Quando un centro di lavoro CNC o uno stadio multiasse ad alta-velocità-perde la precisione di posizionamento nonostante l'installazione di un dado a sfera precaricato, gli ingegneri sul campo spesso attribuiscono la colpa agli errori di passo della vite o ai parametri di regolazione del servo. In officina, la perdita di movimento (gioco) e le vibrazioni premature dell'estremità della trasmissione- sono spesso causate da una scelta errata dei cuscinetti o da un montaggio errato delUnità di supporto per viti a ricircolo di sfere (serie BK/BF).
Questi blocchi di supporto fissano il mandrino della vite al telaio della macchina. Se l'alloggiamento si flette anche leggermente sotto spinta, la micro-deflessione si trasforma direttamente in movimento assiale perduto sul pezzo. Le configurazioni affidabili della trasmissione con vite a ricircolo di sfere dividono il lavoro tra un'unità fissa (BK) e un'unità flottante (BF). Il blocco fisso gestisce ogni piccola parte del carico assiale derivante da accelerazioni rapide, frenate e lavorazioni pesanti. I blocchi BK di qualità confezionano coppie abbinate di cuscinetti a sfere a contatto obliquo (tipicamente con un angolo di contatto di 30 gradi o 60 gradi) montati in una disposizione back-to-back (DB). Questa configurazione blocca il gioco assiale-delle estremità, irrigidisce l'albero contro i momenti di inclinazione e mantiene un supporto rigido. Una ghiera di precisione con perni di bloccaggio in ottone blocca saldamente gli anelli interni del cuscinetto contro la spalla dell'albero senza danneggiare le filettature delle viti. Sull'estremità non-condotta, l'unità flottante (BF) trattiene l'albero radialmente consentendogli di scorrere liberamente avanti e indietro.
L'unità terminale- flottante (BF) deve consentire il libero movimento assiale limitando al tempo stesso l'eccentricità radiale. L'alloggiamento BF contiene un singolo cuscinetto a sfere a gola profonda-fissato sul perno dell'albero con un anello elastico esterno. Poiché il mandrino della vite ruota ad alta velocità, l'attrito genera calore, provocando un'espansione lineare dell'albero in acciaio a circa 12 μm/(m· gradi ). Se entrambe le estremità dell'albero sono bloccate assialmente, l'espansione termica crea enormi forze di compressione all'interno del mandrino, provocando l'incurvamento della vite e costringendo i cuscinetti a surriscaldarsi e a scheggiarsi. Consentendo al perno flottante di scivolare assialmente all'interno dell'alloggiamento BF si assorbe la crescita termica e si mantiene una coppia motrice uniforme.
Risoluzione dei problemi di integrazione sul campo: domande frequenti per i team di approvvigionamento e assemblaggio
Perché un asse presenta un gioco assiale anche dopo l'installazione di una chiocciola a ricircolo di sfere precaricata con gioco zero-?
Il movimento assiale spesso ha origine all'interno del blocco di supporto fisso anziché nella chiocciola. Se un fornitore sostituisce i cuscinetti a sfere radiali a gola profonda-standard con cuscinetti a contatto angolare abbinati all'interno dell'unità BK, i carichi assiali sposteranno gli anelli del cuscinetto entro i loro giochi radiali interni. Il gioco si verifica anche se il dado di bloccaggio di precisione è sotto-serrato o se la faccia della spalla dell'albero non è perpendicolare all'asse del perno, creando una sede irregolare del cuscinetto.
Qual è la procedura corretta per allineare le unità di supporto BK/BF durante l'assemblaggio della macchina?
Il montaggio di unità di supporto senza l'allineamento dell'indicatore provoca gravi inceppamenti e guasti per fatica sul perno della vite. Innanzitutto, imbullonare il blocco fisso BK alla base della macchina e fissare il perno della vite a ricircolo di sfere con il controdado. Passare un comparatore lungo la parte filettata della vite mentre si sposta manualmente il carrello per allineare la piastra di base con estremità mobile-. Stringere i bulloni del blocco BF solo dopo essersi assicurati che il perno della vite rimanga parallelo alle guide lineari entro 0,01 mm lungo l'intera lunghezza della corsa.
In che modo gli ingegneri scelgono tra le unità di supporto di tipo-a blocco (BK/BF) e di tipo-a flangia (FK/FF)?
La scelta dipende dall'interfaccia di montaggio della struttura della macchina. I blocchi BK/BF montati su base- presentano superfici inferiori piatte con scanalature per chiavetta o fori per spine di centraggio, progettati per essere posizionati direttamente su letti di riferimento lavorati orizzontali. Le unità FK/FF montate su flangia-sono dotate di flange dell'alloggiamento rotonde progettate per l'inserimento attraverso fori nelle paratie verticali o negli alloggiamenti di montaggio del motore, rendendole adatte per stadi compatti dell'asse Z-o telai di macchine tubolari.
Matrice delle prestazioni tecniche
| Configurazione dell'unità | Specifiche del cuscinetto interno | Meccanismo di carico assiale | Comportamento di dilatazione termica | Interfaccia dell'applicazione |
| BK (unità base fissa) | Coppia di contatti angolari abbinati (30 gradi/60 gradi, impostazione DB) | Spinta assiale elevata bidirezionale | Rigidamente vincolato all'estremità della trasmissione | Imbullonati ai letti/tavoli della macchina piana |
| BF (unità base mobile) | Cuscinetto a sfere a gola profonda singolo | Solo guida radiale | Scorrimento assiale libero all'interno dell'alloggiamento | Supporto per estremità albero di trasmissione non- |
| FK (unità a flangia fissa) | Coppia di contatti angolari abbinati (30 gradi/60 gradi, impostazione DB) | Spinta assiale elevata bidirezionale | Rigidamente vincolato alla paratia | Inserito nella parete perpendicolare dell'alloggiamento |
| FF (Unità a flangia flottante) | Cuscinetto a sfere a gola profonda singolo | Solo guida radiale | Scorrimento assiale libero all'interno dell'alloggiamento | Paratia perpendicolare non-estremità del comando |
L'abbinamento degli alloggiamenti BK/BF con le specifiche corrette con un rapido controllo dell'indicatore del quadrante-sul runout assiale durante la configurazione mantiene la trasmissione fluida, protegge dall'affaticamento prematuro dei cuscinetti e mantiene la reale precisione di posizionamento.
