Cómo seleccionar los grados de precisión de husillos de bolas C3, C5, C7 y C10: por qué el número más alto no siempre es la mejor opción
El grado de precisión define principalmente el control de errores de los cables
El grado de precisión de un husillo de bolas no es simplemente una calificación de la calidad general del producto. Describe principalmente el control de la diferencia entre la distancia recorrida real y la distancia recorrida teórica, incluida la precisión y variación del avance.
Según normas comoJIS B 1192yISO 3408, los grados de mayor precisión se evalúan según los requisitos específicos de precisión del cable y error de movimiento. En general:
Grados C0 a C5Por lo general, se controlan utilizando indicadores de precisión lineales y direccionales más estrictos.
Grados C7 a C10se evalúan comúnmente en función del error de recorrido en una longitud de referencia de 300 mm.
Diferentes fabricantes pueden definir gamas de productos y métodos de inspección de manera diferente. Por lo tanto, al seleccionar un husillo de bolas, los clientes siempre deben confirmar la norma, el método de inspección y el informe de prueba aplicables en lugar de comparar solo el número de grado.
Husillos de bolas C3 y C5 para aplicaciones de posicionamiento de precisión
Los grados de precisión C3 y C5 se utilizan comúnmente en aplicaciones que requieren un alto rendimiento de posicionamiento, que incluyen:
máquinas herramienta CNC
Equipos de automatización de precisión.
Sistemas de medición
Equipos de fabricación de semiconductores.
Sistemas de movimiento sensibles a errores de posicionamiento
Sin embargo, la selección de un grado de precisión más alto por sí sola no mejora automáticamente la precisión completa de la máquina.
Al evaluar husillos de bolas C3 o C5, los ingenieros también deben considerar:
Error de cliente potencial acumulativo
Variación del avance por revolución
Descentramiento del eje
Juego axial
Par de precarga
Longitud efectiva de rosca
Si las guías de la máquina, los soportes de los rodamientos y la precisión del ensamblaje son insuficientes, un husillo de bolas de mayor-calidad no puede ofrecer todo su rendimiento potencial.
¿Dónde son adecuados los husillos de bolas C7 y C10?
Los husillos de bolas C7 y C10 se utilizan ampliamente en aplicaciones donde es aceptable una precisión de posicionamiento moderada, como por ejemplo:
Sistemas de manipulación de materiales
Mecanismos de elevación
Maquinaria de embalaje
Equipos para trabajar la madera
Ejes generales de automatización industrial.
Estos grados suelen proporcionar una mejor rentabilidad y son adecuados para muchas aplicaciones prácticas.
Con tecnologías adicionales como:
Comentarios del codificador
Calibración de origen
Compensación del sistema de control
Los husillos de bolas C7 o C10 pueden lograr el rendimiento requerido en muchos sistemas de automatización.
La selección siempre debe basarse en lo requerido:
Error total de posicionamiento en viaje
Requisito de repetibilidad
Condiciones de funcionamiento
en lugar de simplemente aplicar una calidad estándar basada en el tipo de máquina.
El grado de precisión no es igual al juego axial
El grado de precisión y el juego axial son dos especificaciones diferentes.
Dos husillos de bolas con el mismoGrado de precisión C5puede tener diferentes:
Juego axial
Niveles de precarga
Diseños de tuercas
La precisión del avance determina la diferencia entre el recorrido ordenado y el recorrido real, mientras que el juego axial afecta el juego durante el movimiento inverso.
Para equipos que requieren un posicionamiento bidireccional preciso, las especificaciones deben incluir:
Grado de precisión
Requisito de juego axial o precarga
Configuración de rodamientos de soporte
Método de compensación de control
Los errores de instalación pueden reducir el rendimiento del husillo de bolas
Los husillos de bolas de alta-precisión son especialmente sensibles a las condiciones de instalación.
Los problemas de instalación comunes incluyen:
El eje del tornillo no está paralelo a las guías
Desalineación entre soportes de rodamientos fijos y flotantes
Alineación incorrecta de la superficie de montaje de la tuerca
Posición incorrecta del asiento del rodamiento
Estos problemas pueden crear:
Carga adicional
Fluctuación de par
Mayor generación de calor
Vida útil reducida
Después de la instalación, las comprobaciones importantes incluyen:
Desviación radial del extremo del eje-
Desviación de la cara de soporte del rodamiento
Precisión de la superficie de montaje de la tuerca
Par de funcionamiento en toda la carrera
Considere la expansión térmica y la longitud efectiva del recorrido
El funcionamiento a alta-velocidad, la precarga y los cambios de temperatura pueden provocar la expansión térmica del eje del husillo de bolas.
Para sistemas de posicionamiento de precisión de carrera larga-, es posible que los ingenieros deban considerar lo siguiente:
Pre-pretensado del eje
Compensación térmica
Control de retroalimentación de bucle cerrado-
Comparar solo el número de grado de precisión mientras se ignora la estabilidad térmica y la carrera operativa real puede subestimar significativamente el error total del sistema.
Cómo especificar los requisitos de precisión al realizar el pedido
Para una cotización y selección precisas, los clientes deben proporcionar:
Longitud efectiva del recorrido
Error de posicionamiento total permitido
Requisito de repetibilidad
Requisito de reacción
Velocidad de funcionamiento
Carga aplicada
Método de instalación
Requisito para el informe de inspección
Para proyectos de reemplazo, proporcione también:
Número de modelo original
Longitud total
Dirigir
Tipo de tuerca
Plano de mecanizado del extremo del eje-
Una especificación completa permite a los proveedores recomendar el grado de precisión y la configuración correctos.
Seleccionar el grado de precisión adecuado para un rendimiento de movimiento confiable
El mejor grado de precisión de husillos de bolas no siempre es el grado más alto disponible. La elección correcta es el grado que cumpla con los requisitos de rendimiento del equipo y al mismo tiempo mantenga un costo y un margen de diseño razonables.
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