Como selecionar os graus de precisão C3, C5, C7 e C10 do fuso de esferas: por que o número mais alto nem sempre é a melhor escolha
O grau de precisão define principalmente o controle de erros de lead
O grau de precisão de um fuso de esferas não é simplesmente uma classificação da qualidade geral do produto. Descreve principalmente o controle da diferença entre a distância real de viagem e a distância teórica de viagem, incluindo precisão e variação de avanço.
De acordo com padrões comoJIS B 1192eISO 3408, os graus de precisão mais elevados são avaliados com base em requisitos específicos de precisão do condutor e de erro de movimento. Em geral:
Graus C0–C5são normalmente controlados usando indicadores de precisão linear e direcional mais rígidos.
Classes C7–C10são comumente avaliados com base no erro de deslocamento em um comprimento de referência de 300 mm.
Diferentes fabricantes podem definir gamas de produtos e métodos de inspeção de forma diferente. Portanto, ao selecionar um fuso de esferas, os clientes devem sempre confirmar a norma aplicável, o método de inspeção e o relatório de teste, em vez de comparar apenas o número da classe.
Fusos de esferas C3 e C5 para aplicações de posicionamento de precisão
Os graus de precisão C3 e C5 são comumente usados em aplicações que exigem alto desempenho de posicionamento, incluindo:
Máquinas-ferramentas CNC
Equipamentos de automação de precisão
Sistemas de medição
Equipamento de fabricação de semicondutores
Sistemas de movimento sensíveis a erros de posicionamento
Entretanto, selecionar apenas um grau de precisão mais alto não melhora automaticamente a precisão completa da máquina.
Ao avaliar os fusos de esferas C3 ou C5, os engenheiros também devem considerar:
Erro de lead cumulativo
Variação de avanço por revolução
Excentricidade do eixo
Folga axial
Torque de pré-carga
Comprimento efetivo da rosca
Se as guias da máquina, os suportes dos rolamentos e a precisão da montagem forem insuficientes, um fuso de esferas de{0}classe superior não poderá fornecer todo o seu desempenho potencial.
Onde os fusos de esferas C7 e C10 são adequados?
Os fusos de esferas C7 e C10 são amplamente utilizados em aplicações onde a precisão de posicionamento moderada é aceitável, como:
Sistemas de manuseio de materiais
Mecanismos de elevação
Máquinas de embalagem
Equipamento para trabalhar madeira
Eixos gerais de automação industrial
Essas classes geralmente proporcionam melhor eficiência de custos e são adequadas para muitas aplicações práticas.
Com tecnologias adicionais como:
Feedback do codificador
Calibração de origem
Compensação do sistema de controle
Os fusos de esferas C7 ou C10 podem atingir o desempenho necessário em muitos sistemas de automação.
A seleção deve sempre ser baseada no necessário:
Erro total de posicionamento de viagem
Requisito de repetibilidade
Condições operacionais
em vez de simplesmente aplicar uma classe padrão baseada no tipo de máquina.
O grau de precisão não é igual à folga axial
O grau de precisão e a folga axial são duas especificações diferentes.
Dois parafusos de esfera com o mesmoGrau de precisão C5pode ter diferente:
Folga axial
Níveis de pré-carga
Desenhos de nozes
A precisão do avanço determina a diferença entre o deslocamento comandado e o deslocamento real, enquanto a folga axial afeta a folga durante o movimento de reversão.
Para equipamentos que exigem posicionamento bidirecional preciso, as especificações devem incluir:
Grau de precisão
Folga axial ou requisito de pré-carga
Configuração de rolamento de suporte
Método de compensação de controle
Erros de instalação podem reduzir o desempenho do fuso de esferas
Os parafusos esféricos de alta-precisão são especialmente sensíveis às condições de instalação.
Problemas comuns de instalação incluem:
O eixo do parafuso não está paralelo às guias
Desalinhamento entre suportes de rolamentos fixos e flutuantes
Alinhamento incorreto da superfície de montagem da porca
Posicionamento incorreto do assento do rolamento
Esses problemas podem criar:
Carga adicional
Flutuação de torque
Maior geração de calor
Vida útil reduzida
Após a instalação, verificações importantes incluem:
Excentricidade radial-da extremidade do eixo
Excentricidade da face do suporte do rolamento
Precisão da superfície de montagem da porca
Torque de execução em todo o curso
Considere a expansão térmica e o comprimento efetivo do percurso
Operação em alta-velocidade, pré-carga e mudanças de temperatura podem causar expansão térmica do eixo do fuso de esferas.
Para sistemas de posicionamento de precisão de curso longo-, os engenheiros podem precisar considerar:
Pré-tensionamento do eixo-
Compensação térmica
Controle de feedback-de circuito fechado
Comparar apenas o número do grau de precisão e ignorar a estabilidade térmica e o curso operacional real pode subestimar significativamente o erro total do sistema.
Como especificar requisitos de precisão ao fazer pedidos
Para cotação e seleção precisas, os clientes devem fornecer:
Comprimento efetivo da viagem
Erro de posicionamento total admissível
Requisito de repetibilidade
Requisito de folga
Velocidade operacional
Carga aplicada
Método de instalação
Requisito para relatório de inspeção
Para projetos de substituição, forneça também:
Número do modelo original
Comprimento total
Liderar
Tipo de noz
Desenho de usinagem-extremidade do eixo
Uma especificação completa permite que os fornecedores recomendem o grau de precisão e a configuração corretos.
Selecionando o grau de precisão correto para desempenho de movimento confiável
O melhor grau de precisão do fuso de esferas nem sempre é o grau mais alto disponível. A escolha correta é a classe que atenda aos requisitos de desempenho do equipamento, mantendo ao mesmo tempo custo e margem de projeto razoáveis.
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