Grados de precisión de la cremallera: lo que realmente le cuestan DIN 5, DIN 7 y DIN 10

Cremallera y piñón adaptado, dientes rectificados

Palabra clave objetivo:grados de precisión de la cremallera

Secundario:Cremallera de calidad DIN, juego de piñón y cremallera, error de paso de cremallera

Meta descripción:La precisión de la cremallera de engranaje DIN 5 a DIN 10 se explica con cifras reales de error de paso, juego alcanzable por grado y cómo elegir una clase sin pagar de más.

Cada pocas semanas alguien nos envía un dibujo de un pórtico de cremallera con "alta precisión" escrito en las notas y nada más. Sin clase DIN, sin cifra de error de paso, sin objetivo de reacción. Cuando preguntamos, la respuesta suele ser alguna versión de "lo más preciso posible dentro del presupuesto".

Esa no es una especificación. Es un deseo. Y la diferencia entre DIN 10 y DIN 5 no es una pequeña prima - es una ruta de fabricación diferente, una máquina diferente y un coste por metro varias veces superior.

Esto es lo que realmente significan las calificaciones, en números, y cómo decidir cuál realmente necesita su máquina.

Lo que mide el número de grado

El grado de precisión de una cremallera describe el error de paso acumulativo - qué tan lejos se desplazan los dientes de sus posiciones teóricas a lo largo de la barra. Normalmente se expresa en milímetros por metro.

Figura 1. Error de paso acumulado por clase de calidad DIN. Las calidades obtenidas sin rectificado post-endurecimiento se muestran en naranja.

DIN 3962 define las clases de calidad; cuanto menor sea el número, más estricta será la tolerancia. En toda la industria, la ruta de fabricación y la clase alcanzable se alinean así:

Producimos bastidores en toda esta gama, de DIN 5 a DIN 10.

La distribución de arriba a abajo es aproximadamente de 8:1. Para decirlo en términos físicos: un bastidor con una desviación de paso de ±0,200 mm sobre 1.000 mm significa que la longitud real se sitúa entre 999,8 mm y 1.000,2 mm frente a los 1.000 mm teóricos.

Observe algo en la tabla. Los bastidores básicos endurecidos por inducción-se ubican en DIN 10 - lael peorel grado indicado - mientras están endurecidos-y-los bastidores de tierra alcanzan DIN 5. Ambos están endurecidos. La diferencia es lo que sucede después del endurecimiento.

Por qué el endurecimiento hace que las rejillas sean menos precisas, no más

Esto hace tropezar a la gente constantemente. El endurecimiento es una operación de calidad, por lo que seguramente una rejilla endurecida es una rejilla mejor.

Para capacidad de carga, sí. Para mayor precisión, no - por sí solo.

El endurecimiento por inducción aumenta drásticamente la capacidad de fuerza de una cremallera y, al mismo tiempo, reduce la calidad de los dientes, porque el ciclo de calentamiento y enfriamiento deforma la barra.

Calentar los dientes a una temperatura de austenización y enfriarlos hace que la barra se mueva. Una rejilla larga y delgada es la peor geometría posible para resistir esa distorsión. Obtienes entre 50 y 55 HRC en los flancos y pierdes precisión de cabeceo en la misma operación.

La solución es rechinar los dientes.despuésendurecimiento. Eso es lo que separa una rejilla DIN 10 endurecida por inducción-de una rejilla DIN 6 endurecida-y-esmerilada - una pasada de rectificado de precisión extra en una máquina que cuesta más que las casas de la mayoría de las personas. El mismo principio se aplica a los engranajes en general: la precisión disminuye después del tratamiento térmico y el rectificado es la forma de recuperarla.

En nuestra propia producción esto es una decisión de planificación, no una idea de último momento. Se deja material adicional durante el fresado de dientes específicamente para que los dientes puedan rectificarse hasta alcanzar su tamaño después del endurecimiento. Una cremallera considerada "endurecida" sin una operación de rectificado detrás no puede tener una clase alta, independientemente de lo que diga la cifra de dureza.

Esta es también la razón por la que "endurecido" por sí solo no dice nada sobre la precisión. Pregunte qué proceso y si después se rechinaron los dientes.

El número que realmente siente tu máquina: reacción

El error de tono es lo que se certifica. El contragolpe es lo que el operador nota cuando el eje invierte.

Figura 2. Juego mínimo alcanzable por nivel de precisión del sistema.

Juego mínimo típico alcanzable por nivel de precisión del sistema:

Se aplica una salvedad a cada fila de esa tabla, y es la frase más importante sobre el tema:El juego del piñón y cremallera depende de la alineación de la cremallera con las guías lineales.

Léelo nuevamente antes de pedir un bastidor DIN 5. Si la superficie de montaje de su bastidor no está mecanizada paralela a las guías lineales, la distancia entre centros del piñón varía a lo largo de la carrera y el juego varía con ella. Habrá comprado una precisión ultra-alta y una precisión media instalada. Hemos visto que esto sucede en máquinas donde la cremallera cuesta más que la caja de cambios.

No se consigue un juego cero comprando un bastidor mejor. Proviene de una disposición mecánica - ya sea un piñón dividido, donde dos mitades del piñón se separan mediante un paquete de resortes de modo que cada mitad carga un flanco de diente opuesto, o una configuración de piñón doble-precargado eléctricamente con unidades maestras y esclavas.

Selección de grado por aplicación

Trabajar hacia atrás a partir de la precisión de posicionamiento requerida es el único método sensato.

DIN 9–10, blando o templado por inducción.Puertas correderas, simples unidades de elevación y transferencia, topes, posicionadores de soldadura, cualquier cosa donde una décima de milímetro sea irrelevante. Gastar más aquí es dinero quemado.

DIN 8, templado y revenido.Cargadores pórtico, paletizadores, robot séptimo eje, manipulación en general. Precisión de posicionamiento en la región de 0,1 mm a un precio razonable.

DIN 6–7, templado y rectificado.Fresadoras CNC, pórticos de corte por plasma y láser, ejes de centros de mecanizado. Este es el grado donde la calidad del corte comienza dependiendo de la cremallera y no del circuito de control.

DIN 5, templado y rectificado.Rectificadoras, máquinas de medición, máquinas herramienta-de alta gama con escala lineal. Este es el punto más alto de nuestro rango de producción y el punto en el que todos los demás elementos de las guías del eje -, la superficie de montaje y la caja de cambios - deben estar al mismo nivel o se desperdiciará la pendiente del bastidor.

Hay un punto contrario-intuitivo que vale la pena asimilar y que aparece en las pautas sobre el tamaño de los racks en toda la industria:

Un módulo más grande no significa automáticamente una mayor fuerza transmisible. Un bastidor del módulo 2 de la clase de calidad 5 puede transmitir una fuerza tangencial mayor que un bastidor del módulo 3 de la clase de calidad 8.

Una mayor precisión significa que la carga se distribuye entre más dientes en contacto adecuado. Una rejilla tosca pero descuidada concentra la fuerza en el diente que esté alto. Aumentar el tamaño de un módulo para ganar fuerza y ​​al mismo tiempo bajar una calificación de calidad puede dejarlo en peor situación que donde empezó.

Viajes largos: por qué la calificación por sí sola no decide el error total

Para recorridos más allá de la longitud de una cremallera, el error en las juntas es tan importante como la pendiente de la cremallera.

Bastidor helicoidal endurecido y rectificado con orificios de montaje

Error de paso acumulativo representativo por-rack en diferentes longitudes:

El error no escala linealmente con la longitud - un bastidor DIN 6 de 2000 mm contiene 0,044 mm en total, que es solo 0,022 mm por metro, mejor que los 0,034 mm de un bastidor de 1000 mm por-metro.

Esto tiene una consecuencia directa en seis metros de recorrido. Utilizando cremalleras helicoidales DIN 6 módulo 4 y un método de unión sujetando menos de 0,025 mm por junta:

Bastidores de 3 × 2000 mm → 3 × 0.044 + 2 × 0.025 =0,182 milímetrostotal, 2 articulaciones

Bastidores de 6 × 1.000 mm → 6 × 0.034 + 5 × 0.025 =0,329 milímetrostotal, 5 articulaciones

Bastidores de 12 × 500 mm → 12 × 0.026 + 11 × 0.025 =0,587 milímetrostotal, 11 articulaciones

Misma calificación, misma longitud total y la opción-de estante corto es más de tres veces peor. Predominan las articulaciones. Cada vez hay menos bastidores más largos que los más cortos -, por eso empujamos a los clientes hacia secciones de 2 metros siempre que la plataforma de la máquina permite manipularlos.

Qué poner en tu consulta

Envíenos estas cinco cosas y recibirá un bastidor que se adapta a la máquina en lugar del folleto de marketing:

Clase DIN o error de paso en mm/m- no es "alta precisión"

Módulo y ancho de cara- o la fuerza tangencial y la dimensionaremos

Recto o helicoidal

Tratamiento térmico y si los dientes se rectifican después del endurecimiento.

Viaje total y cómo planea unirse a las secciones

Si solo conoce la precisión de posicionamiento que debe alcanzar su máquina, díganos eso y la disposición de la guía lineal. Trabajar hacia atrás desde la aplicación es una práctica normal y requiere un correo electrónico.

Preguntas frecuentes

¿Es DIN 6 dos veces mejor que DIN 8?

En cuanto al error de cabeceo, mejor que el doble: 0,036 mm/m frente a 0,100 mm/m. Sobre la precisión de la máquina entregada, solo si el montaje y la alineación lo respaldan.

¿Puedo mezclar una cremallera DIN 6 con un piñón DIN 8?

No con sensatez. La dureza y la clase de calidad del piñón siempre deben ser iguales o superiores a las de la cremallera, porque el piñón sufre muchos más ciclos de contacto por metro de recorrido.

¿Una rejilla endurecida dura más que una rectificada?

Comparación incorrecta - esas son operaciones diferentes. El endurecimiento establece resistencia al desgaste y capacidad de carga; Precisión de los juegos de rectificado. Un bastidor endurecido-y-de tierra tiene ambos.

¿Qué reacción puedo esperar en la práctica?

Entre las cifras de la tabla anterior y aproximadamente el doble, según el montaje. Esos valores suponen que la rejilla está alineada correctamente con las guías lineales.

¿Son estos grados comparables entre proveedores?

No tan ajustado como cabría esperar - y la longitud de la medida es la trampa habitual. Algunos proveedores indican una desviación total de 300 mm en lugar de 1.000 mm, lo que hace que el mismo bastidor tenga un aspecto tres veces mejor. Confirme siempre la base de medición antes de comparar cotizaciones.

Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology fabrica cremalleras de engranajes, piñones y componentes de transmisión desde 2008, con tallado, endurecimiento de dientes y rectificado CNC internos-. Producimos bastidores desde DIN 10 hasta DIN 5. Envíenos su plano o sus objetivos de carga y precisión y le cotizaremos el grado que su aplicación realmente necesita.