchi di motori automobilistici, i centri di lavorazione orizzontale dotati di vite a sfere SFU possono funzionare continuamente per più di 3 anni con la degradazione di accuratezza del posizionamento sempre controllate entro 0,002 mm e la qualità della lavorazione stabile può essere mantenuta senza calibrazione frequente.
Design migliorato per l'adattabilità ambientale
Le viti a sfere SFU forniscono più soluzioni di protezione contro fattori ambientali come il fluttuazione del liquido di raffreddamento e dell'umidità, che sono comuni nei negozi di lavorazione ad alta precisione: il modello base adotta il trattamento fosfantante (spessore del film di 5-8 μm) per formare uno strato di passivazione, che può resistere all'erosione a breve termine tagliando i fluidi; In ambienti puliti come le stanze pulite per l'elettronica, può essere aggiornato alla placcatura cromata dura (spessore di 10-15 μm, durezza di 10-15 μm). Nell'ambiente pulito come la stanza elettronica pulita, può essere aggiornato alla placcatura cromata dura (spessore di 10-15 μm, durezza Hv800 o superiore), che non solo evita la contaminazione delle precipitazioni di ioni metallici del prodotto, ma migliora anche la resistenza all'abrasione superficiale; Nello scenario di resistente alla corrosione nelle attrezzature mediche, imballaggi alimentari, ecc., Il materiale in acciaio inossidabile 304 della vite è abbinato alla sfera ceramica fatta di nitruro di silicio (la cui densità è 1/3 di quella dell'acciaio e la cui durezza è HRC78 o superiore), che può essere operata a lungo sotto il 95% senza rischi arrugginiti. Può essere gestito a lungo a lungo l'umidità del 95% senza il rischio di ruggine e corrosione e, allo stesso tempo, evitando la contaminazione del lubrificante e del contatto alimentare.
Confine dell'adattamento: direzione di ottimizzazione in condizioni di lavoro estreme
Sebbene le viti a sfera SFU abbiano prestazioni eccellenti in regolari lavorazioni ad alta precisione, quando si trovano di fronte a condizioni di lavoro speciali come velocità ultra-alte, temperature estreme o taglio ultra-pesante, è necessario sfondare i confini delle prestazioni attraverso un design mirato.
Ultra-high-speed scenario (feed speed>60 m/min):Quando i modelli ordinari ruotano ad alta velocità, la forza centrifuga dell'albero della vite porterà ad un aumento del runout radiale, quindi è necessario utilizzare un grande design di piombo (ad es. 20 mm, 25 mm di piombo) per ridurre la velocità di rotazione (maggiore è il piombo più o più 1g/mm/kg). Allo stesso tempo, il dado è realizzato in lega di alluminio leggera (ad esempio 6061- T6) e la struttura è ottimizzata per ridurre la resistenza all'aria e l'impatto inerziale ad alte velocità.
Ambiente di temperatura estrema:Nel grado {{0}} al di sotto degli scenari a bassa temperatura (come i componenti aerospaziali della lavorazione in profondità), la tenacità di impatto dell'acciaio ordinario diminuirà di oltre il 30%, deve passare a più di 80j, per evitare il rischio di sfumatura più che evitare più che evitare più di un kromium-molybdenum allaco frattura; e nell'ambiente ad alta temperatura di 150 gradi o più (come la testa del motore della lavorazione a caldo), la necessità di utilizzare il grasso ad alta temperatura a base di PTFE (260 gradi resistenti alla temperatura) e per ottimizzare la struttura. In ambienti ad alta temperatura superiore a 150 gradi (ad es. Macchinatura calda della testata cilindri del motore), è necessario utilizzare grasso lubrificante ad alta temperatura a base di PTFE (resistenza alla temperatura di 260 gradi) e riservare la clearance di espansione termica tra l'albero della vite e il dado (0,015 mm/ grado per ogni metro di lunghezza), in modo da prevenire l'annullazione della temperatura.
Ultra-heavy duty cutting (axial load>100KN):È necessario aggiornare per addensare l'albero della vite (diametro maggiore o uguale a 63 mm) e adottare la struttura di pre-tensionamento di "Doppio dado + manico da distanziale", in modo da aumentare la rigidità assiale a più di 8 0 0n/μm. La flangia del dado è realizzata in acciaio a carbonio forgiato (come l'acciaio forgiato a 45#) e il layout della piastra a coste viene ottimizzato attraverso l'analisi degli elementi finiti per garantire che la quantità di deformazione sia inferiore o uguale a 0,005 mm durante lo stress, in modo da evitare lo spostamento di precisione causato dalla deformazione del dado.
Per riassumere, viti a sfera SFUè pienamente in grado di soddisfare i requisiti fondamentali della lavorazione ad alta precisione sul sistema di guida attraverso il suo processo di produzione ad alta precisione, eccellenti prestazioni dinamiche e prestazioni stabili a lungo termine ed è la scelta mainstream per macchine utensili a CNC, centri di lavorazione di precisione e altre attrezzature. In applicazioni pratiche, attraverso una corrispondenza accurata con il servo sistema (come il controllo del rapporto di inerzia e la compensazione del feed-forward), le sue prestazioni possono essere ulteriormente utilizzate per fornire una garanzia affidabile per la lavorazione di precisione micron e persino nanometri.
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