Jaké jsou metody předpětí pro broušení kuličkových šroubů? Jak zvolit vhodné předpětí?

Předkompresní konstrukce brusných kuličkových šroubů je základní metodou pro zlepšení jejich tuhosti, odstranění axiální vůle a zlepšení schopnosti dynamické odezvy. Způsob a výběr předkomprese by měly být stanoveny komplexně podle přesnosti, zatížení a rychlosti scénáře aplikace.

Předpětí polohování (pevné předpětí)
Princip: úpravou axiální polohy matice nebo šroubové tyče dojde k počáteční elastické deformaci kontaktní plochy mezi kuličkou a oběžnou dráhou, která vytvoří pevné předpětí.
Vlastnosti:
Předpětí je konstantní, neovlivněné změnou zatížení a tuhé.
Vhodné pro nízkou až střední rychlost, vysokou přesnost (jako je osa posuvu CNC strojů).
Je vyžadována přesná regulace množství předpětí. Nadměrné předpětí může vést ke zvýšenému tření a kratší životnosti.
Konstantní tlakování (předpětí pružiny)
Jak to funguje: Nainstalujte pružiny (jako jsou talířové pružiny nebo vlnové pružiny) dovnitř nebo vně matice, abyste zajistili dynamické předpětí silou pružiny.
Vlastnosti:
Před{0}}napínací síla se automaticky přizpůsobuje zatížení a je vhodná pro podmínky vysoké rychlosti a proměnného zatížení (jako jsou klouby robota).
Složitá konstrukce vyžaduje pravidelnou kontrolu únavy pružiny.
Výkon pružiny přímo ovlivňuje stabilitu předpínací síly, proto je nutné volit materiál pružiny s vysokou přesností.
Předpětí dvojité matice
Jak to funguje: Na kuličku i na oběžné dráze působí tlak prostřednictvím oběžné dráhy relativním axiálním posunutím dvou matic (např. seřízení těsnění, zajištění závitu).
Vlastnosti:
Předpínací síla je rovnoměrná a vhodná pro velké zatížení a požadavky na vysokou tuhost (např. uzavírací mechanismus forem u vstřikovacích lisů).
Pro zajištění souososti dvou matic je vyžadováno vysoce přesné obrábění, jinak může docházet k vibracím.
Dělí se na konstrukce „zezadu-k-zadním“ (s obousměrným osovým zatížením) a „čelem k sobě“ (s jednosměrným zatížením).
Diferenciální předpětí
Princip: Při použití jiného průřezu matice nebo šroubu je předpětí generováno rozdílem otáček.
Vlastnosti:
Nevyžaduje se žádná další mechanická struktura a je vhodná pro návrh miniaturizace (např. přesná optická zařízení).
Přesnost olova přímo ovlivňuje velikost předpětí a vyžaduje vysoce{0}}přesné obrábění.
Rozsah použití je úzký, používá se hlavně pro speciální požadavky na přizpůsobení.

Charakteristiky zatížení
Konstantní zatížení: Předlisování nebo předlisování s dvojitou maticí, protože poskytují vysokou stabilitu předlisování.
Proměnné zatížení/rázové zatížení: Konstantní tlakování je lepší, protože tlumí kolísání zatížení pružin.
Těžké řešení: Tlakování s dvojitou maticí rozptyluje tlak, aby se zabránilo jednobodovému přetížení.
Rychlost provozu
Nízká rychlost (<1m/s): Positioning preloading meets requirements and costs less.
Vysoká rychlost (Větší nebo rovna 1 m/s): Konstantní nebo rozdílový předtlak snižuje ztráty předtlaku a tvorbu tepla.
Hypervelocity (>5 m/s): je vyžadována kombinace vzduchových ložisek nebo technologie magnetické levitace a je vyžadována speciálně navržená metoda předpětí.
Požadavky na přesnost
Mikronová přesnost (např. polovodičové vybavení): Vyžaduje se předlisování polohování nebo předlisování s dvojitou maticí a množství předpětí musí být přesné na 0,1 mikronu.
Sub-mikrometrová přesnost (jako jsou optické přístroje): Předtisková příprava s konstantním tlakem + teplotní kompenzace, aby se zabránilo tepelné deformaci ovlivňující stabilitu předtiskové přípravy.
Přizpůsobivost prostředí
Vysoká teplota/korozivní prostředí: Upřednostňuje se tlakování dvojitou maticí (těsnící struktura), aby se zabránilo selhání pružiny.
Scénáře pro čisté prostory: umístění předpětí nebo diferenciálního předpětí může snížit znečištění mazacího oleje odpařováním.
Vakuové prostředí: Aby nedocházelo k emisím plynových pružinových materiálů, je vyžadována konstrukce bez vzduchu (jako je polohovací předtlak).
Životnost a údržba
Požadavky na životnost: polohovací předlis nebo dvoumaticový předlis, jednoduchá konstrukce, nízká poruchovost.
Požadavky na opravu: předlis s pevným tlakem lze rychle opravit výměnou pružin, což je vhodné pro-údržbu na místě.