Kuglični vijak može izgledati kao osovina vijka opremljena maticom, ali njegova izvedba ovisi o puno zahtjevnijem procesu proizvodnje. Točnost olova, geometrija staze, tvrdoća površine, predopterećenje i cirkulacija kuglice moraju se kontrolirati prije nego što sklop može pretvoriti rotacijsko gibanje u stabilno linearno kretanje.
Theproces proizvodnje kugličnih vijakanije identičan za svaki proizvod. Valjani kuglasti vijak plastičnom deformacijom oblikuje kanal za klizanje osovine, dok brušeni kuglični vijak stvara svoj konačni kanal za klizanje preciznim brušenjem. Matica, povratni sustav, kuglice i krajevi osovine također zahtijevaju odvojenu obradu i pregled.
Ovaj članak prati glavne faze proizvodnje-od pregleda crteža i pripreme materijala do sastavljanja i konačnog testiranja-i objašnjava kako svaka faza utječe na gotovkuglični vijak.
| Faza proizvodnje | Glavna operacija | Što se mora kontrolirati |
|---|---|---|
| 1. Pregled specifikacije | Potvrdite dimenzije i zahtjeve za performanse | Promjer, korak, duljina, točnost, opterećenje, predopterećenje i završna obrada |
| 2. Priprema materijala | Izrežite i pripremite praznine osovine i matice | Vrsta materijala, ravnost, greške i dopuštenje za strojnu obradu |
| 3. Formiranje trkaće staze | Razvaljajte ili izbrusite kanal osovine; obraditi stazu za maticu | Vodilo, profil utora, promjer koraka i stanje površine |
| 4. Toplinska obrada | Očvrsnite kotrljajuće-kontaktne površine | Tvrdoća površine, efektivna dubina kućišta i izobličenje |
| 5. Završna obrada | Završite kanale, rukavce, ramena i navoje | Izlaz, koncentričnost, površinska obrada i ugradbene dimenzije |
| 6. Montaža | Ugradite kuglice, povratne komponente, brtve i mazivo | Kruženje kugle, predopterećenje, aksijalni zazor i glatko kretanje |
| 7. Inspekcija | Izmjerite dimenzije i funkcionalnu izvedbu | Točnost kretanja, okretni moment, zazor, buka i sljedivost |
1. Pregled specifikacije
Proizvodnja počinje prije nego što se bilo koji metal izreže. Potreban promjer osovine vijka, nominalni vod, duljina navoja, ukupna duljina, konfiguracija matice, sučelje za montažu i geometrija kraja-osovine moraju se prvo definirati.
Zahtjevi za izvedbom jednako su važni. Proizvođač mora znati potrebnu točnost pozicioniranja, aksijalno opterećenje, brzinu, vijek trajanja, krutost i dopušteni aksijalni razmak. Ovi uvjeti utječu na proizvodni put, stupanj točnosti, veličinu kuglice, broj opterećenih krugova i metodu predopterećenja.
Krajnja obrada također bi trebala biti potvrđena u ovoj fazi. Ležajni rukavci, ramena, pričvrsni navoji, utori za klinove i sjedišta spojke moraju odgovarati odabranim potpornim jedinicama i spoju motora. Precizno proizvedena klizna staza ne može kompenzirati netočno navedene krajeve za montažu.
2. Priprema sirovina
Osovina vijka i matica pripremljeni su kao odvojeni dijelovi jer obavljaju različite funkcije i mogu zahtijevati različite materijale ili reakcije na topli-obradbu. Kod DLY, S55C se obično koristi za osovine s kuglastim vijcima, dok se 20CrMo koristi za matice. Stvarni materijal još uvijek mora biti odabran prema dizajnu proizvoda i radnim zahtjevima.
Ulazni materijal provjerava se na njegovu vrstu, dimenzije, površinske nedostatke i osnovnu ravnost. Šipke i otkovci se zatim režu s dovoljnim dopuštenjem za tokarenje, deformaciju toplinskom-obradom i završnu obradu.
Preliminarnim tokarenjem utvrđuju se referentne površine i uklanja višak materijala. Ovisno o materijalnom stanju i putu proizvodnje, tretman-olakšavanja naprezanja može se koristiti za smanjenje zaostalog naprezanja prije visoko{2}}precizne strojne obrade. To pomaže u ograničavanju izobličenja u kasnijim operacijama.
3. Formiranje klizne staze osovine vijka
Spiralni utor na osovini vijka čini jednu stranu staze za klizanje kuglice. Njegov vod, profil, promjer koraka i konzistencija izravno utječu na točnost kretanja, raspodjelu opterećenja i obrtni moment. Dva uobičajena načina proizvodnje su valjanje i brušenje.
Proizvodnja valjanih kugličnih vijaka
Kod valjanja navoja, otvrdnute matrice pritišću sirovu osovinu i plastično pomiču materijal kako bi se formirao spiralni utor. Materijal se premješta, a ne uklanja. Ova metoda nudi visoku proizvodnu učinkovitost i naširoko se koristi za standardne industrijske kuglične navoje.
Parametri valjanja kao što su položaj matrice, pritisak, posmak i promjer slijepog obrasca moraju se kontrolirati kako bi se održao potreban profil utora i prednost. Osovina se tada može podvrgnuti toplinskoj obradi, ravnanju i površinskoj obradi prema navedenom planu proizvodnje.
DLY obično isporučuje hladno{0}}valjane C7 kuglične vijke za opću CNC opremu, sustave automatizacije, strojeve za pakiranje i druge primjene gdje su važni pouzdano pozicioniranje i ekonomična proizvodnja.
Proizvodnja kugličnih vijaka za uzemljenje
Za brušeni kuglasti vijak, osovina se prvo grubo-obrađuje i toplinski-tretira. Stvrdnuta klizna staza zatim se dovršava preciznim{3}}strojem za brušenje navoja. Brušenjem se uklanja kontrolirana količina materijala kako bi se uspostavila konačna geometrija utora i točnost vodilja.
Kontrola temperature posebno je važna tijekom preciznog brušenja. Toplina koja se stvara u kontaktnoj zoni može utjecati na dimenzije, dok promjene temperature okoline mogu utjecati na mjerenje duž-osi. Zbog toga se tijekom cijelog procesa mora upravljati stanjem-ploče za brušenje, poravnanjem stroja i povratnom informacijom o mjerenju.
DLY brušeni kuglični vijci mogu se proizvoditi do C5 točnosti za opremu koja zahtijeva strožu kontrolu pozicioniranja. Zahtijevana točnost trebala bi se odrediti na temelju stvarnog putovanja stroja i potreba za pozicioniranjem, a ne samo na temelju metode proizvodnje.
| Artikal | Valjana vijčana osovina | Osovina vijka za uzemljenje |
|---|---|---|
| Formiranje trkaće staze | Plastična deformacija s kalupima za valjanje | Skidanje materijala preciznim brušenjem |
| Tipični procesni položaj | Žlijeb se općenito oblikuje prije konačnog stvrdnjavanja i završne obrade | Završni utor se brusi nakon stvrdnjavanja |
| Karakteristika proizvodnje | Učinkovito za standardnu-serijsku proizvodnju | Više vremena obrade i mjerenja |
| DLY uobičajena točnost | C7 | C5 |
Točan redoslijed može varirati ovisno o materijalu, metodi stvrdnjavanja, dimenzijama vijaka i dizajnu procesa proizvođača. "Valjani" i "brušeni" opisuju kako se proizvodi klizni kanal vijka; oni sami po sebi ne definiraju svaku značajku dovršenog sklopa.
4. Proizvodnja kugličnih matica
Kuglasta matica nije samo čahura s navojem. Sadrži unutarnju spiralnu kliznu stazu i povratni sustav koji svaku kuglicu vodi od kraja jednog opterećenog kruga natrag do početne točke.
Proizvodnja matica općenito uključuje pripremu slijepog uzorka, tokarenje, bušenje montaže i značajki za podmazivanje, unutarnju strojnu obradu, povratnu-obradu, toplinsku obradu i završnu obradu. Dimenzije prirubnice i položaj-rupa za montiranje moraju se kontrolirati jer oni određuju kako će se matica nalaziti na stolu stroja ili kućištu matice.
Unutarnji povrat, završni-povratni poklopac i vanjski povrat-cijevi zahtijevaju različite operacije strojne obrade i sklapanja. Bez obzira na dizajn, prijelaz između opterećene trkaće staze i povratne staze mora omogućiti kuglicama da cirkuliraju bez udara, zaglavljivanja ili abnormalne buke.
5. Toplinska obrada i ravnanje
Kanali vijaka i matica opetovano nose koncentrirana kontaktna opterećenja. Njihove radne površine stoga zahtijevaju dovoljnu tvrdoću i kaljenu dubinu kako bi se oduprle trošenju i kontaktnom zamoru, dok jezgra komponente mora zadržati odgovarajuću žilavost.
Temperatura-toplinske obrade, dubina zagrijavanja, uvjeti hlađenja i kaljenja moraju se kontrolirati u skladu s materijalom i dizajnom. Inspekcija može uključivati mjerenje-površinske tvrdoće, provjeru-očvrslog sloja i metalografsko ispitivanje na procesnim uzorcima.
Grijanje i hlađenje može uzrokovati savijanje dugačke osovine vijka. Ravnost se provjerava nakon toplinske obrade, a po potrebi kontrolirano ravnanje. Pretjerana korekcija može dovesti do novog zaostalog naprezanja, tako da se ravnanje mora provesti zajedno s ponovljenim mjerenjem odstupanja.
6. Završna obrada klizne staze i-krajeva osovine
Nakon stvrdnjavanja, staza za klizanje i referentne površine podvrgavaju se završnim obradama koje zahtijeva odabrani način proizvodnje. Vijci za brušenje podvrgavaju se preciznom brušenju navoja, dok valjani vijci mogu biti podvrgnuti ravnanju, poliranju ili drugim završnim operacijama bez pretvaranja valjanog utora u brušeni utor.
Krajevi vratila su strojno obrađeni za fiksne i poduprte ležajeve, protumatice i spojke motora. Važne značajke uključuju promjer-sjedala ležaja, položaj ramena, dimenzije navoja, završnu obradu površine i koncentričnost s kanalom za klizanje vijka.
Loša koncentričnost rukavca može proizvesti vibracije i cikličko opterećenje čak i kada je sama klizna staza točna. Krajnja obrada se stoga mora pregledati kao dio funkcionalnog sklopa kuglastog navrtanja, a ne tretirati kao nepovezana sekundarna operacija.
7. Odabir i sastavljanje lopte
Prije montaže, osovina vijka, matica, kuglice i povratne komponente čiste se kako bi se uklonile abrazivne čestice, strugotine i ostaci obrade. Onečišćenje uneseno u ovoj fazi može oštetiti gotove kanale tijekom prvih radnih ciklusa.
Precizne kuglice biraju se prema stupnju promjera i usklađuju s izmjerenim stanjem staze. Učitavaju se u krugove matice, nakon čega se postavljaju povratne komponente, brtve ili brisači. Matica se zatim prenosi na osovinu vijka pomoću čahure za sklapanje ili na neki drugi kontrolirani način kako bi se spriječilo ispuštanje kuglica.
Mazivo se nanosi u navedenoj količini i matica se pomiče kroz svoj korisni hod. Ovo potvrđuje da kuglice glatko prolaze i kroz opterećene utore i kroz povratni put.
8. Predopterećenje i aksijalni zazor
Veličina kuglice i usklađivanje klizne staze određuju početni aksijalni zazor ili predopterećenje. Ovisno o dizajnu matice, predopterećenje se može uspostaviti pomoću prevelikih kuglica, pomaknute-strukture nagiba, odstojnika ili rasporeda dvo-matice.
Prednaprezanje uklanja ili smanjuje aksijalni zazor i povećava krutost, ali više nije automatski bolje. Pretjerano predopterećenje povećava moment trenja, stvaranje topline i unutarnje kontaktno naprezanje. Nedovoljno predopterećenje može dopustiti gubitak gibanja pod okretnim opterećenjima.
Točan cilj stoga se mora temeljiti na ponašanju pri pozicioniranju, krutosti, brzini, temperaturi i očekivanom vijeku trajanja. Sastavljena matica provjerava se i na aksijalno pomicanje i na dosljednost zakretnog momenta, umjesto da se ocjenjuje samo po tome koliko čvrsto naliježe na osovinu.
9. Završna inspekcija
Završna inspekcija povezuje proces proizvodnje sa stvarnim performansama kugličnog navrtanja. Plan pregleda ovisi o stupnju točnosti, dimenzijama, vrsti matice i zahtjevima kupca.
| Stavka inspekcije | Svrha | Otkriven mogući problem |
|---|---|---|
| Mjerenje odstupanja i hoda | Provjerite linearni hod uzrokovan rotacijom vratila | Kumulativna pogreška u vodi ili lokalna varijacija putovanja |
| Aksijalni zazor | Potvrdite stanje zazora ili predopterećenja | Neispravno podudaranje kuglice ili podešavanje predopterećenja |
| Dinamički moment | Procijenite otpor kroz radni hod | Lokalna uska mjesta,-ometanje povratnog puta ili kontaminacija |
| Otpuštanje vratila | Provjerite ravnost i referentnu{0}}poravnanost površine | Iskrivljenje-toplotne obrade ili netočna obrada kraja |
| Tvrdoća i kaljena dubina | Provjerite toplinsku obradu kolosijeka | Nedovoljno otvrdnjavanje ili nedosljedan tretman |
| Provjera buke i cirkulacije | Potvrdite povratak stabilne lopte | Vratite{0}}oštećene komponente, krhotine ili oštećene kuglice |
ISO 3408 pruža međunarodno priznatu terminologiju i koncepte prihvaćanja za kuglične vijače. Primjenjive stavke inspekcije i tolerancije trebaju biti jasno navedene na crtežu, kupovnoj specifikaciji ili ugovoru o inspekciji, a ne pretpostavljene iz općeg opisa proizvoda.
10. Čišćenje, očuvanje i sljedivost
Gotov kuglični vijak mora ostati čist nakon pregleda. Izložene površine su zaštićene od korozije, a sklop je pakiran kako bi se spriječio udar, kontaminacija i savijanje tijekom transporta. Duge osovine zahtijevaju odgovarajući oslonac unutar paketa.
Identifikacija proizvoda trebala bi povezivati sklop s materijalom, toplinskom-obradom, obradom i evidencijom pregleda. Ova sljedivost je važna kada se potvrđuje prilagođena specifikacija ili istražuje problem performansi nakon instalacije.
Kako proizvodnja utječe na izvedbu
Niti jedna operacija ne određuje kvalitetu kugličnog vretena. Konačna izvedba rezultat je interakcije točnosti staze, cjelovitosti površine, očvrsnute dubine, ravnosti osovine, geometrije matice, usklađenosti kuglice, dizajna cirkulacije i čistoće sklopa.
- Točnost pozicioniranjaovisi uglavnom o kontroli vodstva i mjerenju efektivnog puta.
- Krutost i zazorpod utjecajem su geometrije trkaće staze, odabira kuglice i predopterećenja.
- Glatko trčanjezahtijeva dosljedne utore, točnu cirkulaciju kuglica i čistu montažu.
- Vijek trajanjaovisi o kvaliteti materijala, toplinskoj obradi, raspodjeli opterećenja, podmazivanju i radnim uvjetima.
- Visoka-stabilnost brzinena njega utječu ravnost osovine,-preciznost nosača, ravnoteža i povrat-dizajn sustava.
Zaključak
Potpuni proces proizvodnje kugličnih vijaka uključuje pregled specifikacija, pripremu materijala, formiranje staza za klizanje, toplinsku obradu, preciznu završnu obradu, proizvodnju matica, punjenje kuglice, podešavanje prednaprezanja i završnu inspekciju. Valjani i brušeni kuglični vijci slijede različite proizvodne-puteve, ali oba zahtijevaju usklađenu kontrolu osovine, matice, kuglica i povratnog sustava.
Prilikom naručivanja standardnog odnprilagođeni kuglični vijak, jasno definirani zahtjevi za točnost, opterećenje, brzinu, predopterećenje i-strojnu obradu omogućuju proizvođaču da odabere odgovarajući i provjerljivi proizvodni put.
FAQ
Kako se proizvode kuglični navoji?Kanal osovine vijka obično se proizvodi valjanjem navoja ili preciznim brušenjem. Valjanjem se oblikuje utor kroz plastičnu deformaciju, dok se brušenjem uklanja materijal s očvrsnute osovine kako bi se proizvela konačna geometrija utora.
Ne. Precizno brušeni kuglični vijci dobivaju konačno brušenje navoja nakon stvrdnjavanja. Valjani kuglični vijak zadržava kliznu stazu formiranu kotrljanjem i može se podvrgnuti naknadnoj toplinskoj obradi, ravnanju i završnoj obradi površine, a da ne postane brušeni kuglični vijak.
Toplinska obrada daje kotrljajućim{0}}kontaktnim površinama tvrdoću i otvrdnutu dubinu potrebnu za otpornost na trošenje i zamor kontakta. Odabrani postupak također mora kontrolirati izobličenje i očuvati dovoljnu žilavost jezgre.
Prednaprezanje se može proizvesti pomoću odabranih promjera kuglice, pomaknute-matice, odstojnika ili strukture dvostruke-matice. Metoda ovisi o dizajnu matice i zahtijevanoj krutosti, okretnom momentu i karakteristikama aksijalnog-razmaka.
Važne informacije uključuju promjer osovine, visinu, ukupnu duljinu i duljinu navoja, stupanj točnosti, vrstu matice, zahtjev za prednaprezanje ili aksijalni-razmak, nacrt-strojne obrade, opterećenje, brzinu i radno okruženje.
Reference
- ISO 3408, Kuglični vijci-terminologija, uvjeti prihvaćanja i povezane specifikacije.
- Opći inženjerski principi za proizvodnju valjanih i brušenih kugličnih vijaka, toplinsku obradu, montažu i inspekciju.
Podrška specifikacije kugličnog vretena
Za pomoć s C7 valjanim kugličnim vijcima, C5 brušenim kuglastim vijcima, predopterećenjem ili prilagođenom obradom krajeva-osovine,kontaktirajte DLYnadlyexport2@dlybearing.comiliWhatsApp +86 166 0578 8856.
