Vis à billes SFU pour l'usinage de haute précision
Vis à billes 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 dimensions, spécifiquement . peut être analysé à partir des aspects suivants:
Premièrement, les indices de précision de base répondent aux exigences de base de l'usinage de haute précision
L'usinage de haute précision a des exigences strictes sur la précision de positionnement, la répétabilité et le contrecoup des composants de transmission (e . . usinage nécessite une précision de positionnement de moins que ou égale à ± 0 . 001 mm, la répétition de la répétition ne peut pas atteindre ou même ± 0,0005 mm), et SFU Balles grâce à la conception et à l'optimisation des processus.
Micro-clairance et conception de rigidité élevée
Vis à billes SFUAdopte la structure de contact à trois points de "Arbre à vis - Ball - Écrou", à travers le dépistage de précision du diamètre de la bille (contrôle de la tolérance au niveau du micron) et de l'ajustement de la précharge (E . G ., précharge à double noix, guide variable précharge), la vision axiale peut être contrôlée dans la gamme de {{6} mm, tandis que la vision axée dans la gamme de {6} mm peut atteindre de manière stable ou même dépasser ces index par le biais de la plage de conception et d'optimisation des processus . 0.005 mm, et même réaliser "la clairance négative" (état de précharge) . Cette conception élimine fondamentalement le "coup vide" provoqué par la vision réelle du désintension en raison de la clairance, et assure la cohérence entre le déplacement commandé et le dépôt réel. Machine, le boîtier de broche à bille SFU à billes peut réaliser une micro alimentage de 0 . 0005 mm pour répondre aux besoins d'usinage des systèmes de trous de haute précision.
Meanwhile, the screw shaft is made of high-strength alloy steel (e.g. SUJ2 bearing steel), integrally hardened (hardness HRC58-62) and precision ground (thread race roughness Ra<=0.2μm), which, together with the rigid structure of the nut, enables the overall axial rigidity to reach 100-500 n / μm (selon le modèle) ., la rigidité élevée garantit que lorsque la charge de coupe fluctue (E . g . Coupe intermittente dans l'alliage d'aluminium du moulin), la déviation élastique de la vision de la vision.
Adaptation notée de la précision du mouvement
Vis à billes SFUprovides a variety of accuracy grades (e.g., C0-C7), among which the positioning accuracy of the high precision grade (C3 and above) can reach ±0.003mm/300mm, and the cumulative error is<=0.01mm/1000mm, which completely covers the needs of high-precision machining:
Le grade C3 convient aux machines de broyage de précision, aux machines d'alésage coordonnées et autres équipements pour s'assurer que la tolérance de forme des pièces (telle que la planéité, la cylindricité) est contrôlée à 0,002 mm;
Le niveau de précision C2 supérieur peut être utilisé dans l'équipement de coupe de la tranche de semi-conducteur pour répondre aux exigences de traitement de la largeur du keure de niveau micron (± 0 .} 001mm).
Deuxièmement, les performances dynamiques pour s'adapter aux conditions complexes de l'usinage de haute précision
L'usinage de haute précision nécessite non seulement une précision de positionnement statique, mais également à maintenir la stabilité dans les aliments à grande vitesse (tels que 10-60} m / min), un changement de direction fréquente (comme l'usinage de surface du mouvement d'interpolation), les caractéristiques dynamiques de la viande de billes SFU dans de tels scénarios ont des avantages significatifs .
Faible frottement et mouvement lisse
Le coefficient de la frottement de roulement entre la balle et le chemin de course n'est que 0.001-0.002 (0.1-0.2 pour les vis coulissants), et la fluctuation du couple de frottement est extrêmement petite (moins que ou égale à 5%) . Cette caractéristique permet de permettre des vis SFU à basculer à faible vitesse de micro-alimentation à faible vitesse de consommation de micro-alimentation à faible vitesse à taille basse vitesse à faible effectif de micro-aliments à faible débordement des vis SFU SFU à faire à faible débordement-alimentation en micro-alimentation en micro-alimentation à faible débat (E . g . 0.1 mm / min) sans le "phénomène rampant" des vis coulissantes (mouvement rapide et ralenti dû à la différence de frottement statique-cinétique), et assure la rugosité de surface (ra moins ou égale à 0 . 02μm) en virage de précision.
Dans l'usinage à grande vitesse (e . g ., un broyage à grande vitesse de profils d'alliage en aluminium), la fonction à faible coffre alésage), les vis à billes SFU peuvent maintenir une augmentation de température inférieure ou égale à 5 degrés et à un allongement thermique inférieur ou égal à 0 .} 01mm / m à une vitesse d'alimentation de 60 m / min, évitant l'impact des erreurs thermiques sur la précision de l'usinage.
Réponse rapide et trajectoire suivante Capacité
En raison d'une faible inertie (diamètre mince de l'arbre à vis et de la conception légère de l'écrou) et de l'efficacité de transmission élevée (90% -98%), les vis à billes SFU répondent aux commandes du moteur avec un retard de moins ou égal à 1 ms, et peuvent suivre précisé 5- Centres d'usinage des axes, l'erreur de liaison de tous les axes entraînées par des vis à billes SFU est inférieure ou égale à 0 . 002mm, ce qui assure la précision de profil des pièces complexes telles que les lames et les séjour.
Matériel et processus: construire une base stable pour une précision à long terme
Pour un équipement de traitement de haute précision qui doit fonctionner en continu pendant des dizaines de milliers d'heures, le taux d'atténuation de précision des composants de transmission est l'indice central . SFU BallSws a construit un ensemble complet de "système anti-atténuation" par la sélection scientifique de la fabrication significative du processus de fabrication significative . "" utiliser .
Double protection de la résistance à l'usure et de l'anti-fatie
Le matériau de base de l'arbre à vis est sélectionné à partir de l'acier à roulement de chrome à haute teneur en carbone (tel que SuJ2) . après ce type de matériau, il peut former une dureté à HRC 58-62), il peut former une organisation martensitique uniforme, qui peut fournir un support matrixe solide pour la surface de la référence . Roue de meulage (taille de grain 800 # - 1200 #) sur le chemin du tournage pour le traitement du miroir, non seulement pour rendre le contrôle de rugosité de la surface inférieur ou égal à 0 . 1 μm, mais également dans la couche de surface de la formation de 5-10} μm de la couche de contrainte de compression résiduelle - ce contraintes compressive peut offenser certains travaux de la contrainte de contact, la couche de gratte de graisse - ce stress compression fissures. La balle est équipée d'un plus
Les boules correspondantes sont en acier à roulement de pureté plus élevée (p 0} ou supérieur), la moulure de cap froide, le traitement thermique (HRC 62-66) et le broyage ultra-précisé 0 . 0005 mm . Cette correspondance de précision rend la contrainte de contact des balles et des voies de course uniformément distribuées, et la vie de fatigue de contact peut facilement percer 10 millions de révolutions sous la charge nominale. Par exemple, dans l'usinage par lots des blocs de moteurs automobiles, les centres d'usinage horizontaux équipés de vis à billes SFU peuvent fonctionner en continu pendant plus de 3 ans avec la dégradation de la précision de positionnement toujours contrôlée à moins de 0,002 mm, et la qualité d'usinage stable peut être maintenue sans étalonnage fréquent.
Conception améliorée pour l'adaptabilité environnementale
Les billes SFU fournissent de multiples solutions de protection contre les facteurs environnementaux tels que les éclaboussures de liquide de refroidissement et la fluctuation d'humidité, qui sont courantes dans les magasins d'usinage de haute précision: le modèle de base adopte un traitement phosphant (épaisseur de film de 5-8 μm) pour former une couche de passivation, qui peut résister à l'érosion à court terme par les liquides de coupe; Dans des environnements propres tels que des chambres propres pour l'électronique, il peut être mis à niveau vers un placage chromé dur (épaisseur de 10-15 μm, dureté de 10-15 μm) . dans l'environnement propre tel que l'électronique Clean Room, elle peut être mise à niveau sur le hurleur durs (épaisseur de 10-15 μm, Hirness Hv800 HV800 de l'occurrence), 10-15 μm, ou hv800 HV800 HV800 de 10-15 μm, ou hv800 hv800 HV800 de} ou hv800 hv800 de l'ORV), ou (épaisseur). ce qui évite non seulement la contamination des précipitations des ions métalliques du produit mais améliore également la résistance à l'abrasion de surface; Dans le scénario de résistance à la corrosion dans l'équipement médical, l'emballage alimentaire, etc. ., le matériau en acier inoxydable 304 est assorti à la boule en céramique en nitrure de silicium (dont la densité est 1/3 de celle de l'acier, et de la dureté en silicium est HRC78 ou au-dessus), qui peut être opéré pendant une longue période sous 95% HRC78 ou au-dessus) Risque . Il peut être exploité sous 95% d'humidité pendant longtemps sans risque de rouille et de corrosion, et en même temps, en évitant la contamination du lubrifiant et du contact alimentaire .
Boundaire d'adaptation: direction d'optimisation dans des conditions de travail extrêmes
Bien que les vis à billes SFU aient d'excellentes performances dans l'usinage régulier de haute précision, lorsqu'ils sont confrontés à des conditions de travail spéciales telles que des vitesses ultra-élevées, des températures extrêmes ou une coupe ultra-lourde, il est nécessaire de franchir les limites de performance grâce à la conception ciblée .
Ultra-high-speed scenario (feed speed>60m / min):Lorsque les modèles ordinaires tournent à des vitesses élevées, la force centrifuge de l'arbre à vis entraînera une augmentation du randonnée radiale, il est donc nécessaire d'utiliser une grande conception de plomb (E . g ., 20 mm, 25 mm en plomb) pour réduire la vitesse rotationnelle (plus la dynamique de rotation est plus grande, plus la vitesse de rotation sous la vitesse d'alimentation) et effectuer une dynamique prévisionnelle de la vis inégale résiduelle de moins ou égale à 1 g / mm / kg) . En même temps, l'écrou est en alliage d'aluminium léger (E . g . 6061- T6) et la structure est optimisée pour réduire la résistance à l'air et l'impact inertique à haute vitesse .
Environnement de température extrême:Dans le degré - 40 en dessous des scénarios à basse température (tels que les composants aérospatiaux de l'usinage froide en profondeur), la ténacité à impact de l'acier ordinaire diminuera de plus de 30%, doit passer à la nickel-chromium-molybdène alliage (comme 4340 en acier), la fonction d'impact à basse température (AK) peut atteindre plus de 80j, pour éviter le risque de briser la fonction d'impact; et dans l'environnement à haute température de 150 degrés ou plus (comme la tête du moteur de l'usinage chaud), la nécessité d'utiliser la graisse à haute température basée sur PTFE (260 degrés résistantes à la température) et d'optimiser la structure . dans des environnements à haute température supérieurs La graisse lubrifiante à haute température (résistance à la température 260 degrés) et le dégagement de l'expansion thermique de réserve entre l'arbre de vis et l'écrou (0 . 015 mm / degré pour chaque mètre de longueur), afin d'éviter le décrochage causé par l'élévation de la température.
Ultra-heavy duty cutting (axial load>100kn):Il est nécessaire de mettre à niveau pour épaissir l'arbre de vis (diamètre supérieur ou égal à 63 mm) et adopter la structure de pré-tension de "Double écrou + manche d'espaceur", afin d'augmenter la rigidité axiale à plus de 800 N / μm . La flage de l'écrou est composée de la plaque de carbone à 45 # Pour garantir que la quantité de déformation est inférieure ou égale à 0 . 005 mm pendant la contrainte, afin d'éviter le décalage de précision causé par la déformation de l'écrou.
Pour résumer, Vis à billes SFUest entièrement capable de répondre aux exigences de base de l'usinage de haute précision sur le système d'entraînement grâce à son processus de fabrication de haute précision, d'excellentes performances dynamiques et de performances à long terme stables, et est le choix grand public pour les machines-outils CNC, les centres d'usinage de précision et d'autres équipements . dans les applications pratiques, grâce à une correspondance précise avec un système de service (tel que le contrôle de la ratio et une compensation des aliments Garantie fiable pour Micron et même Nanomètre Usinage de précision .
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