Sterowanie ruchem liniowym - 20/11/2022
Śruby kulowe NSK do obrabiarek nowej generacji o wysokiej dokładności
Firma NSK opracowała nowy typ śruby kulowej, który ogranicza błędy ruchu obrabiarek w celu zapewnienia wyższej jakości wykończenia powierzchni w procesach obróbki form i matryc oraz w innych zastosowaniach, gdzie dokładność wykończenia powierzchni odgrywa kluczową rolę. Eliminując lub skracając czas potrzebny na powtórne polerowanie, nowa śruba kulowa przyczynia się również do wyższej produktywności, zmniejszając moment napędowy w celu zaoszczędzenia energii.
W ostatnich latach konstruktorzy obrabiarek, takich jak frezarki pięcioosiowe, wymagają zwiększonej dokładności w celu zapewnienia wyższej jakości powierzchni form i matryc, co oznacza, że śruby kulowe stosowane w tych maszynach muszą jeszcze bardziej poprawić dokładność ruchu.
Kiedy śruba kulowa zmienia kierunek nagłe fluktuacje tarcia powodują tzw. «błędy kwadrantowe» ruchu z dwoma pikami, co pozostawia smugi na obrabianej powierzchni i obniża jej jakość. Liczne badania przeprowadzone w tym zakresie pokazują, że możliwe jest skorygowanie pierwszego piku poprzez sterowanie numeryczne (programową kompensację serwomechanizmu). Chociaż trudniej jest w pełni zrekompensować drugi pik ze względu na połączony wpływ większej liczby czynników (w porównaniu z pierwszym pikiem), to firma NSK oferuje obecnie dla branży obróbkowej rozwiązanie tego złożonego problemu.
Korzystając z wiarygodnej symulacji z wykorzystaniem bliźniaków cyfrowych oraz analizy tarcia, firma NSK opracowała nową śrubę kulową o zoptymalizowanej konstrukcji wewnętrznej. Kluczowy element procesu konstrukcji stanowiło zrozumienie mechanizmu leżącego u podstaw fluktuacji tarcia w śrubach kulowych.
Nowa śruba kulowa stabilizuje moment napędowy i zmniejsza fluktuacje tarcia podczas odwracania kierunku ruchu, poprawiając w ten sposób jego dokładność i redukując błędy kwadrantu. W ten sposób drugi pik zostaje niemal wyeliminowany. Ograniczone o 20% fluktuacje tarcia przyczyniają się również do zmniejszenia wysokości pierwszego piku.
Dzięki wykorzystaniu zalet nowej śruby kulowej NSK i programowej kompensacji sterownika serwomechanizmu, producenci obrabiarek są w stanie zapewnić swoim klientom znaczną poprawę jakości obrabianej powierzchni. Co więcej, ulepszone wykończenie powierzchni eliminuje lub ogranicza potrzebę wszelkich wcześniej wymaganych procesów polerowania, skracając tym samym czas realizacji, a niższy moment napędowy przyczynia się do oszczędności energii. Wszystkie te korzyści zapewniają konstruktorom obrabiarek możliwość zaprezentowania potencjalnym klientom wyjątkowych propozycji sprzedaży.
W celu zmaksymalizowania wygody dla producentów obrabiarek mocowania śrub kulowych NSK zapewniających kontrolę błędów kwadrantu są w pełni wymienne z mocowaniami standardowych produktów, co pozwala na wdrożenie rozwiązania bez kosztownych zmian wyposażenia. Śruby kulowe będą dostępne w zakresie średnicy wału od 25 do 63 mm i ze skokiem od 5 do 30 mm. Typy napięcia wstępnego obejmują: napięcie wstępne z przesunięciem (napięcie wstępne typu Z), nakrętki podwójne (napięcie wstępne typu D) i nakrętki podwójne sprężynowe (napięcie wstępne typu J).
Zdjęcie 1) Błąd ruchu podczas obróbki z interpolacją kołową (z kompensacją serwomechanizmu)
Zdjęcie 2) Powiększony widok powierzchni obrabianej (obraz symulowany)
Udostępnij