L'avantatge bàsic decargol i femella de recirculació de bolesés una transmissió de precisió. La seva precisió de posicionament i parada, eficiència, rigidesa i vida útil es poden quantificar mitjançant paràmetres específics, que també són els indicadors clau en què cal centrar-se en la selecció i aplicació real. Parlar de transmissió de precisió sense fer referència als paràmetres és només una conversa buida. Combinat amb paràmetres comuns en aplicacions pràctiques, aquest article analitza els punts clau de la transmissió de precisió i com aquests paràmetres afecten el posicionament i el rendiment de parada.
1 Classe de precisió: Indicador quantitatiu bàsic de la precisió de posicionament i parada
La classe de precisió és l'indicador quantitatiu bàsic per mesurar la precisió de posicionament i parada dels cargols de boles. Estandarditzat internacionalment en graus C0 a C10, sent C0 el més alt i C10 el més baix. S'ha de seleccionar segons els escenaris d'aplicació: graus C3 a C5 per a mecanitzat de precisió (com màquines-eina CNC i instruments de precisió) i graus C7 a C9 per a equips d'automatització general (com línies de muntatge i petits manipuladors).
Hi ha tres indicadors bàsics de mesura de la classe de precisió: precisió de posicionament, precisió de posicionament repetida i precisió de plom. La precisió de posicionament es refereix a la desviació real del cargol des del punt inicial fins a la posició objectiu. La precisió de posicionament del cargol de grau C3 sol ser inferior o igual a ± 0,003 mm/300 mm, i la del grau C5 inferior o igual a ± 0,015 mm/300 mm. La precisió de posicionament repetida es refereix a la desviació de tornar a la mateixa posició diverses vegades, amb un grau C3 inferior o igual a ±0,001 mm i un grau C5 inferior o igual a ±0,005 mm. Aquest paràmetre determina directament la coherència de posicionament de l'equip. Per exemple, els cargols de boles dels muntadors de xips de precisió han d'adoptar graus C3 a C5, en cas contrari es produirà un desplaçament de muntatge de components i afectarà la taxa de rendiment.
La precisió del plom es refereix a la desviació entre la distància de moviment real de la femella per revolució i el cable teòric. Com més petit sigui l'error de plom, més alta serà la precisió de la transmissió. Les especificacions comunes de plom inclouen 5 mm, 10 mm i 20 mm. Per exemple, el cargol BSM4020 té un cable de 20 mm amb un error de plom inferior o igual a ± 0,015 mm/300 mm, que pot complir els requisits de precisió dels sistemes d'alimentació de màquina-eina. Cal tenir en compte que la desviació de la instal·lació afectarà la precisió. Si la desviació de paral·lelisme entre el cargol i el rail guia supera els 0,02 mm/m, la desviació de la precisió de posicionament augmentarà en 0,02 mm/m. Per tant, cal calibrar l'interferòmetre làser durant la instal·lació i s'han d'establir paràmetres de compensació d'errors per corregir la desviació.
2 Eficiència de la transmissió: reflex important de la suavitat del posicionament i de l'aturada
L'eficiència de transmissió dels cargols de boles de recirculació és molt superior a la dels cargols lliscants normals, que també és un dels seus avantatges principals. L'eficiència de la transmissió està determinada principalment pel coeficient de fricció entre les boles i la pista de rodadura, que normalment oscil·la entre el 90% i el 98%, mentre que el dels cargols lliscants normals és només del 30% al 40%. Com més gran sigui l'eficiència de la transmissió, menor serà el consum d'energia i la generació de calor de l'equip durant el funcionament, i més suau serà el posicionament i l'aturada, per evitar l'allargament tèrmic del cargol causat per la calor i afectar la precisió.
El paràmetre clau que afecta l'eficiència de la transmissió és el coeficient de fricció. El coeficient de fricció entre les boles i la pista sol ser de 0,001 a 0,005, molt inferior al 0,1 a 0,2 dels cargols lliscants, gràcies a les característiques de fricció de rodament de les boles. A més, la rugositat superficial de les boles, la precisió de mòlta de la pista i l'estat de lubricació també afectaran l'eficiència de la transmissió. Les ratllades a la superfície de la bola, les pistes rugoses o la lubricació insuficient provocaran un augment del coeficient de fricció, una disminució de l'eficiència de la transmissió i fins i tot un soroll anormal i embussos. Per exemple, en escenaris d'operació d'alta-velocitat (com l'alimentació de cargols de màquina-eina), s'hauria de seleccionar greix amb un alt rendiment de lubricació i reposar cada 500 hores de funcionament per garantir una eficiència de transmissió estable.
3 Capacitat de càrrega: garantia bàsica d'estabilitat de posicionament i parada
La capacitat de càrrega es refereix a les càrregues axials i radials màximes que elcargol de bola i rosca de bolapot suportar. Els paràmetres bàsics són la capacitat de càrrega dinàmica bàsica (Ca) i la capacitat de càrrega estàtica bàsica (C0a). La qualificació de càrrega dinàmica bàsica es refereix a la càrrega axial constant que pot suportar el cargol durant la vida nominal (1 milió de revolucions), que proporciona el fabricant mitjançant experiments i que també es pot estimar mitjançant la fórmula (tipus de circulació interna: Ca=f1·f2·f3·Dw^1,3·Z^0,7·n^0,3), on Dw és la bola, el nombre total de bola, Z és el nombre de bola, el diàmetre total de la rosca, Z i f1 (coeficient de material), f2 (coeficient d'angle de contacte) i f3 (coeficient de precisió) es seleccionen segons les condicions reals. El valor de càrrega estàtica bàsica es refereix a la càrrega estàtica màxima per evitar la deformació plàstica entre les boles i la pista, i la fórmula és C0a=f0·Dw^2·Z·cos, on f0 és el coeficient de càrrega estàtica (2,8~3,5) i és l'angle de contacte (normalment 45 graus).