Regolazione del precarico di viti a sfere è un passaggio fondamentale per garantire la loro elevata precisione, elevata rigidità e lunga durata. Il ruolo del precarico è quello di eliminare lo spazio tra la sfera e la pista di rotolamento, ridurre il gioco inverso (gioco) e migliorare la rigidità assiale e la resistenza alle vibrazioni del sistema. Tuttavia, un precarico eccessivo può causare riscaldamento, maggiore usura e persino inceppamenti, quindi la regolazione deve seguire rigorosamente le specifiche tecniche. Di seguito sono riportati i metodi e le precauzioni dettagliate per la regolazione del precarico:
1. Scopo della regolazione del precarico
Eliminare il gioco assiale: Assicurarsi che la vite non abbia corsa a vuoto quando si muove avanti e indietro.
Migliorare la rigidità: Migliora la capacità del sistema di resistere alla deformazione dovuta alle variazioni di carico.
Prolunga la vita: Un precarico ragionevole consente di caricare la sfera in modo uniforme ed evitare l'usura localizzata.
Ridurre vibrazioni e rumore: Riduce l'impatto e il rumore anomalo causato dal gioco.
2. Principali metodi di regolazione del precarico
a. Metodo di precarico del doppio dado (il più comune)
Principio: Applicare forze assiali opposte attraverso due dadi per spingere la sfera a contatto con la pista di rotolamento.
Passaggi:
Installare i doppi dadi: Installare due dadi a sfere invertiti sullo stesso albero della vite.
Applicare il precarico: ruotare i due dadi per avvicinarli, comprimere l'elemento elastico al centro (ad esempio una molla a tazza) oppure bloccarli direttamente tramite la filettatura.
Metodo di regolazione:
Metodo di controllo della coppia: serrare il dado con la coppia di serraggio specificata utilizzando una chiave dinamometrica (fare riferimento ai dati del produttore).
Metodo di controllo dello spostamento: misurare la distanza tra i due dadi e regolare la quantità di compressione preimpostata (solitamente 1%~3% del passo).
Bloccare il dado: utilizzare una rondella di bloccaggio o della colla per filettature per fissare la posizione regolata.
b. Metodo di regolazione del cuneo
Scenari applicabili: struttura a dado singolo o situazioni in cui è necessario regolare con precisione il precarico.
Passaggi:
Aggiungere una zeppa tra l'estremità del dado e la sede di montaggio.
Modificare la posizione relativa assiale del dado e della vite aumentando o diminuendo lo spessore della rondella e comprimere la sfera e la pista.
Il precarico deve essere testato ripetutamente fino al raggiungimento del valore target.
c. Metodo di regolazione del distanziatore
Principio: aggiungere un distanziale (manicotto) di una lunghezza specifica tra i dadi doppi e controllare il precarico modificando la lunghezza del distanziale.
Vantaggi: Elevata precisione del precarico, adatto per apparecchiature con elevati requisiti di rigidità (come macchine utensili CNC).
Passaggi:
Misurare la spaziatura originale tra i due dadi.
Calcolare la lunghezza richiesta del distanziatore in base alla quantità di precarico (solitamente la quantità di compressione richiesta = lunghezza del distanziatore - spaziatura originale).
Installare il distanziale e bloccare il dado.
d. Metodo di passo variabile (vite a sfere di tipo precaricato)
Principio: il produttore modifica la direzione del percorso di circolazione delle sfere per creare il precarico delle sfere nel dado.
Caratteristiche: gli utenti non hanno bisogno di effettuare regolazioni e possono ottenere il precarico standard tramite installazione diretta (è necessario selezionare in base al carico).
3. Parametri chiave per la regolazione del precarico
Livello di precarico: solitamente suddiviso in precarico leggero (C0/C1), precarico medio (C2/C3), precarico pesante (C5), che deve essere selezionato in base ai requisiti di carico e precisione.
Calcolo della quantità di precarico:
Quantità di precarico ≈ 0,05~0,1 volte la deformazione elastica corrispondente al carico dinamico nominale.
Formula empirica: precarico = (5%~10%) × piombo (fare riferimento al manuale del produttore).
Indicatori di rilevamento del precarico:
Rigidità assiale: lo spostamento dopo l'applicazione di una forza esterna deve essere inferiore al valore ammissibile (ad esempio 1μm/N).
Gioco inverso: misurato con un micrometro, il valore target è solitamente ≤5μm.
IV. Rilevazione e verifica dopo la regolazione
Prova di coppia:
Ruotare manualmente la vite per verificare se la resistenza è uniforme ed evitare inceppamenti localizzati.
Utilizzare un misuratore di coppia per misurare la coppia motrice e confrontarla con l'intervallo consigliato dal produttore (se supera il limite, è necessaria una nuova regolazione).
Rilevamento del gioco inverso:
Fissare il contatto micrometrico al dado, muovere la vite in avanti e indietro e registrare la differenza di spostamento.
Monitoraggio della temperatura:
Far funzionare senza carico per 30 minuti per verificare se l'aumento della temperatura è normale (in genere ≤40℃).
V. Precauzioni
Evitare un precarico eccessivo: un precarico eccessivo causerà un forte aumento del calore da attrito, un'usura accelerata e persino la sinterizzazione.
Gestione della lubrificazione: Dopo la regolazione del precarico, è necessario aggiungere una quantità appropriata di grasso. Si consiglia di utilizzare lubrificanti ad alta velocità e ad alto carico.
Adattabilità ambientale: la quantità di precarico deve essere ricontrollata in ambienti ad alta o bassa temperatura (influenzata dal coefficiente di dilatazione termica del materiale).
Manutenzione ordinaria: controllare lo stato del precarico ogni 300-500 ore di funzionamento e, se necessario, regolarlo nuovamente.
VI. Problemi comuni e soluzioni
Problema 1: Grande resistenza alla corsa dopo la regolazione del precarico
Causa: Precarico eccessivo o lubrificazione insufficiente.
Soluzione: ridurre lo spessore della guarnizione o la lunghezza del manicotto distanziale e aumentare la lubrificazione.
Problema 2: il gioco inverso supera ancora lo standard
Causa: il dado è usurato o l'albero della vite è piegato.
Soluzione: sostituire il dado, raddrizzare la vite o sostituire una nuova vite.
Problema 3: rumore e vibrazioni anomali
Causa: precarico irregolare o sfere rotte.
Soluzione: regolare nuovamente il precarico e controllare il sistema di circolazione delle sfere.