Istraživanje procesa proizvodnje kugličnih vijčanih parova

Kuglični vijak može izgledati kao osovina sa navrtkom, ali njegova izvedba ovisi o mnogo zahtjevnijem proizvodnom procesu. Preciznost provodnika, geometrija staze, tvrdoća površine, prednaprezanje i cirkulacija kuglice moraju se kontrolisati prije nego sklop može pretvoriti rotaciono kretanje u stabilno linearno kretanje.

Theproces proizvodnje kugličnih vijakanije identičan za svaki proizvod. Valjani kuglični vijak formira stazu klizanja osovine plastičnom deformacijom, dok brušeni kuglični vijak stvara svoju konačnu stazu klizanja kroz precizno brušenje. Matica, povratni sistem, kuglice i krajevi osovine također zahtijevaju odvojenu obradu i pregled.

Ovaj članak prati glavne faze proizvodnje-od pregleda crteža i pripreme materijala do montaže i završnog testiranja-i objašnjava kako svaka faza utiče na gotovikuglični vijak.

1. Pregled specifikacija

Proizvodnja počinje prije nego što se bilo koji metal seče. Potreban promjer osovine vijka, nominalni vod, dužina navoja, ukupna dužina, konfiguracija matice, montažni interfejs i geometrija{1}}kraja vratila se prvo moraju definirati.

Zahtevi za performanse su podjednako važni. Proizvođač mora znati potrebnu točnost pozicioniranja, aksijalno opterećenje, brzinu, vijek trajanja, krutost i dozvoljeni aksijalni zazor. Ovi uslovi utiču na put proizvodnje, stepen tačnosti, veličinu kuglice, broj napunjenih kola i metod prednaprezanja.

Završna obrada također treba biti potvrđena u ovoj fazi. Ležajevi ležajevi, ramena, potporni navoji, utori i sjedišta spojnice moraju odgovarati odabranim potpornim jedinicama i spoju motora. Precizno proizvedena staza za trčanje ne može kompenzirati pogrešno specificirane krajeve za montažu.

2. Priprema sirovina

Osovina vijka i matica su pripremljeni kao odvojeni prazni jer obavljaju različite funkcije i mogu zahtijevati različite materijale ili reakcije termičke{0}}obrade. U DLY, S55C se obično koristi za osovine sa kugličnim navojem, dok se 20CrMo koristi za matice. Stvarni materijal i dalje mora biti odabran u skladu sa dizajnom proizvoda i operativnim zahtjevima.

Ulazni materijal se provjerava na njegovu kvalitetu, dimenzije, površinske nedostatke i osnovnu ravnost. Šipke i otkovci se zatim seku sa dovoljnim dodatkom za tokarenje, deformaciju termičkom{1}}obradom i završnu završnu obradu.

Prethodno tokarenje uspostavlja referentne površine i uklanja višak materijala. Ovisno o stanju materijala i proizvodnom putu, tretman-raspuštanja naprezanja se može koristiti za smanjenje zaostalog naprezanja prije -mašinske obrade visoke preciznosti. Ovo pomaže u ograničavanju izobličenja u narednim operacijama.

3. Formiranje staze za trčanje osovine vijka

Zavojni žljeb na osovini zavrtnja čini jednu stranu staze klizanja kugle. Njegov vod, profil, prečnik nagiba i konzistentnost direktno utiču na tačnost vožnje, raspodelu opterećenja i obrtni moment. Dva uobičajena načina proizvodnje su valjanje i mljevenje.

Proizvodnja valjanih kugličnih vijaka

Kod valjanja navoja, očvrsne matrice pritiskaju otvor osovine i plastično pomiču materijal da bi se formirao spiralni žljeb. Materijal se premešta, a ne uklanja. Ova metoda nudi visoku efikasnost proizvodnje i široko se koristi za standardne industrijske kuglične vijke.

Parametri valjanja kao što su položaj matrice, pritisak, uvlačenje i prečnik blanka moraju se kontrolisati da bi se održao potreban profil žleba i olovo. Zatim se osovina može podvrgnuti termičkoj obradi, ispravljanju i površinskoj obradi prema navedenom proizvodnom planu.

DLY obično isporučuje hladno-valjane C7 kuglične vijke za opću CNC opremu, sisteme automatizacije, mašine za pakovanje i druge aplikacije gdje su pouzdano pozicioniranje i ekonomična proizvodnja važni.

Proizvodnja kugličnih vijaka

Za kuglični vijak, osovina je prvo grubo-obrađena i termički{1}}tretirana. Očvrsla staza se zatim završava preciznom -mašinom za mljevenje navoja. Brušenjem se uklanja kontrolirana količina materijala kako bi se uspostavila konačna geometrija žljebova i tačnost olova.

Kontrola temperature je posebno važna za vrijeme preciznog mljevenja. Toplota koja se stvara u kontaktnoj zoni može uticati na dimenzije, dok promjene temperature okoline mogu utjecati na mjerenje dužine-ose. Zbog toga se u toku procesa mora upravljati stanjem brusnog -točka, poravnanjem mašine i povratnim informacijama o mjerenju.

DLY kuglični zavrtnji mogu se proizvesti do C5 preciznosti za opremu koja zahteva strožu kontrolu pozicioniranja. Potrebna tačnost treba da se odredi na osnovu stvarnih potreba za kretanjem mašine i pozicioniranja, a ne samo iz metode proizvodnje.

Tačan redoslijed može varirati ovisno o materijalu, načinu očvršćavanja, dimenzijama vijaka i dizajnu procesa proizvođača. "Rolled" i "ground" opisuju kako se proizvodi staza za trčanje vijaka; oni sami po sebi ne definišu sve karakteristike završenog sklopa.

4. Proizvodnja kugličnih matica

Kuglasta matica nije samo čahura s navojem. Sadrži unutrašnju spiralnu stazu za trčanje i povratni sistem koji vodi svaku lopticu od kraja jednog napunjenog kruga nazad do njegove početne tačke.

Proizvodnja matica općenito uključuje pripremu prazne ploče, tokarenje, bušenje elemenata za montažu i podmazivanje, unutrašnju obradu staza, povratnu{0}} mašinsku obradu, toplinsku obradu i završnu obradu. Dimenzije prirubnice i položaji montažnih{2}}otvora moraju se kontrolisati jer određuju kako se matica nalazi na stolu mašine ili kućištu matice.

Dizajn unutrašnjeg povrata,-povratnog poklopca i eksternog povratnog{1}}cijev zahtijeva različite operacije obrade i montaže. Bez obzira na dizajn, prijelaz između opterećene staze trkanja i povratne staze mora omogućiti kruženje kuglica bez udara, zaglavljivanja ili abnormalne buke.

5. Toplinska obrada i ravnanje

Vijci i matice stalno nose koncentrirana kontaktna opterećenja. Njihove radne površine stoga zahtijevaju dovoljnu tvrdoću i očvrsnu dubinu kako bi se oduprle habanju i kontaktnom zamoru, dok jezgro komponente mora zadržati odgovarajuću žilavost.

Temperatura{0}}termičke obrade, dubina grijanja, uslovi hlađenja i temperiranje moraju se kontrolisati u skladu sa materijalom i dizajnom. Inspekcija može uključivati ​​površinsko-mjerenje tvrdoće, verifikaciju kaljenog-sloja i metalografsko ispitivanje na procesnim uzorcima.

Zagrijavanje i hlađenje mogu uzrokovati savijanje dugačke osovine zavrtnja. Nakon termičke obrade provjerava se ravnost, a po potrebi se vrši kontrolirano ravnanje. Prekomjerna korekcija može dovesti do novog zaostalog naprezanja, tako da se ravnanje mora izvoditi zajedno s ponovljenim mjerenjima strujanja.

6. Završna obrada staze i osovine{1}}

Nakon stvrdnjavanja, staza za trčanje i referentne površine primaju završne operacije potrebne za odabranu rutu proizvodnje. Brušeni vijci se podvrgavaju preciznom brušenju navoja, dok valjani šrafovi mogu biti podvrgnuti ispravljanju, poliranju ili drugim operacijama završne obrade bez pretvaranja valjanog žljeba u žljeb za brušenje.

Krajevi vratila su mašinski obrađeni za fiksne i poduprte ležajeve, kontranavrtke i spojnice motora. Važne karakteristike uključuju -prečnik sjedišta ležaja, položaj ramena, dimenzije navoja, završnu obradu površine i koncentričnost sa stazom klizanja vijaka.

Loša koncentričnost rukavca može izazvati vibracije i ciklično opterećenje čak i kada je sama staza precizna. Krajnja obrada se stoga mora pregledati kao dio funkcionalnog sklopa kugličnih vijaka, a ne tretirati kao nepovezanu sekundarnu operaciju.

7. Izbor i sklapanje lopte

Prije montaže, osovina vijka, matica, kuglice i povratne komponente se čiste kako bi se uklonile abrazivne čestice, strugotine i ostaci obrade. Kontaminacija unesena u ovoj fazi može oštetiti gotove staze tokom prvih radnih ciklusa.

Precizne kugle se biraju prema stepenu prečnika i usklađuju sa izmerenim stanjem staze. Učitavaju se u krugove matica, nakon čega se ugrađuju povratne komponente, brtve ili brisači. Matica se zatim prenosi na osovinu vijka pomoću montažne čahure ili na neki drugi kontrolirani način kako bi se spriječilo da kuglice pobjegnu.

Lubrikant se nanosi u navedenoj količini i matica se pomiče kroz svoj korisni hod. Ovo potvrđuje da kuglice glatko prolaze i kroz nabijene žljebove i kroz povratni put.

8. Prednapon i aksijalni zazor

Veličina kuglice i podudaranje staze klizanja određuju početni aksijalni zazor ili predopterećenje. U zavisnosti od dizajna matice, prednaprezanje se može uspostaviti preko velikih kuglica, pomaknute-strukture, odstojnika ili dvostrukog-rasporeda matice.

Predopterećenje uklanja ili smanjuje aksijalni zazor i povećava krutost, ali više nije automatski bolje. Prekomjerno prednaprezanje povećava moment trenja, stvaranje topline i unutarnji kontaktni napon. Nedovoljno predopterećenje može omogućiti izgubljeno kretanje pod opterećenjem unatrag.

Ispravan cilj stoga mora biti zasnovan na ponašanju pri pozicioniranju, krutosti, brzini, temperaturi i očekivanom vijeku trajanja. Sastavljena matica se provjerava i za aksijalno pomicanje i za konzistenciju momenta, umjesto da se ocjenjuje samo po tome koliko čvrsto pristaje osovini.

9. Završni pregled

Završna inspekcija povezuje proizvodni proces sa stvarnim performansama kugličnog vijka. Plan inspekcije zavisi od stepena tačnosti, dimenzija, tipa matice i zahteva kupca.

ISO 3408 pruža međunarodno priznatu terminologiju i koncepte prihvatanja kugličnih vijaka. Primjenjivi predmeti inspekcije i tolerancije trebaju biti jasno navedeni na crtežu, specifikaciji kupovine ili ugovoru o inspekciji, umjesto da se pretpostavljaju iz opšteg opisa proizvoda.

10. Čišćenje, očuvanje i sljedivost

Gotovi kuglični vijak mora ostati čist nakon pregleda. Izložene površine su zaštićene od korozije, a sklop je zapakiran kako bi se spriječili udarci, kontaminacija i savijanje tokom transporta. Dugačka osovina zahtijevaju odgovarajuću potporu unutar paketa.

Identifikacija proizvoda treba povezati sklop sa njegovim materijalom, termičkom{0}}obradom, obradom i zapisima o inspekciji. Ova sljedivost je važna kada se potvrđuje prilagođena specifikacija ili istražuje problem performansi nakon instalacije.

Kako proizvodnja utiče na performanse

Nijedna operacija ne određuje kvalitet kugličnog vijka. Konačne performanse su rezultat interakcije tačnosti staze trkanja, integriteta površine, očvrsne dubine, pravosti osovine, geometrije matice, usklađivanja kuglica, dizajna cirkulacije i čistoće montaže.

• Preciznost pozicioniranjazavisi uglavnom od kontrole elektrode i merenja efektivnog putovanja.
• Krutost i zazorna njih utiču geometrija staze, izbor loptice i predopterećenje.
• Glatko trčanjezahtijeva konzistentne žljebove, preciznu cirkulaciju kuglica i čistu montažu.
• Vek trajanjazavisi od kvaliteta materijala, termičke obrade, raspodele opterećenja, podmazivanja i radnih uslova.
• Stabilnost pri velikoj{0}}brzinina njega utječu ravnomjernost osovine,-tačnost otvora za montažu, balans i povrat-dizajn sistema.

Zaključak

Kompletan proces proizvodnje kugličnih vijaka uključuje pregled specifikacije, pripremu materijala, formiranje staze za trčanje, termičku obradu, preciznu završnu obradu, proizvodnju matica, utovar kuglica, podešavanje predopterećenja i završnu inspekciju. Valjani i brušeni kuglični vijci slijede različite puteve proizvodnje{1}}, ali oba zahtijevaju koordiniranu kontrolu osovine, matice, kuglica i povratnog sistema.

Prilikom naručivanja standardnog iliprilagođeni kuglični vijak, jasno definirani zahtjevi za preciznost, opterećenje, brzinu, predopterećenje i kraj-zahtjevi za mašinsku obradu omogućavaju proizvođaču da odabere odgovarajuću i provjerljivu rutu proizvodnje.

FAQ

Kako se proizvode navoji kugličnih vijaka?Da li je svaka staza sa kugličnim vijkom brušena nakon termičke obrade?Zašto kuglični vijak treba termičku obradu?Kako se stvara prednapon kugličnog vijka?Koje su informacije potrebne prije proizvodnje prilagođenog kugličnog vijka?

Reference

• ISO 3408, Kuglični vijci{1}}terminologija, uslovi prihvatanja i povezane specifikacije.
• Opšti inženjerski principi za proizvodnju valjanih i brušenih kugličnih vijaka, termičku obradu, montažu i inspekciju.

← Povratak na DLY blog