SFE Precision Ground Ball SchraubeAls hochpräzisen Übertragungskomponente ist sein radialer Durchgang ein Schlüsselindikator für die Fähigkeit zur Stabilität und der Genauigkeit der Genauigkeit, die die Leistung von Geräten bei der Präzisionsbearbeitungs- und Automatisierungssteuerung direkt beeinflusst.
Erstens die grundlegende Definition und Messung der Essenz von
SFE Precision Ground Ball Schraubeof radial runout, refers to the screw shaft in the process of rotation, its cylindrical surface (or threaded raceway and ball contact with the working surface) relative to the theoretical axis of rotation in the radial direction (perpendicular to the direction of the axis of the screw) generated by the amount of cyclical offset. This offset is manifested as fluctuations in radial displacement at fixed measurement points (e.g., journals, nut fit segments) when the screw is rotating, and is usually measured in microns (μm) by micrometers, laser interferometers, and other equipment at specific rotational speeds (e.g., 100-300 r/min) .
In Bezug auf die physikalische Natur ist radialer Durchgang die Abweichung des tatsächlichen Drehzentrums der Schraube aus dem idealen geometrischen Zentrum und besteht aus zwei Kategorien: "Rundleiter" (maximale Abweichung innerhalb eines einzelnen Querschnitts) und "vollen Runout" (Abweichung über die volle Länge der axialen Richtung) {.-zum Beispiel in der SFE1610-Modell-Modell, wenn der Radial-B-Messung in der SFE1610-Modell-Modelle, in der SFE1610-Vorstellung, in der SFE1610-Model-Vorstellung. μm bedeutet, dass der maximale radiale Versatz dieses Querschnitts 5 μm nicht überschreitet, wenn er . gedreht wird
Zweitens die Ursachen und Einflussfaktoren
Die Erzeugung von radialem Runout ist das Ergebnis der Ansammlung einer Vielzahl von Fehlern im Herstellungs-, Montage- und Gebrauchsprozess. Die Kerneinflussfaktoren umfassen .
1. Fertigungsgenauigkeitsfehler
Schraubenwelle Rundheit, Zylinderfehler:Wenn die Verarbeitung des äußeren Kreises des Wellenkörpers Elliptizität (Langachse und Kurzachse-Differenz> 3 & mgr; m) oder Zylinderüberschreitungen (Änderung des Durchmessers mit voller Länge) vorliegt, ist die Drehung gebunden, um einen radialen Offset zu erzeugen .
Verarbeitungsabweichung von Raceway mit Thread:Der Leitfehler der Raceway -Helix und der Zahnwinkelabweichung führt zu einer regelmäßigen Änderung der Position des Kontaktpunkts von Ball und Raceway, die indirekt den radialen Runout auslöst.
Materielle Gleichmäßigkeit:Wenn das Material der Schraubwelle (e . g ., Suj2 -Lagerstahl) eine interne Trennung oder Schmiedenendefekte gibt
2. Montage- und Installationsfehler
Lager -Montagekoaxialität:Stützschraubenlager- und Schraubenachse, wenn nicht konzentrisch (Koaxialitätsfehler> 0,01 mm), die Schraube in der Drehung der "exzentrischen" Drehung erzwingen, wodurch der radiale Runout verstärkt wird.
Nuss- und Schraubanpassungsspalt:Wenn die Konzentrizitätsabweichung der inneren Rasse der Nuss und der Rennstraße der Schraube zu groß ist, erzeugt sie während der Übertragung zusätzliche radiale Kraft und verschlimmert den Runout .
3. verschlechterende Faktoren während der Verwendung
Nach langfristiger Operation wird der ungleiche Verschleiß von Ball und Raceway dazu führen, dass die Kontaktstrecke abweist, so dass der radiale Runout mit zunehmender Lebensversorgung zunimmt .
Bei schweren Lasten oder Stoßbelastungen kann die Schraubenwelle eine kleine Menge an Biegeverformungen erzeugen, insbesondere in der schlanken Schraube mit L/D -Verhältnis> 20, die aufgrund der Auslenkung leicht durch einen anhaltenden radialen Runout ausgelöst werden kann .
Dritten
Runout Overshoot wird sich auf das Antriebssystem der SFE-Ballschrauben auswirken, insbesondere in hochpräzierenden Szenarien .
Abnahme der Positionierungsgenauigkeit und Wiederholbarkeit
Radialer Lauf führt zu einer zusätzlichen radialen Kraft, wenn sich die Mutter in axiale Richtung bewegt, wodurch die Nuss -Trajektorie "Serpentin" -Deviation . beispielsweise in einer Präzisionskoordinaten -Bohrmaschine "Abweichung" bewegt wird. Wenn der radiale Runout der SFE -Kugel die radiale vollständige Runout der SFE -Kugel erreicht. ± 2 μm .
1. Vibration und Rauschverstärkung
The periodic radial force generated by the radial runout excites the resonance of the screw-nut system, especially at high speeds (e.g., >3000r/min), where the vibration frequency is superimposed on the intrinsic frequency of the equipment, creating significant noise (>75db) . In der Halbleiterverpackungsausrüstung führt diese Schwingung zum Schweißkopfpositionierungsversatz, wodurch die Chipschweißausbeute . verringert wird
2. Beschleunigte Komponentenverschleiß und Lebensverfall
beating leads to uneven distribution of contact stress between the ball and raceway (local stress can be elevated by 20% -30%), so that premature fatigue pitting on the raceway surface. For example, SFE ball screws with excessive radial runout may have their service life shortened from the designed 10,000 hours to less than 6,000 hours under bewertet last .
3. Servosystemantwortverzögerung
Die zusätzliche radiale Kraft, die durch radiale Ausführung erzeugt wird, erhöht den Laufwiderstand der Mutter und führt zur Abweichung des tatsächlichen Ausgangsdrehmoments des Servosmotors aus dem befohlenen Drehmoment (E {. G ., von 0 . 5ms bis 1 {. 2ms), was sich auf 1 {{{. 2ms) auswirkt, was zu 1 {{{{. 2ms), was sich auf 1 {{oder (E . g., Interpolationsfehler in gekrümmter Oberflächenbearbeitung).
Viertens die Anpassung des Steuerstandards und der Präzisionsebene
Unterschiedliche Präzisionsniveaus vonSFE Precision Ground Ball SchraubeDer zulässige Wert des radialen Runouts hat eine klare Spezifikation und muss entsprechend den Anforderungen der Ausrüstung ausgewählt werden:
| Genauigkeitsklasse | Radialer kreisförmiger Lauf (im Journal, μm) | Radialer Full -Runout (1000 mm Länge, μm) | Typische Anwendungsszenarien |
| C3 | Weniger als oder gleich 3 | Weniger als oder gleich 8 | Halbleiter -Waferverarbeitungsgeräte |
| C5 | Weniger als oder gleich 5 | Weniger als oder gleich 12 | Präzisionsschleifmaschinen, Koordinaten von Bohrmaschinen |
| C7 | Weniger als oder gleich 8 | Weniger als oder gleich 20 | Allgemeine CNC -Werkzeugmaschine, automatisierte Produktionslinien |
Beispielsweise muss die für die optische Objektivverarbeitung verwendete SFE2020 -Kugelschraube den C3 -Spiegel verwenden, und der radiale Runout wird innerhalb von 3 μM gesteuert, um sicherzustellen, dass die Genauigkeit der Gesichtsform des Objektivschleifens weniger oder gleich 0 . 5 μm ist; Das C7 -Niveau des normalen Werkzeugmaschinen -Futtermittelsystems kann die grundlegenden Verarbeitungsanforderungen erfüllen.
Fünf, die wichtigsten Sorge unter besonderen Arbeitsbedingungen
Unter extremen Arbeitsbedingungen muss die Kontrolle des radialen Runouts gestärkt werden .
High-speed scenarios (speed>3000r/min):Der Bedarf an dynamischem Ausgleich der Schraubenkorrektur (Restungleichheit von weniger als oder gleich 2 g ・ mm/kg), während die Verwendung von hochpräzisen Lagern mit Vorspannung (z.
Lange Hub -Geräte (Schraubenlänge> 2 m):Es ist notwendig, einen Stützsitz in der Mitte hinzuzufügen, um das durch Ablenkung verursachte radiale Runout -Inkrement (weniger als oder gleich 2 μm pro Meter Längeninkrement) . zu steuern
Ätzende Umgebung:Wenn Edelstahl (z. B. 316 Schrauben) ausgewählt wird, sollte sichergestellt werden, dass die Genauigkeit der Oberflächenschleife vermieden werden kann, die durch eine ungleichmäßige Dicke des Plattings verursacht wird .
Zusammenfassen
Der radiale Runout vonSFE Precision Ground Ball Schraubeist der Kernindex zur Messung seiner Herstellungsgenauigkeit und der Baugruppenqualität, die in direktem Zusammenhang mit der Positionierungsgenauigkeit, der Betriebsstabilität und der Lebensdauer des Geräts . steht, indem die Anforderungen des Präzisionsniveaus geklärt, die Herstellung und die Montagefehler optimieren und die Anpassung der Arbeitsbedingungen optimieren können. Es ist notwendig, das entsprechende Programm für das SFE -Ballschrauben und das Steuerungsprogramm zu wählen, wobei die Anforderungen an die Gerätegenauigkeit (e . g . ± 1 μm vs ± 5 μm) und Kostenbilanz .}}}} berücksichtigt werden.
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