Le principal avantage devis et écrou à recirculation de billesest une transmission de précision. Leur précision de positionnement et d'arrêt, leur efficacité, leur rigidité et leur durée de vie peuvent tous être quantifiés par des paramètres spécifiques, qui sont également les indicateurs clés sur lesquels il faut se concentrer lors de la sélection et de l'application réelles. Parler de transmission de précision sans se référer aux paramètres n’est qu’un discours vide de sens. Combiné avec des paramètres courants dans des applications pratiques, cet article aborde les points clés de la transmission de précision et la manière dont ces paramètres affectent les performances de positionnement et d'arrêt.
1 classe de précision : indicateur quantitatif de base de la précision de positionnement et d'arrêt
La classe de précision est l'indicateur quantitatif de base pour mesurer la précision de positionnement et d'arrêt des vis à billes. Normalisé au niveau international en grades C0 à C10, C0 étant le plus élevé et C10 le plus bas. Il doit être sélectionné en fonction des scénarios d'application : nuances C3 à C5 pour l'usinage de précision (tels que les machines-outils CNC et les instruments de précision) et nuances C7 à C9 pour les équipements d'automatisation générale (tels que les chaînes d'assemblage et les petits manipulateurs).
Il existe trois indicateurs de mesure de base de la classe de précision : la précision du positionnement, la précision du positionnement répété et la précision du dérivation. La précision du positionnement fait référence à l'écart réel de la vis du point de départ à la position cible. La précision de positionnement des vis de qualité C3 est généralement inférieure ou égale à ± 0,003 mm/300 mm, et celle de la qualité C5 est inférieure ou égale à ± 0,015 mm/300 mm. La précision du positionnement répété fait référence à l'écart lié au retour à la même position plusieurs fois, avec une qualité C3 inférieure ou égale à ± 0,001 mm et une qualité C5 inférieure ou égale à ± 0,005 mm. Ce paramètre détermine directement la cohérence du positionnement des équipements. Par exemple, les vis à billes des monteurs de copeaux de précision doivent adopter les nuances C3 à C5, sinon un décalage de montage des composants se produira et affectera le taux d'élasticité.
La précision du pas fait référence à l'écart entre la distance de déplacement réelle de l'écrou par tour et le pas théorique. Plus l'erreur de plomb est petite, plus la précision de la transmission est élevée. Les spécifications courantes des fils incluent 5 mm, 10 mm et 20 mm. Par exemple, la vis BSM4020 a un pas de 20 mm avec une erreur de pas inférieure ou égale à ±0,015 mm/300 mm, ce qui peut répondre aux exigences de précision des systèmes d'alimentation des machines-outils. Il convient de noter que les écarts d'installation affecteront la précision. Si l'écart de parallélisme entre la vis et le rail de guidage dépasse 0,02 mm/m, l'écart de précision de positionnement augmentera de 0,02 mm/m. Par conséquent, l'étalonnage de l'interféromètre laser est requis lors de l'installation et les paramètres de compensation d'erreur doivent être définis pour corriger l'écart.
2 Efficacité de la transmission : reflet important de la douceur du positionnement et de l'arrêt
L'efficacité de transmission des vis à recirculation de billes est bien supérieure à celle des vis coulissantes ordinaires, ce qui constitue également l'un de ses principaux avantages. L'efficacité de la transmission est principalement déterminée par le coefficient de frottement entre les billes et le chemin de roulement, allant généralement de 90 % à 98 %, alors que celui des vis coulissantes ordinaires n'est que de 30 % à 40 %. Plus l'efficacité de la transmission est élevée, plus la consommation d'énergie et la génération de chaleur de l'équipement pendant le fonctionnement sont faibles, et plus le positionnement et l'arrêt sont fluides, afin d'éviter l'allongement thermique de la vis provoqué par la chaleur et d'affecter la précision.
Le paramètre clé affectant l’efficacité de la transmission est le coefficient de frottement. Le coefficient de frottement entre les billes et le chemin de roulement est généralement de 0,001 à 0,005, bien inférieur à 0,1 à 0,2 des vis coulissantes, grâce aux caractéristiques de frottement de roulement des billes. De plus, la rugosité de la surface des billes, la précision de meulage du chemin de roulement et l'état de lubrification affecteront également l'efficacité de la transmission. Des rayures sur la surface de la bille, des chemins de roulement rugueux ou une lubrification insuffisante entraîneront une augmentation du coefficient de frottement, une diminution de l'efficacité de la transmission, voire même des bruits et des blocages anormaux. Par exemple, dans des scénarios de fonctionnement à grande vitesse (tels que l'alimentation d'une broche de machine-outil), une graisse offrant des performances de lubrification élevées doit être sélectionnée et renouvelée toutes les 500 heures de fonctionnement pour garantir une efficacité de transmission stable.
3 Capacité de charge : garantie de base de stabilité de positionnement et d'arrêt
La capacité de charge fait référence aux charges axiales et radiales maximales que levis à billes et écrou à billespeut supporter. Les paramètres de base sont la charge dynamique de base (Ca) et la charge statique de base (C0a). La charge dynamique de base fait référence à la charge axiale constante que la vis peut supporter pendant sa durée de vie nominale (1 million de tours), qui est fournie par le fabricant à travers des expériences et peut également être estimée par la formule (type de circulation interne : Ca=f1·f2·f3·Dw^1,3·Z^0,7·n^0,3), où Dw est le diamètre de la bille, Z est le nombre total de billes, n est le nombre de tours de filetage, et f1 (coefficient de matériau), f2 (contact coefficient d'angle) et f3 (coefficient de précision) sont sélectionnés en fonction des conditions réelles. La charge statique de base fait référence à la charge statique maximale pour empêcher la déformation plastique entre les billes et le chemin de roulement, et la formule est C0a=f0·Dw^2·Z·cos , où f0 est le coefficient de charge statique (2,8 ~ 3,5) et l'angle de contact (généralement 45 degrés).