ШВП для чпу (кулько-гвинтові пари) види, вибір, установка

Для створення верстатів з програмним числовим управлінням необхідно використовувати кулько-гвинтові пари. Вони відрізняються не тільки зовнішнім виглядом, але і конструкцією. Для вибору певної моделі слід заздалегідь ознайомитися з будовою і комплектуючими ШВП.

Призначення кулько-гвинтових пар

ШВП для чпу (кулько-гвинтові пари) види, вибір, установка

Конструкція кулько-гвинтової передачі

Всі види ШВП для верстатів з ЧПУ призначені для перетворення обертального руху в поступальний. Конструктивно складаються з корпусу і ходового гвинта. Відрізняються один від одного розмірами і технічними характеристиками.

Основною вимогою є мінімізація тертя під час роботи. Для цього поверхню комплектуючих проходить процес ретельної шліфовки. В результаті цього під час руху ходового гвинта не відбувається різких стрибків його положення відносно корпусу з підшипниками.

Додатково для досягнення плавного ходу застосовується не тертя ковзання щодо штифта і корпусу, а кочення. Для отримання цього ефекту застосовується принцип кулькових підшипників. Подібна схема збільшує перевантажувальні характеристики ШВП для верстатів з ЧПУ, значно підвищує ККД.

Основні компоненти кулько-гвинтової передачі:

  • ходовий гвинт. Призначений для перетворення обертального руху в поступальний. На його поверхні формується різьблення, основна характеристика - її крок;
  • корпус. Під час руху ходового гвинта відбувається зміщення. На корпус можуть встановлюватися різні компоненти верстата: фрези, свердла і т.д .;
  • кульки і вкладиші. Необхідні для плавного ходу корпусу щодо осі ходового гвинта.

Незважаючи на всі переваги подібної конструкції кулько-гвинтові передачі для ЧПУ застосовуються тільки для середніх і малих верстатів. Це пов'язано з можливістю прогину гвинта при розташуванні корпусу в його середній частині. В даний час максимально допустима довжина становить 1,5 м.

Аналогічними властивостями володіє передача гвинт-гайка. Однак це схема характеризується швидким зносом комплектуючих через їх постійне тертя між собою.

Області застосування ШВП

ШВП для чпу (кулько-гвинтові пари) види, вибір, установка

ШВП в верстаті з ЧПУ

Відносна простота конструкції і можливість виготовлення кулько-гвинтової передачі з різними характеристиками розширює область його застосування. У варте час кулько-гвинтові пари є невід'ємними компонентами саморобних фрезерних верстатів з числовим програмним управлінням. Ну на цьому область застосування не обмежується.

Завдяки своїй універсальності ШВП можуть встановлюватися не тільки в верстатах з ЧПУ. Плавний хід і практичні нульове тертя роблять їх незамінними компонентами в точних вимірювальних приладах, установок медичного призначення, в машинобудуванні. Нерідко для комплектації саморобного обладнання беруть запчастини від цих приладів.

Це стало можливим завдяки таким властивостям:

  • мінімізація втрат на тертя;
  • високий коефіцієнт електричного навантаження на при невеликих габаритах конструкції;
  • низька інертність. Рух корпусу відбувається одночасно з обертанням гвинта;
  • відсутність шуму і плавний хід.

Однак слід враховувати і недоліки ШВП для обладнання ЧПУ. Перш за все до них відносяться складна конструкція корпусу. Навіть при незначному пошкодженні одного з компонентів кулько-гвинтові передача не зможе виконувати свої функції. Також накладаються обмеження на швидкість обертання гвинта. Перевищення цього параметра може призвести до появи вібрації.

Для зменшення осьового зазору збірка виконується з натягом. Для цього можуть встановлюватися кульки збільшеного діаметру або дві гайки з осьовим зміщенням.

Характеристики ШВП для обладнання з ЧПУ

ШВП для чпу (кулько-гвинтові пари) види, вибір, установка

Для вибору оптимальної моделі кулько-гвинтової передачі для верстатів з числовим програмним управлінням слід ознайомитися з технічними характеристиками. Надалі вони вплинуть на експлуатаційні якості обладнання і час його безремонтної експлуатації.

Основним параметром ШВП для верстатів з ЧПУ є клас точності. Він визначає ступінь похибки положення рухомої системи згідно з розрахунковими характеристиками. Клас точності може бути від С0 до С10. Похибка переміщення повинна даватися виробником, вказується в технічному паспорті виробу.

Крім цього при виборі потрібно враховувати наступні параметри:

  • відношення максимальної і необхідної швидкості мотора;
  • загальна довжина різьблення ходового гвинта;
  • середні показники навантаження на всю конструкцію;
  • значення осьового навантаження - преднатяг;
  • геометричні розміри - діаметр гвинта і гайки;
  • параметри електродвигуна - крутний момент, потужність і інші характеристики.

Ці дані повинні бути попередньо рассНовомосковскни. Слід пам'ятати, що фактичні показники ШВП для обладнання з ЧПУ не можуть відрізнятися від розрахункових. В іншому випадку це призведе до неправильної роботи верстата.

Кількість оборотів кульок за одне коло визначить ступінь передачі крутного моменту від валу корпусу. Цей параметр залежить від діаметра кульок, їх кількості і перетину вала.

Установка ШВП на верстат з ЧПУ

ШВП для чпу (кулько-гвинтові пари) види, вибір, установка

Типи корпусів ШВП

Після вибору оптимальної моделі необхідно продумати схему установки ШВП на верстат з ЧПУ. Для цього попередньо складається креслення конструкції, закуповуються або виготовляються інші компоненти.

Під час виконання роботи слід враховувати не тільки технічні характеристики кулько-гвинтової передачі. Основне її призначення - рух елементів верстата по певній осі. Тому слід заздалегідь продумати кріплення блоку обробки до корпусу ШВП для верстатів з ЧПУ. Необхідно звірити розміри посадочних отворів, їх розташування на корпусі. Слід пам'ятати, що будь-яка механічна обробка кулько-гвинтової передачі може спричинити за собою негативні зміни її характеристик.

Порядок установки в корпус верстата з ЧПУ.

  1. Визначення оптимальних технічних характеристик.
  2. Вимірювання довжини вала.
  3. Створення схеми сполучення монтажної частини вала з ротором двигуна.
  4. Установка передачі на корпус верстата.
  5. Перевірка працездатність вузла.
  6. Підключення всіх основних компонентів.

Після цього можна виконати перший пробний запуск обладнання. В процесі роботи не повинно виникати коливання і вібрації. У разі їх появи виконувати додаткову калібрування компонентів.