Guličková skrutka môže vyzerať ako hriadeľ skrutky s maticou, ale jej výkon závisí od oveľa náročnejšieho výrobného procesu. Presnosť vedenia, geometria obežnej dráhy, tvrdosť povrchu, predpätie a cirkulácia guľôčok musia byť kontrolované predtým, ako môže zostava premeniť rotačný pohyb na stabilný lineárny pohyb.
Theproces výroby guľôčkových skrutieknie je identická pre každý produkt. Valcovaná guľôčková skrutka tvorí obežnú dráhu hriadeľa plastickou deformáciou, zatiaľ čo brúsená guľôčková skrutka vytvára svoju konečnú dráhu presným brúsením. Matica, spätný systém, guľôčky a konce hriadeľov tiež vyžadujú samostatné opracovanie a kontrolu.
Tento článok sleduje hlavné výrobné fázy-od kontroly výkresu a prípravy materiálu až po montáž a záverečné testovanie-a vysvetľuje, ako každá fáza ovplyvňuje hotovýguľová skrutka.
| Výrobná fáza | Hlavná prevádzka | Čo treba kontrolovať |
|---|---|---|
| 1. Preskúmanie špecifikácií | Potvrďte požiadavky na rozmery a výkon | Priemer, stúpanie, dĺžka, presnosť, zaťaženie, predpätie a opracovanie konca |
| 2. Príprava materiálu | Vyrežte a pripravte polotovary hriadeľa a matíc | Trieda materiálu, priamosť, chyby a prídavok na obrábanie |
| 3. Tvorba obežnej dráhy | Valčekom alebo brúsením obežnej dráhy hriadeľa; opracovať obežnú dráhu matice | Vývod, profil drážky, priemer stúpania a stav povrchu |
| 4. Tepelné spracovanie | Spevnite valivé-kontaktné povrchy | Tvrdosť povrchu, efektívna hĺbka puzdra a skreslenie |
| 5. Dokončite obrábanie | Dokončite obežné dráhy, čapy, ramená a závity | Hádzanie, sústrednosť, povrchová úprava a montážne rozmery |
| 6. Montáž | Nainštalujte gule, vratné komponenty, tesnenia a mazivo | Cirkulácia lopty, predpätie, axiálna vôľa a hladký pohyb |
| 7. Kontrola | Zmerajte rozmery a funkčný výkon | Presnosť jazdy, krútiaci moment, vôľa, hluk a sledovateľnosť |
1. Preskúmanie špecifikácií
Výroba sa začína ešte predtým, ako sa rozreže akýkoľvek kov. Najprv je potrebné definovať požadovaný priemer hriadeľa skrutky, menovité stúpanie, dĺžku závitu, celkovú dĺžku, konfiguráciu matíc, montážne rozhranie a-geometriu konca hriadeľa.
Rovnako dôležité sú aj požiadavky na výkon. Výrobca potrebuje poznať požadovanú presnosť polohovania, axiálne zaťaženie, rýchlosť, životnosť, tuhosť a prípustnú osovú vôľu. Tieto podmienky ovplyvňujú výrobnú cestu, stupeň presnosti, veľkosť gule, počet zaťažovaných okruhov a spôsob predpätia.
V tejto fáze by sa malo potvrdiť aj opracovanie konca. Ložiskové čapy, ramená, prídržné závity, drážky pre pero a sedlá spojky musia zodpovedať zvoleným podporným jednotkám a pripojeniu motora. Presne vyrobená obežná dráha nemôže kompenzovať nesprávne špecifikované montážne konce.
2. Príprava surovín
Hriadeľ skrutky a matica sú pripravené ako samostatné polotovary, pretože vykonávajú rôzne funkcie a môžu vyžadovať rôzne materiály alebo odozvy tepelného-spracovania. V DLY sa S55C bežne používa pre hriadele guľôčkových skrutiek, zatiaľ čo 20CrMo sa používa pre matice. Skutočný materiál musí byť stále vybraný podľa dizajnu produktu a prevádzkových požiadaviek.
Vstupný materiál sa kontroluje z hľadiska kvality, rozmerov, povrchových chýb a základnej priamosti. Tyče a výkovky sa potom režú s dostatočným prídavkom na sústruženie, deformáciu-tepelným spracovaním a konečnú úpravu.
Predbežné sústruženie vytvára referenčné povrchy a odstraňuje prebytočný materiál. V závislosti od stavu materiálu a výrobného postupu možno pred vysokopresným obrábaním-použiť úpravu na odstránenie napätia na zníženie zvyškového napätia. To pomáha obmedziť skreslenie pri následných operáciách.
3. Vytvorenie obežnej dráhy skrutkového hriadeľa
Špirálovitá drážka na hriadeli skrutky tvorí jednu stranu obežnej dráhy guľôčky. Jeho stúpanie, profil, priemer stúpania a konzistencia priamo ovplyvňujú presnosť jazdy, rozloženie zaťaženia a krútiaci moment. Dva bežné výrobné postupy sú valcovanie a brúsenie.
Výroba valcovaných guľôčkových skrutiek
Pri valcovaní závitov tlačia kalené matrice na polotovar hriadeľa a plasticky posúvajú materiál, aby vytvorili špirálovú drážku. Materiál sa skôr presúva ako odstraňuje. Táto metóda ponúka vysokú efektivitu výroby a je široko používaná pre štandardné priemyselné guľôčkové skrutky.
Parametre valcovania, ako je poloha matrice, tlak, posuv a priemer polotovaru, musia byť kontrolované, aby sa zachoval požadovaný profil drážky a stúpanie. Hriadeľ potom môže prejsť tepelným spracovaním, rovnaním a povrchovou úpravou podľa zadaného výrobného plánu.
Spoločnosť DLY bežne dodáva za studena -valcované guľôčkové skrutky C7 pre všeobecné CNC zariadenia, automatizačné systémy, baliace stroje a ďalšie aplikácie, kde je dôležité spoľahlivé polohovanie a ekonomická výroba.
Výroba zemných guľových skrutiek
V prípade brúsenej guľôčkovej skrutky je hriadeľ najprv nahrubo-opracovaný a tepelne-spracovaný. Vytvrdená obežná dráha je potom dokončená pomocou presnej{3}}brúsky závitov. Brúsenie odstraňuje kontrolované množstvo materiálu, aby sa vytvorila konečná geometria drážky a presnosť vedenia.
Kontrola teploty je obzvlášť dôležitá pri precíznom brúsení. Teplo generované v kontaktnej zóne môže ovplyvniť rozmery, zatiaľ čo zmeny okolitej teploty môžu ovplyvniť meranie pozdĺž{1}} osi. Stav brúsneho-kotúča, zarovnanie stroja a spätná väzba merania sa preto musia riadiť počas celého procesu.
Zemné guľôčkové skrutky DLY môžu byť vyrobené s presnosťou C5 pre zariadenia vyžadujúce prísnejšiu kontrolu polohy. Požadovaná presnosť by sa mala určiť na základe skutočných potrieb pohybu stroja a polohovania, a nie na základe samotnej výrobnej metódy.
| Položka | Valcovaný skrutkový hriadeľ | Hriadeľ zemnej skrutky |
|---|---|---|
| Tvorba obežnej dráhy | Plastická deformácia pomocou valcovacích nástrojov | Úber materiálu s presným brúsením |
| Typická procesná pozícia | Drážka sa spravidla vytvára pred konečným vytvrdnutím a konečnou úpravou | Konečná drážka sa po vytvrdnutí prebrúsi |
| Výrobná charakteristika | Efektívne pre štandardnú{0}}sériovú produkciu | Viac času na obrábanie a meranie |
| DLY bežná presnosť | C7 | C5 |
Presné poradie sa môže líšiť v závislosti od materiálu, spôsobu kalenia, rozmerov skrutiek a dizajnu procesu výrobcu. „Valcované“ a „brúsené“ opisujú spôsob výroby obežnej dráhy skrutky; samy o sebe nedefinujú každý znak dokončenej zostavy.
4. Výroba guľových matíc
Guľová matica nie je len objímka so závitom. Obsahuje vnútornú špirálovú obežnú dráhu a spätný systém, ktorý vedie každú guľôčku z konca jedného zaťaženého okruhu späť do východiskového bodu.
Výroba matíc vo všeobecnosti zahŕňa prípravu polotovaru, sústruženie, vŕtanie montážnych a mazacích prvkov, opracovanie vnútorných obežných dráh, opracovanie-spiatočky, tepelné spracovanie a konečné spracovanie. Rozmery prírub a polohy montážnych{2}}dier musia byť kontrolované, pretože určujú, ako je matica umiestnená na stole stroja alebo na kryte matice.
Konštrukcia vnútornej vratnej, koncovej{0}}uzáverovej a externej vratnej{1} trubice si vyžaduje rôzne obrábacie a montážne operácie. Bez ohľadu na konštrukciu musí prechod medzi zaťaženou obežnou dráhou a vratnou dráhou umožniť guľôčkam cirkulovať bez nárazu, zaseknutia alebo abnormálneho hluku.
5. Tepelné spracovanie a rovnanie
Obežné dráhy skrutky a matice opakovane nesú sústredené kontaktné zaťaženie. Ich pracovné povrchy preto vyžadujú dostatočnú tvrdosť a hĺbku kalenia, aby odolali opotrebovaniu a kontaktnej únave, zatiaľ čo jadro komponentu si musí zachovať vhodnú húževnatosť.
Teplota tepelného spracovania, hĺbka ohrevu, podmienky chladenia a temperovanie sa musia riadiť podľa materiálu a dizajnu. Kontrola môže zahŕňať-meranie tvrdosti povrchu, overenie tvrdenej-vrstvy a metalografickú kontrolu na vzorkách procesu.
Ohrev a chladenie môžu spôsobiť ohnutie dlhého hriadeľa skrutky. Rovnosť sa kontroluje po tepelnom spracovaní a v prípade potreby sa vykonáva kontrolované vyrovnávanie. Nadmerná korekcia môže spôsobiť nové zvyškové napätie, preto je potrebné vykonať vyrovnávanie spolu s opakovaným meraním hádzania.
6. Obežná dráha a hriadeľ-Dokončenie konca
Po vytvrdnutí obežná dráha a referenčné povrchy dostávajú dokončovacie operácie požadované zvolenou výrobnou cestou. Brúsne skrutky prechádzajú presným brúsením závitov, zatiaľ čo valcované skrutky môžu byť rovnané, leštené alebo iné dokončovacie operácie bez toho, aby sa valcovaná drážka zmenila na brúsenú drážku.
Konce hriadeľov sú opracované pre pevné a podopreté ložiská, poistné matice a spojky motora. Medzi dôležité funkcie patrí priemer ložiska-, poloha ramena, rozmery závitu, povrchová úprava a sústrednosť s obežnou dráhou skrutky.
Zlá sústrednosť čapu môže spôsobiť vibrácie a cyklické zaťaženie, aj keď je samotná obežná dráha presná. Obrábanie konca musí byť preto kontrolované ako súčasť zostavy funkčnej guľôčkovej skrutky, nie ako nesúvisiaca sekundárna operácia.
7. Výber a montáž lopty
Pred montážou sa hriadeľ skrutky, matica, guľôčky a vratné komponenty vyčistia, aby sa odstránili abrazívne častice, triesky a zvyšky zo spracovania. Kontaminácia zanesená v tejto fáze môže poškodiť hotové obežné dráhy počas prvých prevádzkových cyklov.
Presné guľôčky sú vybrané podľa triedy priemeru a prispôsobené meranému stavu obežnej dráhy. Vkladajú sa do maticových obvodov, po ktorých sú inštalované vratné komponenty, tesnenia alebo stierače. Matica sa potom prenesie na hriadeľ skrutky pomocou montážneho puzdra alebo iným kontrolovaným spôsobom, aby sa zabránilo úniku guľôčok.
Mazivo sa nanáša v určenom množstve a matica sa pohybuje po jej použiteľnej dráhe. To potvrdzuje, že guľôčky prechádzajú hladko cez zaťažené drážky aj spätnú dráhu.
8. Predpätie a axiálna vôľa
Veľkosť gule a prispôsobenie obežnej dráhy určujú počiatočnú axiálnu vôľu alebo predpätie. V závislosti od konštrukcie matice môže byť predpätie vytvorené pomocou nadrozmerných guľôčok, odsadenej-rozstupovej štruktúry, dištančných vložiek alebo usporiadania dvojitých-matíc.
Predpätie odstraňuje alebo znižuje axiálnu vôľu a zvyšuje tuhosť, ale viac nie je automaticky lepšie. Nadmerné predpätie zvyšuje trecí moment, tvorbu tepla a vnútorné kontaktné napätie. Nedostatočné predpätie môže spôsobiť stratu pohybu pri spätnom zaťažení.
Správny cieľ musí byť preto založený na správaní pri polohovaní, tuhosti, rýchlosti, teplote a očakávanej životnosti. Zmontovaná matica sa kontroluje z hľadiska axiálneho pohybu aj konzistentnosti krútiaceho momentu, a nie je posudzovaná len podľa toho, ako pevne sedí na hriadeli.
9. Záverečná kontrola
Záverečná kontrola spája výrobný proces so skutočným výkonom guľôčkovej skrutky. Plán kontrol závisí od stupňa presnosti, rozmerov, typu matice a požiadaviek zákazníka.
| Kontrolná položka | Účel | Zistený možný problém |
|---|---|---|
| Meranie olova a dráhy | Overte lineárny pohyb spôsobený rotáciou hriadeľa | Kumulatívna chyba zvodu alebo lokálna odchýlka pohybu |
| Axiálna vôľa | Potvrďte vôľu alebo stav predpätia | Nesprávne prispôsobenie lopty alebo nastavenie predpätia |
| Dynamický krútiaci moment | Vyhodnoťte odpor prostredníctvom pracovného zdvihu | Miestne úzke miesta, rušenie-spiatočnej cesty alebo kontaminácia |
| Hádzanie hriadeľa | Skontrolujte rovnosť a referenčné{0}}zarovnanie povrchu | Deformácia-tepelného spracovania alebo nepresné opracovanie konca |
| Tvrdosť a kalená hĺbka | Overte tepelné spracovanie obežnej dráhy | Nedostatočné otužovanie alebo nedôsledná liečba |
| Kontrola hluku a cirkulácie | Potvrďte stabilný návrat lopty | Vráťte{0}}chyby komponentov, úlomky alebo poškodené loptičky |
ISO 3408 poskytuje medzinárodne uznávanú terminológiu a akceptačné koncepty pre guľôčkové skrutky. Príslušné kontrolné položky a tolerancie by mali byť jasne uvedené na výkrese, nákupnej špecifikácii alebo zmluve o kontrole, a nie predpokladať zo všeobecného popisu produktu.
10. Čistenie, konzervácia a sledovateľnosť
Hotová guľôčková skrutka musí po kontrole zostať čistá. Exponované povrchy sú chránené proti korózii a zostava je zabalená, aby sa zabránilo nárazu, znečisteniu a ohybu počas prepravy. Dlhé hriadele vyžadujú vhodnú oporu vo vnútri obalu.
Identifikácia produktu by mala spájať zostavu s jej materiálom,{0}}tepelným spracovaním, spracovaním a záznamami o kontrole. Táto sledovateľnosť je dôležitá pri potvrdzovaní vlastnej špecifikácie alebo pri skúmaní problému s výkonom po inštalácii.
Ako výroba ovplyvňuje výkon
Žiadna jediná operácia neurčuje kvalitu guľôčkovej skrutky. Konečný výkon je výsledkom interakcie presnosti obežnej dráhy, integrity povrchu, kalenej hĺbky, priamosti hriadeľa, geometrie matice, prispôsobenia guľôčok, dizajnu obehu a čistoty zostavy.
- Presnosť polohovaniazávisí hlavne od kontroly predstihu a merania efektívnej dráhy.
- Tuhosť a vôľasú ovplyvnené geometriou obežnej dráhy, výberom loptičky a predpätím.
- Hladký chodvyžaduje konzistentné drážky, presnú cirkuláciu lopty a čistú montáž.
- Životnosťzávisí od kvality materiálu, tepelného spracovania, rozloženia zaťaženia, mazania a prevádzkových podmienok.
- Vysoká-stabilita rýchlostije ovplyvnená priamosťou hriadeľa, konštrukciou-presnosti žurnálu, vyvážením a spätným{1}}systémom.
Záver
Kompletný proces výroby guľôčkových skrutiek zahŕňa kontrolu špecifikácií, prípravu materiálu, formovanie obežnej dráhy, tepelné spracovanie, presnú konečnú úpravu, výrobu matíc, zaťaženie guľôčky, nastavenie predpätia a konečnú kontrolu. Valcované a brúsené guľôčkové skrutky sledujú rôzne výrobné trasy-obežnej dráhy, ale obe vyžadujú koordinované ovládanie hriadeľa, matice, guľôčok a spätného systému.
Pri objednávke štandardného respguľová skrutka na mieru, jasne definovaná presnosť, zaťaženie, rýchlosť, predpätie a koncové{0}}požiadavky na obrábanie umožňujú výrobcovi vybrať si vhodnú a overiteľnú výrobnú cestu.
FAQ
Ako sa vyrábajú závity guľôčkových skrutiek?Obežná dráha skrutkového hriadeľa sa bežne vyrába valcovaním závitov alebo presným brúsením. Valcovanie vytvára drážku prostredníctvom plastickej deformácie, zatiaľ čo brúsenie odstraňuje materiál z tvrdeného hriadeľa, aby sa vytvorila konečná geometria drážky.
Nie. Presne brúsené guľôčkové skrutky sú po vytvrdnutí finálne vybrúsené. Valcovaná guľôčková skrutka si zachováva obežnú dráhu vytvorenú valcovaním a môže prejsť následným tepelným spracovaním, vyrovnávaním a povrchovou úpravou bez toho, aby sa stala brúsenou guľôčkovou skrutkou.
Tepelné spracovanie dodáva valivým{0}}kontaktným povrchom tvrdosť a hĺbku kalenia, ktoré sú potrebné na to, aby odolali opotrebovaniu a kontaktnej únave. Zvolený proces musí tiež kontrolovať skreslenie a zachovať dostatočnú húževnatosť jadra.
Predpätie je možné vytvoriť pomocou vybraných priemerov guľôčok, odsadenej{0}}rozstupovej matice, dištančných vložiek alebo dvojitej-matice. Metóda závisí od konštrukcie matice a požadovanej tuhosti, krútiaceho momentu a charakteristík axiálnej-vôle.
Dôležité informácie zahŕňajú priemer hriadeľa, stúpanie, celkovú dĺžku a dĺžku závitu, stupeň presnosti, typ matice, predpätie alebo axiálnu -požiadavku na vôľu, koncový- výkres, zaťaženie, rýchlosť a prevádzkové prostredie.
Referencie
- ISO 3408, Guľôčkové skrutky-terminológia, akceptačné podmienky a súvisiace špecifikácie.
- Všeobecné inžinierske princípy pre výrobu valcovaných a brúsených guľôčkových skrutiek, tepelné spracovanie, montáž a kontrolu.
Podpora špecifikácie guľôčkovej skrutky
Ak potrebujete pomoc s valcovanými guľôčkovými skrutkami C7, brúsenými guľôčkovými skrutkami C5, predpätím alebo vlastným opracovaním{2}}konca hriadeľa,kontaktujte DLYpridlyexport2@dlybearing.comaleboWhatsApp +86 166 0578 8856.
