Độ chính xác tải trước của đường dẫn hướng tuyến tính và vít bi: Chỉ định mà không phải trả quá nhiều

Khả năng gia công và kiểm tra chính xác

Từ khóa mục tiêu:các lớp tải trước đường dẫn tuyến tính

Sơ trung:Cấp chính xác vít bi C3 C5 C7, tải trước dẫn hướng tuyến tính Z0 ZA ZB, cấp chính xác dẫn hướng tuyến tính

Mô tả meta:Giá trị tải trước thực, bảng lớp chính xác và xếp hạng tải từ danh mục đã xuất bản. Tại sao cấp độ chính xác không xác định phản ứng dữ dội và cách chọn loại mà máy của bạn cần.

Hai thông số kỹ thuật được sao chép vào bản vẽ thường xuyên hơn bất kỳ thông số kỹ thuật nào khác trong chuyển động tuyến tính: "vít bi C3" và "dẫn hướng tuyến tính được tải sẵn". Cả hai đều nghe có vẻ nghiêm khắc. Cả hai đều không hoàn thiện và cả hai đều tốn tiền và thường bị lãng phí.

Đây thực sự là những gì dữ liệu danh mục được xuất bản nói lên.

Các lớp chính xác của hướng dẫn tuyến tính

Các thanh dẫn hướng ray định hình được phân loại theo năm cấp chính xác: bình thường (C), cao (H), chính xác (P), siêu chính xác (SP) và siêu chính xác (UP).

Hình 1. Cấp độ chính xác: các thanh dẫn hướng có thể hoán đổi cho nhau sẽ lỏng lẻo hơn ở cùng một chữ cái cấp.

Vìkhông-có thể thay thế cho nhauthanh dẫn hướng có kích thước 25, 30 và 35 (đơn vị: mm):

Đối với cỡ 15 và 20:

Giá trị danh mục đại diện cho dòng đường ray định hình tiêu chuẩn.

Có hai điều trong cấu trúc đáng để tạm dừng.

Dung sai chuyển từ song phương sang đơn phương ở lớp P.Loại C và H là ±; P, SP và UP là 0 / −x. Đó là - có chủ ý đối với các tập hợp phù hợp, việc kiểm soát hướng sai lệch cho phép các khối được ghép nối có thể dự đoán được. Bạn không thể so sánh "±0,04" với "0/−0,04" như thể chúng có cùng dải dung sai.

Sự thay đổi quan trọng hơn khả năng chịu đựng tuyệt đối đối với hầu hết các máy.“Biến thiên chiều cao H” là độ chênh lệch giữa các khối trên cùng một ray. Nếu tất cả các khối của bạn đều thấp như nhau 0,03 mm, bạn hãy chêm cụm một lần. Nếu chúng cách nhau 0,03 mm thì cỗ xe sẽ lắc lư và không có gì để chêm.

Có thể hoán đổi cho nhau và không-có thể hoán đổi cho nhau

Sự khác biệt rất đơn giản: các khối và đường ray có thể hoán đổi cho nhau có thể được trao đổi tự do và độ chính xác của chúng đạt đến cấp P.

Hình 2. Các lớp tải trước theo phần trăm của xếp hạng tải động C.

Đối với các thanh dẫn hướng có thể hoán đổi cho nhau:

Giá trị danh mục đại diện, loại có thể hoán đổi cho nhau.

So sánh cùng một chữ cái lớp trên hai loại. Ở lớp H: chiều cao thay đổi là 0,015 mm-không thể hoán đổi cho nhau, 0,02 mm có thể hoán đổi cho nhau. Ở lớp C: 0,02 so với 0,03 mm.

Chữ cái giống nhau có nghĩa là dung sai lỏng lẻo hơn đối với các thanh dẫn hướng có thể hoán đổi cho nhau.Và SP và UP hoàn toàn không có sẵn - những thứ yêu cầu bộ phù hợp.

Sự đánh đổi-là bảo trì. Với các hướng dẫn có thể hoán đổi cho nhau, bạn có thể đặt mua một khối thay thế trong vòng 5 năm và lắp nó vào. Với một bộ phù hợp, việc mất một khối có thể đồng nghĩa với việc phải thay thế toàn bộ khối. Đối với một chiếc máy sẽ hoạt động được 15 năm, điều đó đáng được xem xét ở giai đoạn thiết kế.

Tải trước các lớp - phần được đoán

Tải trước được biểu thị bằng phần trăm của xếp hạng tải động cơ bản C:

Định nghĩa lớp tải trước đại diện.

Một cảnh báo về các mã.Các dòng dẫn hướng khác sử dụng cùng ký hiệu Z0/ZA/ZB với các giá trị khác nhau:

Lưu ý rằng ZB có nghĩa là 0,10–0,12C trong một chuỗi và 0,06–0,08C trong chuỗi còn lại - gần như là hệ số hai.Luôn chỉ định chuỗi cùng với mã tải trướcvà kiểm tra danh mục để tìm sản phẩm cụ thể thay vì cho rằng mã mang ý nghĩa phổ quát.

Tính khả dụng: các thanh dẫn hướng có thể hoán đổi cho nhau chỉ cung cấp Z0 và ZA. Ưu đãi không-có thể hoán đổi cho nhau Z0, ZA và ZB.

Tải trước cao hơn làm tăng độ cứng và giảm độ lệch khi chịu tải. Nó cũng làm tăng ma sát, sinh nhiệt và căng thẳng bên trong, làm giảm tuổi thọ. Tải trước không phải là độ cứng tự do - nó tiêu tốn vĩnh viễn một phần khả năng chịu tải của ổ trục. Chỉ định ZB khi bạn thực sự có rung động và tác động; chỉ định Z0 khi hướng tải không đổi và độ chính xác không quan trọng.

Tải xếp hạng

Khối tải-nặng, dòng đường ray được định hình điển hình:

Giá trị xếp hạng danh mục đại diện.

Chi tiết hữu ích: ở kích thước 25, khối loại mặt bích-mang C=32.75 kN và Co=49.44 kN - giống hệt với loại hình vuông. Mặt bích so với hình vuông thay đổi hình dạng lắp đặt chứ không phải công suất. Chọn cách bạn có thể đưa bu lông vào xe chứ không phải khi đang tải.

Thiết kế vòng cung bốn-hàng tròn-"có mức tải trọng bằng nhau theo hướng xuyên tâm, hướng tâm ngược và hướng ngang" và các điểm tiếp xúc ở góc 45 độ có khả năng tự-căn chỉnh: chuỗi "có thể xử lý hầu hết các lỗi lắp đặt do bề mặt không đồng đều và cung cấp chuyển động tuyến tính trơn tru thông qua biến dạng đàn hồi của các con lăn và sự dịch chuyển của các điểm tiếp xúc."

Khả năng chịu lỗi lắp đặt đó là có thật nhưng có hạn. Nó không cấp phép lắp đặt đường ray trên bề mặt chưa được gia công.

Độ chính xác của vít bi: cấp độ không có nghĩa là phản ứng dữ dội

Đây là quan niệm sai lầm đắt giá nhất trong đặc tả chuyển động tuyến tính.

Hình 3. Sai số di chuyển cho phép của C3 so với C5 theo chiều dài ren.

Các cấp chính xác đến từ JIS B 1192 / ISO 3408 và có sự phân chia cấu trúc bên trong thang đo: các cấp C0 đến C5 được xác định bởi tính chất tuyến tính và định hướng, trong khi C7 đến C10 được xác định bởi sai số khoảng cách di chuyển liên quan đến 300 mm.

C0–C5 là các cấp độ định vị. C7–C10 là các cấp độ vận chuyển, được chỉ định khác nhau. Chúng không phải là điểm trên một thang đo liên tục.

Dung sai được công bố cho vít định vị (đơn vị: µm):

Biến thiên trên 300 mm: C3=8 µm, C5=18 µm, Ct7=52 µm, Ct10=210 µm.

Bây giờ là dữ liệu phản ứng dữ dội, đây là nơi phá vỡ quan niệm sai lầm:

Đọc các hàng C7. Một vít C7 được cuộn có độ phản ứng ngược 0,003 mm. Vít C7 nối đất với đai ốc khác có 0,030 mm - gấp mười lần.Cấp chính xác như nhau.

Cấp độ chính xác mô tả lỗi chì dọc theo vít. Phản ứng dữ dội là một tài sản của đai ốc. Việc chỉ định "C3" và mong đợi phản ứng ngược bằng không chỉ có tác dụng vì vít C3 thường đi kèm với đai ốc được nạp sẵn chứ không phải vì C3 có ý nghĩa gì về phản ứng dữ dội.

Chỉ định cả hai.Cấp độ chính xác khi định vị, loại đai ốc và tải trước cho phản ứng giật.

Chọn lớp bằng tính toán

Một ví dụ hoạt động cho thấy phương pháp đúng:

Chì 20, hành trình 720 mm, độ chính xác yêu cầu ±0,05 mm

Chiều dài ren=hành trình + chiều dài đai ốc + lề=720 + 62 + 60=842 mm

(lề=chì × 1,5 × 2 đầu=60 mm)

Từ bàn ở 800–1000 mm: C3 cho ±0,021 mm, C5 cho ±0,040 mm

C5 thỏa mãn ±0,05 mm.C3 là chi phí không cần thiết.

Làm việc theo yêu cầu chứ không phải theo thói quen. C5 trên 800–1000 mm mang lại 40 µm. Nếu máy của bạn cần 50 µm thì C3 là số tiền chi cho một thông số kỹ thuật mà không ai có thể đo lường được.

Tải trước vít bi

Hai quy tắc chi phối việc tải trước:

Vì tải trước có hiệu quả gấp khoảng ba lần tải trước được áp dụng nên tải trước tối ưu là một phần ba tải trọng trục tối đa."

Tải trước quá mức ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ sử dụng và sinh nhiệt. Tải trước tối đa phải được đặt ở mức 10% định mức tải động cơ bản (Ca) theo hướng trục."

Giới hạn dưới được đặt theo tải làm việc và giới hạn trên được đặt theo định mức của vít. Tải trước quá mức tạo ra nhiệt, nhiệt gây ra sự giãn nở nhiệt của vít và sự giãn nở nhiệt là một lỗi định vị - bạn có thể mất độ chính xác trước nhiệt nhiều hơn mức đạt được do độ cứng.

Lợi ích về độ cứng: độ dịch chuyển của vít bi được nạp trước khi chịu tải bằng một nửa so với vít bi được nạp trước khi không có tải trước.

Độ chính xác bề mặt lắp đặt

Cấp độ chính xác cũng chi phối dung sai lắp đặt. Độ đảo hướng tâm cho phép của chu vi đai ốc (µm):

Nếu vỏ mang đai ốc không được gia công theo các hình này thì vít sẽ chịu tải uốn mỗi vòng quay. Vít C3 trong vỏ cẩu thả hoạt động kém hơn vít C5 trong vỏ tốt và hỏng sớm hơn.

Danh sách kiểm tra đặc điểm kỹ thuật

Hướng dẫn tuyến tính:kích thước, loại khối (vuông/mặt bích, tiêu chuẩn/nặng), cấp chính xác, cấp tải trướcvới chuỗi được xác định, có thể hoán đổi hoặc kết hợp, chiều dài đường ray và hướng lắp đặt.

Vít bóng:đường kính và chì, cấp độ chính xác bắt nguồn từ độ chính xác định vị cần thiết trên chiều dài ren thực tế,loại đai ốc và đặc điểm kỹ thuật phản ứng dữ dội riêng biệt, mức tải trước và dung sai bề mặt lắp đặt mà vỏ phải đáp ứng.

Câu hỏi thường gặp

Vít bi C3 có phản ứng ngược bằng không không?

Không theo định nghĩa. Vít C3 thường được vận chuyển với các đai ốc được nạp sẵn, do đó không có phản ứng dữ dội. Dữ liệu được công bố cho thấy vít C7 có khe hở 0,003 mm và các vít C7 khác có khe hở 0,030 mm. Chỉ định đai ốc.

Tôi nên sử dụng lớp tải trước nào?

Z0 để tải theo hướng-không đổi và xử lý chung. ZA cho các trung tâm gia công và bàn chính xác. ZB nơi cần có độ cứng khi rung và va đập. Luôn kiểm tra các giá trị phần trăm so với chuỗi cụ thể - các mã không phổ biến.

Các hướng dẫn có thể hoán đổi cho nhau có kém chính xác hơn không?

Cùng một chữ cái trong lớp, có - có thể đo lường được. Và các lớp SP và UP chỉ có sẵn dưới dạng các tập hợp phù hợp không-có thể thay thế cho nhau.

Loại mặt bích có bền hơn loại hình vuông không?

Không. Ở cùng một kích thước đường ray, xếp hạng được công bố là giống hệt nhau. Sự khác biệt là hình học gắn kết.

Tải trước cao hơn có thể bù đắp cho bề mặt lắp đặt được gia công kém không?

Không - nó khiến mọi việc trở nên tồi tệ hơn. Tải trước cộng với ứng suất do lắp đặt-làm tăng ma sát, nhiệt và tải trọng bên trong, rút ​​ngắn tuổi thọ.

Công nghệ truyền động OuNaiDa của Thiên Tân cung cấp các thanh dẫn hướng tuyến tính, vít bi và các bộ phận truyền động phù hợp. Hãy gửi cho chúng tôi độ chính xác định vị, tải trọng và hành trình mà bạn cần và chúng tôi sẽ làm việc lại với cấp độ và cấp tải trước thay vì trích dẫn thông số kỹ thuật cao nhất hiện có.