Linear Motion Control - 20/11/2022
Nouvelle vis à billes NSK destinée aux machines-outils haute précision de nouvelle génération
NSK a développé un nouveau type de vis à billes qui présente des erreurs de mouvement réduites afin d'offrir une meilleure qualité de finition de surface pour les machines-outils utilisées dans l'usinage des moules et des matrices et dans d'autres applications à surface critique.
En éliminant ou en réduisant le temps nécessaire aux applications secondaires de brunissage ou de polissage, la nouvelle vis à billes contribue également à une meilleure productivité, tout en diminuant le couple d'entraînement afin
d´économiser de l'énergie. Ces dernières années, les constructeurs de machines-outils telles que les fraiseuses cinq axes ont exigé une précision accrue pour produire des surfaces de moules et de matrices de meilleure qualité, et les vis à billes utilisées dans ces machines doivent encore améliorer la précision de mouvement.
Lorsqu'une vis à billes inverse son sens de rotation, les fluctuations de frottement soudaines provoquent des erreurs de mouvement appelées « défauts de quadrant » avec deux pics, laissant des traces sur la surface usinée et réduisant la qualité de surface. D´après de nombreuses études menées sur les problèmes de quadrant, il est possible de corriger le premier pic grâce à une commande numérique (compensation logicielle de la servocommande). Même s´il est plus difficile de compenser entièrement le deuxième pic en raison des effets combinés d'un plus grand nombre de facteurs (par rapport au premier pic), NSK peut maintenant présenter au secteur de l'usinage une solution à ce problème.
Grâce à une simulation réelle par jumeau numérique et à une analyse des frottements, NSK a mis au point une nouvelle vis à billes de conception interne optimisée. La compréhension par l'entreprise du mécanisme sous-jacent des fluctuations de frottement dans les vis à billes a été déterminante pour obtenir ce résultat.
Parmi ses nombreuses caractéristiques, la nouvelle vis à billes stabilise le couple d'entraînement et réduit les fluctuations de frottement lors de l'inversion de son sens de déplacement, améliorant ainsi la précision du mouvement et réduisant les erreurs de mouvement de type « défauts de quadrant ». Résultat : la quasi élimination du deuxième pic. En effet, une diminution de 20% de fluctuations de frottement contribue également à réduire la hauteur du premier pic.
En associant la nouvelle vis à billes NSK à la compensation logicielle de la servocommande, les fabricants de machines-outils peuvent garantir à leurs clients des améliorations significatives de la qualité des surfaces usinées. En outre, la qualité supérieure de la surface élimine ou réduit le besoin du processus de brunissage ou de polissage nécessaire précédemment, raccourcissant ainsi les délais d'exécution, tandis que la diminution du couple d'entraînement contribue aux économies d'énergie. Grâce à tous ces avantages, les constructeurs de machines-outils sont à même de présenter des arguments de vente uniques à leurs clients potentiels.
Afin de faciliter au maximum la tâche des fabricants de machines-outils, les supports des vis à billes NSK dotées d'un contrôle des défauts du quadrant sont entièrement interchangeables avec ceux des produits classiques, sans nécessiter de coûteuses modifications des équipements. La vis à billes sera disponible dans des diamètres d'arbre de 25 à 63 mm, avec des pas de 5 à 30 mm. Types de précharge prévus : précharge décalée (précharge Z), précharge à double écrou (précharge D) et précharge à double écrou à ressort (précharge J).
Photo 1): Vue agrandie de la surface usinée (image simulée).
Photo 2): Erreur de mouvement pendant l'usinage par interpolation circulaire (avec compensation de la servocommande).
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