ШВП и линейные направляющие

30.03.2021

Содержание:

Шариковая винтовая передача (ШВП) является разновидностью линейного привода, который трансформирует вращательные движения в поступательный вид. Ей свойственно крайне малое трение. Качество передачи наряду с ее техническими характеристиками влияет на точность позиционирования с эффективностью рабочего механизма.

Представляет собой достаточно длинный винт, предназначенный для передвижения шариковой гайки. В такой гайке помещены шарики, которые катаются между внутренней гаечной резьбой и винтовой резьбой по спирали и попадают во внутренние либо внешние возвратные каналы.

Винты с гайками производят парно. Их подгоняют по размерам с максимально жесткими допусками. Применяются для оборудования, где необходима предельно высокая точность. Бывает 2 вида такой передачи с различной технологией производства резьбовых винтов:

катаный тип имеет накатную резьбу. Используется метод холодной прокатки, когда резьбу выдавливают на винтовой поверхности валками. Имеют зернистую структуру. Их используют в качестве транспортных передач, имеющую меньшую плавность и точность перемещения;
шлифованный тип – нарезную резьбу шлифованную поверхность. Здесь винтовые канавки проходят закаливание и многоступенчатую шлифовку. Такая обработка дает возможность применять этот вид передач в оборудовании высокой точности.

Доступность катаных винтов объясняется более простым процессом изготовления. Но шлифованные варианты более точны и в сравнении с предыдущим типом дороже. В зависимости от назначения и условий применения выпускают ШВП:

с зазором – обладают малой точностью по причине наличия осевого люфта. Их применяют там, где передвижение измеряют отдельно, в независимости от размера угла винтового поворота. Такой вид передачи называют еще транспортным.
с натягом (так называемые прецизионные передачи) предназначены для решения высокоточных задач, в которых не допускается «мертвого» хода. Здесь гайка и рабочий узел (суппорт) имеют прочную связь. За счет жесткой зависимости между винтовым поворотом гаечным и движением есть возможность снижения динамических нагрузок на стержень. Такие передачи применимы для нужд:

робототехники;
станков с ЧПУ;
координатных столов;
контрольно-измерительного оборудования.

Классы точности ШВП и их описание

Класс точности ШВП представляет собой общую характеристику точности инструмента, которая определяется с помощью пределов допустимых погрешностей. В зависимости от этого ШВП можно условно подразделяют на транспортные и прецизионные передачи.

И так существует 2 класса по допускам:

1. транспортная группа – передачи для устройств, требующих несложного передвижения. Большая часть винтов этого типа снабжена гайками с люфтами.

К их классам точности относят:

IT - 5 (мм 0,023/315);
IT - 7 (мм 0,050/315);
IT - 9 (мм 0,130/315).

Примерами использования может быть оборудование:

подъемно-транспортное;
для обработки дерева либо пластика.

2. прецизионный тип – применяют в условиях необходимости обеспечения позиции с точностью до одного микрона. Причем устройства обратной связи в таких случаях не предусмотрены. У винтов с классом P имеются погрешности, которые обеспечивают точность по полезной длине.

В этом случае к классам точности принадлежат:

IT - 1 (мм 0,006/315);
IT - 3 (мм 0,012/315);
IT - 5 (мм 0,023/315).

Применяются в следующем оборудовании:

обрабатывающих центров;
точного машиностроения и приборостроения;
робототехники;
автоматизации.

Общее описание линейных направляющих

Опорные элементы, цель которых осуществлять поступательные перемещения, являются линейными направляющими. Бывают катящего и скользящего типа. К каждому из них предъявляются разные требования.

Для транспортировочных систем и при подаче важными считаются такие показатели, как точность и скорость. А измерительными установками, а также оборудованием по резке металлов во внимание берется больше точность с жесткостью.

Классификация линейных направляющих

Каждый из типов данных направляющих обладает своими особенностями, которые делают их оптимальными для применения в определенных конструкциях, а также конкретных рабочих условиях.

Бывают линейными направляющими:

качения – набор, в котором предусмотрена рельс-каретка, линейный вал с подшипниками либо система рельсов с сепаратором плоского типа. Устройства, которые предполагают обеспечение приводного линейного перемещения, представляют собой системы (однокоординатные и многокоординатные) с использованием линейных направляющих.

Такие направляющие бывают:

из профилей;
в виде линейных опор;
круглыми;
на роликах для хода;
с плоскими сепараторами.

Кроме них в устройствах есть электромеханический привод и соответствующий узел, осуществляющий управление;

направляющие линейного скольжения являются опорами для передвижений без ограничений. Характеризуются незначительным трением, высокими показателями статической грузоподъемности, нечувствительностью к ударам, загрязнению, практически бесшумной работой и функционированием без заедания.

Их выпускают в виде:

моделей миниатюрных размеров (комплектов рельсов с каретками);
подшипников линейного скольжения с антифрикционным покрытием;
валов округлой формы;
системы рельсов с использованием антифрикционных накладных элементов.

Для необслуживаемых направляющих скольжения не предусматривается смазывание. Они хорошо показывают себя в нештатных условиях работ.

Назначение линейных направляющих

В полном смысле систему линейного перемещения считают комбинацию, включающую в себя передачу с использованием линейных направляющих.

Последние призваны, как правило, решать три задачи:

быть опорой для станочных элементов – брать на себе весовую нагрузку транспортируемых станочных частей по перемещаемой траектории, соблюдая прямолинейность;
направлять части станка, которые движутся, по нужной траектории с учетом необходимой точности и минимального трения – обеспечивать точное прямолинейное движение;
брать на себя нагрузки, которые возникают в ходе рабочего процесса – вместе с основным весом станка принимать и передавать на станину вторичные нагрузки, включая боковые и крутящие усилия.

Компания Антриб предлагает широкий ассортимент ШВП для ЧПУ и помощь специалистов в подборе направляющих, необходимых для выполнения конкретных задач. Грамотная консультация поможет в выборе наиболее подходящей ШВП или линейной направляющей.