Lineær føringsspenning og kuleskruenøyaktighet: Spesifisere uten å betale for mye

Presisjonsmaskinering og inspeksjonsevne

Mål søkeord:lineære føringsbane forspenningsklasser

Sekundær:kuleskruenøyaktighetsgrad C3 C5 C7, lineær føringsforspenning Z0 ZA ZB, lineær føringsnøyaktighetsklasse

Metabeskrivelse:Ekte forhåndsbelastningsverdier, nøyaktighetsklassetabeller og lastvurderinger fra publiserte kataloger. Hvorfor nøyaktighetsgrad ikke bestemmer tilbakeslag, og hvordan du velger klassen maskinen din trenger.

To spesifikasjoner blir kopiert til tegninger oftere enn noen andre i lineær bevegelse: "C3 ball screw" og "preloaded linear guides." Begge høres strengt ut. Ingen av dem er komplett, og begge koster penger som ofte er bortkastet.

Her er hva de publiserte katalogdataene faktisk sier.

Lineære føringsbane nøyaktighetsklasser

Profilerte skinneføringer er gradert i fem nøyaktighetsklasser: normal (C), høy (H), presisjon (P), superpresisjon (SP) og ultrapresisjon (UP).

Figur 1. Nøyaktighetsklasser: utskiftbare føringsveier er løsere ved samme klassebokstav.

Tilikke-utskiftbareføringsveier i størrelsene 25, 30 og 35 (enhet: mm):

For størrelse 15 og 20:

Representative katalogverdier for en standard profilert skinneserie.

To ting i strukturen er verdt å ta en pause på.

Toleranse svinger fra bilateral til unilateral ved P-klasse.Klassene C og H er ±; P, SP og UP er 0 / −x. Det er bevisst - for matchede sett, ved å kontrollere retningen på avviket lar blokker pares forutsigbart. Du kan ikke sammenligne "±0.04" mot "0/−0.04" som om de var det samme toleransebåndet.

Variasjon betyr mer enn absolutt toleranse for de fleste maskiner."Variasjon av høyde H" er spredningen mellom blokker på samme skinne. Hvis alle blokkene dine er 0,03 mm lave med samme mengde, shimser du sammenstillingen én gang. Hvis de skiller seg fra hverandre med 0,03 mm, gynger vognen og det er ingenting å shimse.

Utskiftbare versus ikke-utskiftbare

Skillet er enkelt: utskiftbare blokker og skinner kan byttes fritt, og deres nøyaktighet når opp til P-klasse.

Figur 2. Forbelastningsklasser som en prosentandel av dynamisk belastningsgrad C.

For utskiftbare føringsveier:

Representative katalogverdier, utskiftbar type.

Sammenlign den samme klassebokstaven på tvers av de to typene. Ved H-klasse: variasjon av høyde er 0,015 mm ikke-utskiftbar, 0,02 mm utskiftbar. Ved C-klasse: 0,02 mot 0,03 mm.

Samme klassebokstav betyr en løsere toleranse på utskiftbare føringsveier.Og SP og UP er ikke tilgjengelig i det hele tatt - disse krever samsvarende sett.

Avveiningen- er vedlikehold. Med utskiftbare føringsveier kan du bestille en erstatningsblokk på fem år og montere den. Med et matchet sett kan tap av én blokk bety å erstatte hele enheten. For en maskin som skal være i drift i femten år, er det verdt å vurdere på designstadiet.

Forhåndslast klasser - delen som blir gjettet

Forbelastning er uttrykt som en prosentandel av grunnleggende dynamisk belastningsgrad C:

Representative preload-klassedefinisjoner.

En advarsel om kodene.Andre føringsbaneserier bruker de samme Z0/ZA/ZB-betegnelsene med forskjellige verdier:

Merk at ZB betyr 0,10–0,12C i en serie og 0,06–0,08C i den andre - nesten en faktor på to.Spesifiser alltid serien sammen med forhåndsinnlastingskoden, og sjekk katalogen for det spesifikke produktet i stedet for å anta at koden har en universell betydning.

Tilgjengelighet: utskiftbare føringsveier tilbyr kun Z0 og ZA. Ikke-utskiftbare tilbud Z0, ZA og ZB.

Høyere forspenning øker stivheten og reduserer nedbøyningen under belastning. Det øker også friksjon, varmeutvikling og indre stress, noe som reduserer levetiden. Forbelastning er ikke fri stivhet - den bruker noe av lagerets belastningskapasitet permanent. Spesifiser ZB når du virkelig har vibrasjoner og støt; spesifiser Z0 når lastretningen er konstant og presisjonen ikke er kritisk.

Last inn vurderinger

Tunge-lastblokker, representativ profilert skinneserie:

Representative katalogvurderingsverdier.

Nyttig detalj: ved størrelse 25 har flensblokken -type C=32.75 kN og Co=49.44 kN - identisk med kvadrattypen. Flens kontra firkant endrer monteringsgeometri, ikke kapasitet. Velg hvordan du kan få bolter inn i vognen, ikke på last.

Den fire-rader sirkulære-buedesignen "har like belastningsklasser i radial, reversert radial og lateral" retninger, og kontaktpunktene ved 45 grader gir selv-justeringsevne: serien "kan absorbere de fleste installasjonsfeil på grunn av overflateuregelmessigheter og gi jevn lineær bevegelse av de elastiske kontaktpunktene og skiftingen av kontaktelementene."

Denne toleransen for monteringsfeil er reell, men begrenset. Den lisensierer ikke monteringsskinner på en ubearbeidet overflate.

Kuleskruens nøyaktighet: karakter betyr ikke tilbakeslag

Dette er den dyreste misforståelsen i spesifikasjoner for lineær bevegelse.

Figur 3. C3 mot C5 tillatt vandringsfeil etter gjengelengde.

Nøyaktighetskarakterer kommer fra JIS B 1192 / ISO 3408, og det er en strukturell splittelse inne i skalaen: karakterene C0 til C5 er definert av linearitet og retningsbestemt egenskap, mens C7 til C10 er definert av kjøreavstandsfeil i forhold til 300 mm.

C0–C5 er posisjoneringskarakterer. C7–C10 er transportkvaliteter, spesifisert annerledes. De er ikke punkter på en kontinuerlig skala.

Publiserte toleranser for posisjoneringsskruer (enhet: µm):

Variasjon per 300 mm: C3=8 µm, C5=18 µm, Ct7=52 µm, Ct10=210 µm.

Nå er tilbakeslagsdataene, som er der misforståelsen bryter:

Les C7-radene. En rullet C7-skrue har 0,003 mm tilbakeslag. En jordet C7-skrue med en annen mutter har 0,030 mm - ti ganger mer.Samme nøyaktighetsgrad.

Nøyaktighetskarakteren beskriver ledningsfeil langs skruen. Tilbakeslag er en egenskap ved nøtten. Å spesifisere "C3" og forvente null tilbakeslag fungerer bare fordi C3-skruer vanligvis kommer med forhåndsinstallerte muttere, ikke fordi C3 betyr noe om tilbakeslag.

Spesifiser begge.Karakter for posisjoneringsnøyaktighet, muttertype og forspenning for tilbakeslag.

Valg av karakter ved utregning

Et utført eksempel viser riktig metode:

Bly 20, slaglengde 720 mm, nødvendig nøyaktighet ±0,05 mm

Trådlengde=slag + mutterlengde + marg=720 + 62 + 60=842 mm

(margin=avledning × 1,5 × 2 ender=60 mm)

Fra tabellen ved 800–1000 mm: C3 gir ±0,021 mm, C5 gir ±0,040 mm

C5 tilfredsstiller ±0,05 mm.C3 er unødvendig kostnad.

Arbeid ut fra kravet, ikke fra vanen. C5 over 800–1000 mm leverer 40 µm. Hvis maskinen din trenger 50 µm, er C3 penger brukt på en spesifikasjon ingen noensinne vil måle.

Kuleskrue forspenning

To regler styrer forhåndsinnlasting:

Siden forhåndsbelastning er effektiv opp til omtrent tre ganger den påførte forspenningen, er den optimale forspenningen en tredjedel av den maksimale aksiale belastningen."

Overdreven forspenning påvirker levetiden og varmeutviklingen negativt. Maksimal forspenning bør settes til 10 % av den grunnleggende dynamiske belastningen (Ca) i aksial retning."

En nedre grense satt av arbeidsbelastningen og en øvre grense satt av skruens klassifisering. Overdreven forhåndsbelastning genererer varme, varme forårsaker termisk ekspansjon av skruen, og termisk ekspansjon er en posisjoneringsfeil - du kan miste mer nøyaktighet til varme enn du oppnådde fra stivhet.

Fordelen med stivhet: Forskyvningen av en forhåndsbelastet kuleskrue under belastning er halvparten av den samme skruen uten forspenning.

Monteringsoverflatenøyaktighet

Nøyaktighetsgrad styrer også monteringstoleranser. Tillatt radiell utløp av mutteromkretsen (µm):

Hvis huset som bærer mutteren ikke er maskinert til disse figurene, belastes skruen ved å bøye hver omdreining. En C3-skrue i et slurvete hus yter dårligere enn en C5-skrue i en god, og den svikter tidligere.

Sjekkliste for spesifikasjoner

Lineære føringsveier:størrelse, blokktype (firkant/flens, standard/tung), nøyaktighetsklasse, forspenningsklassemed serien identifisert, utskiftbar eller matchet, skinnelengde og monteringsretning.

Kuleskruer:diameter og bly, nøyaktighetsgrad avledet fra den nødvendige posisjoneringsnøyaktigheten over den faktiske gjengelengden,muttertype og slørspesifikasjon separat, forspenningsnivå og monteringsoverflatetoleransene huset må oppfylle.

FAQ

Har en C3 kuleskrue null tilbakeslag?

Ikke per definisjon. C3-skruer leveres vanligvis med forhåndsbelastede muttere, som er der null tilbakeslag kommer fra. Publiserte data viser C7-skruer med 0,003 mm tilbakeslag og andre C7-skruer med 0,030 mm. Spesifiser mutteren.

Hvilken forhåndslastklasse skal jeg bruke?

Z0 for konstante-retningsbelastninger og generell håndtering. ZA for maskineringssentre og presisjonsbord. ZB hvor stivhet under vibrasjon og støt er nødvendig. Sjekk alltid prosentverdiene mot den spesifikke serien - kodene er ikke universelle.

Er utskiftbare føringsveier mindre nøyaktige?

Ved samme klassebokstav, ja - målbart. Og SP- og UP-klasser er bare tilgjengelige som matchede ikke-utskiftbare sett.

Er flenstype sterkere enn kvadratisk type?

Nei. Ved samme skinnestørrelse er de publiserte rangeringene identiske. Forskjellen er monteringsgeometri.

Kan høyere forspenning kompensere for en dårlig bearbeidet monteringsflate?

Nei - det gjør ting verre. Forbelastning pluss monterings-indusert spenning øker friksjon, varme og intern belastning, og forkorter levetiden.

Tianjin OuNaiDa transmisjonsteknologi leverer lineære føringsveier, kuleskruer og matchede transmisjonskomponenter. Send oss ​​posisjoneringsnøyaktigheten, belastningen og slaglengden du trenger, og vi vil jobbe tilbake til klassen og forhåndsbelastningsklassen i stedet for å oppgi den høyeste spesifikasjonen som er tilgjengelig.