Vít bi có thể trông giống như trục vít được gắn với đai ốc, nhưng hiệu suất của nó phụ thuộc vào quy trình sản xuất đòi hỏi khắt khe hơn nhiều. Độ chính xác của dây dẫn, hình học của mương, độ cứng bề mặt, tải trước và sự tuần hoàn của bi đều phải được kiểm soát trước khi tổ hợp có thể chuyển chuyển động quay thành chuyển động tuyến tính ổn định.
cácquy trình sản xuất vít bikhông giống nhau ở mọi sản phẩm. Vít bi lăn tạo thành mương trục bằng biến dạng dẻo, trong khi vít bi mài tạo ra mương cuối cùng thông qua quá trình mài chính xác. Đai ốc, hệ thống quay trở lại, bi và đầu trục cũng yêu cầu gia công và kiểm tra riêng.
Bài viết này trình bày các giai đoạn sản xuất chính-từ xem xét bản vẽ và chuẩn bị vật liệu cho đến lắp ráp và thử nghiệm lần cuối{1}}và giải thích mỗi giai đoạn ảnh hưởng như thế nào đến sản phẩm hoàn thiệnvít bóng.
| Giai đoạn sản xuất | Hoạt động chính | Những gì phải được kiểm soát |
|---|---|---|
| 1. Đánh giá thông số kỹ thuật | Xác nhận kích thước và yêu cầu hiệu suất | Đường kính, chì, chiều dài, độ chính xác, tải trọng, tải trước và gia công cuối |
| 2. Chuẩn bị nguyên liệu | Cắt và chuẩn bị phôi trục và đai ốc | Cấp vật liệu, độ thẳng, khuyết tật và phụ cấp gia công |
| 3. Hình thành đường đua | Cuộn hoặc mài mương trục; máy mương hạt | Chì, biên dạng rãnh, đường kính bước và tình trạng bề mặt |
| 4. Xử lý nhiệt | Làm cứng các bề mặt tiếp xúc lăn | Độ cứng bề mặt, độ sâu trường hợp hiệu quả và độ biến dạng |
| 5. Gia công hoàn thiện | Hoàn thiện mương, tạp chí, vai và chủ đề | Độ đảo, độ đồng tâm, độ hoàn thiện bề mặt và kích thước lắp đặt |
| 6. Hội | Lắp bóng, trả lại các bộ phận, vòng đệm và chất bôi trơn | Tuần hoàn bóng, tải trước, khe hở dọc trục và chuyển động trơn tru |
| 7. Kiểm tra | Đo kích thước và hiệu suất chức năng | Độ chính xác của hành trình, mô-men xoắn, phản ứng ngược, tiếng ồn và khả năng truy xuất nguồn gốc |
1. Đánh giá thông số kỹ thuật
Quá trình sản xuất bắt đầu trước khi cắt bất kỳ kim loại nào. Trước tiên, phải xác định đường kính trục vít, dây dẫn danh nghĩa, chiều dài ren, tổng chiều dài, cấu hình đai ốc, giao diện lắp đặt và hình dạng đầu trục-.
Yêu cầu về hiệu suất cũng quan trọng không kém. Nhà sản xuất cần biết độ chính xác định vị cần thiết, tải trọng trục, tốc độ, tuổi thọ, độ cứng và khe hở trục cho phép. Những điều kiện này ảnh hưởng đến lộ trình sản xuất, cấp độ chính xác, kích thước quả bóng, số lượng mạch tải và phương pháp tải trước.
Gia công cuối cũng cần được xác nhận ở giai đoạn này. Trục ổ trục, vai, ren giữ, rãnh then và ghế khớp nối phải phù hợp với bộ phận hỗ trợ đã chọn và kết nối động cơ. Mương được sản xuất chính xác không thể bù đắp cho các đầu lắp được chỉ định không chính xác.
2. Chuẩn bị nguyên liệu
Trục vít và đai ốc được chuẩn bị dưới dạng phôi riêng biệt vì chúng thực hiện các chức năng khác nhau và có thể yêu cầu các vật liệu hoặc phản ứng xử lý nhiệt-khác nhau. Tại DLY, S55C thường được sử dụng cho trục vít bi, trong khi 20CrMo được sử dụng cho đai ốc. Vật liệu thực tế vẫn phải được lựa chọn theo yêu cầu thiết kế và vận hành sản phẩm.
Vật liệu đến được kiểm tra loại, kích thước, khuyết tật bề mặt và độ thẳng cơ bản. Sau đó, các thanh và vật rèn được cắt với đủ dung sai để tiện, biến dạng xử lý nhiệt-và hoàn thiện lần cuối.
Tiện sơ bộ thiết lập các bề mặt tham chiếu và loại bỏ vật liệu dư thừa. Tùy thuộc vào điều kiện vật liệu và lộ trình sản xuất, phương pháp xử lý giảm ứng suất-có thể được sử dụng để giảm ứng suất dư trước khi gia công có độ chính xác-cao. Điều này giúp hạn chế tình trạng biến dạng trong các thao tác tiếp theo.
3. Hình thành đường đua trục vít
Rãnh xoắn ốc trên trục vít tạo thành một bên của mương bóng. Độ dẫn, biên dạng, đường kính bước và độ đồng nhất của nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác hành trình, phân bổ tải trọng và mô-men xoắn khi chạy. Hai phương pháp sản xuất phổ biến là cán và mài.
Sản xuất vít bi cán
Trong quá trình cán ren, khuôn cứng ép vào phôi trục và dịch chuyển vật liệu một cách dẻo để tạo thành rãnh xoắn ốc. Vật liệu được di chuyển chứ không phải bị loại bỏ. Phương pháp này mang lại hiệu quả sản xuất cao và được sử dụng rộng rãi cho các loại vít bi công nghiệp tiêu chuẩn.
Các thông số cán như vị trí khuôn, áp suất, bước tiến và đường kính phôi phải được kiểm soát để duy trì biên dạng rãnh và độ dẫn cần thiết. Trục sau đó có thể được xử lý nhiệt, làm thẳng và hoàn thiện bề mặt theo kế hoạch sản xuất đã chỉ định.
DLY thường cung cấp vít bi C7 cán nguội-cho thiết bị CNC thông thường, hệ thống tự động hóa, máy đóng gói và các ứng dụng khác trong đó việc định vị đáng tin cậy và sản xuất tiết kiệm đều quan trọng.
Sản xuất vít bóng đất
Đối với vít bi mài, trước tiên trục được-gia công thô và xử lý nhiệt-. Sau đó, đường đua cứng lại được hoàn thiện bằng máy mài -ren chính xác. Quá trình mài loại bỏ một lượng vật liệu được kiểm soát để thiết lập hình dạng rãnh cuối cùng và độ chính xác của chì.
Kiểm soát nhiệt độ đặc biệt quan trọng trong quá trình mài chính xác. Nhiệt sinh ra ở vùng tiếp xúc có thể ảnh hưởng đến kích thước, trong khi những thay đổi về nhiệt độ môi trường có thể ảnh hưởng đến phép đo trục dài. Do đó,-tình trạng bánh mài, căn chỉnh máy và phản hồi đo lường phải được quản lý trong suốt quá trình.
Vít bi nối đất DLY có thể được sản xuất với độ chính xác C5 cho các thiết bị yêu cầu kiểm soát định vị chặt chẽ hơn. Độ chính xác cần thiết phải được xác định từ nhu cầu di chuyển và định vị máy thực tế thay vì chỉ từ phương pháp sản xuất.
| Mục | Trục vít cuộn | Trục vít nối đất |
|---|---|---|
| Hình thành đường đua | Biến dạng dẻo với khuôn lăn | Loại bỏ vật liệu bằng cách mài chính xác |
| Vị trí quá trình điển hình | Rãnh thường được hình thành trước khi làm cứng và hoàn thiện lần cuối | Rãnh cuối cùng được mài sau khi đông cứng |
| Đặc điểm sản xuất | Hiệu quả cho việc sản xuất số lượng-tiêu chuẩn | Thêm thời gian gia công và đo lường |
| Độ chính xác chung của DLY | C7 | C5 |
Trình tự chính xác có thể khác nhau tùy theo vật liệu, phương pháp làm cứng, kích thước vít và thiết kế quy trình của nhà sản xuất. "Cán" và "đất" mô tả cách sản xuất mương trục vít; chúng không tự mình xác định mọi tính năng của tổ hợp hoàn chỉnh.
4. Sản xuất đai ốc
Đai ốc bi không chỉ đơn giản là một ống bọc ren. Nó chứa một mương xoắn ốc bên trong và một hệ thống quay trở lại hướng dẫn từng quả bóng từ điểm cuối của một mạch được nạp trở lại điểm bắt đầu.
Quá trình sản xuất đai ốc thường bao gồm việc chuẩn bị phôi, tiện, khoan các tính năng lắp và bôi trơn, gia công rãnh bên trong, gia công đường quay trở lại, xử lý nhiệt và xử lý hoàn thiện. Kích thước mặt bích và vị trí lỗ lắp-phải được kiểm soát vì chúng xác định cách đặt đai ốc trên bàn máy hoặc vỏ đai ốc.
Thiết kế ống hồi bên trong, ống hồi cuối-nắp cuối và ống hồi bên ngoài-yêu cầu các thao tác gia công và lắp ráp khác nhau. Bất kể thiết kế nào, phần chuyển tiếp giữa đường dẫn có tải và đường quay trở lại phải cho phép các quả bóng lưu thông mà không bị va đập, kẹt hoặc có tiếng ồn bất thường.
5. Xử lý nhiệt và làm thẳng
Các rãnh vít và đai ốc liên tục mang tải trọng tiếp xúc tập trung. Do đó, bề mặt làm việc của chúng yêu cầu đủ độ cứng và độ sâu được làm cứng để chống mài mòn và mỏi khi tiếp xúc, trong khi lõi thành phần phải giữ được độ bền phù hợp.
Nhiệt độ{{0}xử lý nhiệt, độ sâu gia nhiệt, điều kiện làm mát và ủ phải được kiểm soát theo vật liệu và thiết kế. Việc kiểm tra có thể bao gồm đo độ cứng-bề mặt, xác minh lớp-đã được làm cứng và kiểm tra đặc điểm kim loại trên các mẫu xử lý.
Hệ thống sưởi và làm mát có thể làm cho trục vít dài bị uốn cong. Độ thẳng được kiểm tra sau khi xử lý nhiệt và việc làm thẳng có kiểm soát được thực hiện khi cần thiết. Việc hiệu chỉnh quá mức có thể tạo ra ứng suất dư mới, do đó việc nắn thẳng phải được thực hiện cùng với các phép đo độ đảo lặp lại.
6. Đường đua và trục-Hoàn thiện phần cuối
Sau khi đông cứng, mương và bề mặt tham chiếu nhận được các hoạt động hoàn thiện theo yêu cầu của tuyến sản xuất đã chọn. Vít mài trải qua quá trình mài ren chính xác, trong khi vít cuộn có thể được làm thẳng, đánh bóng hoặc các hoạt động hoàn thiện khác mà không biến rãnh cán thành rãnh mài.
Các đầu trục được gia công cho các ổ trục, đai ốc khóa và khớp nối động cơ cố định và được hỗ trợ. Các tính năng quan trọng bao gồm đường kính ổ trục-, vị trí vai, kích thước ren, độ hoàn thiện bề mặt và độ đồng tâm với rãnh vít.
Độ đồng tâm tạp chí kém có thể tạo ra rung động và tải theo chu kỳ ngay cả khi bản thân mương chính xác. Do đó, việc gia công phần cuối phải được kiểm tra như một phần của cụm vít bi chức năng, không được coi là hoạt động thứ cấp không liên quan.
7. Lựa chọn và lắp ráp bóng
Trước khi lắp ráp, trục vít, đai ốc, bi và các bộ phận quay trở lại được làm sạch để loại bỏ các hạt mài mòn, phoi và cặn gia công. Sự ô nhiễm ở giai đoạn này có thể làm hỏng các mương đã hoàn thiện trong chu kỳ vận hành đầu tiên.
Các quả bóng chính xác được lựa chọn theo cấp đường kính và phù hợp với điều kiện mương đo được. Chúng được nạp vào các mạch đai ốc, sau đó lắp đặt các bộ phận hồi lưu, vòng đệm hoặc cần gạt nước. Sau đó, đai ốc được chuyển vào trục vít bằng ống bọc lắp ráp hoặc phương pháp được điều khiển khác để ngăn các viên bi thoát ra ngoài.
Chất bôi trơn được bôi với số lượng quy định và đai ốc được di chuyển qua hành trình có thể sử dụng được của nó. Điều này xác nhận rằng các quả bóng đi trơn tru qua cả các rãnh được tải và đường quay trở lại.
8. Tải trước và khe hở dọc trục
Kích thước bóng và sự phù hợp của mương xác định độ hở dọc trục hoặc tải trước ban đầu. Tùy thuộc vào thiết kế đai ốc, tải trước có thể được thiết lập thông qua các quả bóng quá khổ, cấu trúc bước-bù, miếng đệm hoặc cách sắp xếp-đai ốc kép.
Tải trước loại bỏ hoặc giảm lực tác động dọc trục và tăng độ cứng, nhưng nhiều hơn không tự động tốt hơn. Tải trước quá mức làm tăng mô-men xoắn ma sát, sinh nhiệt và ứng suất tiếp xúc bên trong. Tải trước không đủ có thể làm mất chuyển động khi tải đảo chiều.
Do đó, mục tiêu chính xác phải dựa trên trạng thái định vị, độ cứng, tốc độ, nhiệt độ và tuổi thọ sử dụng dự kiến. Đai ốc đã lắp ráp được kiểm tra cả chuyển động dọc trục và tính nhất quán của mô-men xoắn thay vì chỉ được đánh giá bằng mức độ khít của nó với trục.
9. Kiểm tra lần cuối
Kiểm tra cuối cùng kết nối quá trình sản xuất với hiệu suất vít me bi thực tế. Kế hoạch kiểm tra phụ thuộc vào cấp độ chính xác, kích thước, loại đai ốc và yêu cầu của khách hàng.
| Mục kiểm tra | Mục đích | Đã phát hiện sự cố có thể xảy ra |
|---|---|---|
| Đo lường chì và hành trình | Xác minh hành trình tuyến tính được tạo ra bởi chuyển động quay của trục | Lỗi dẫn tích lũy hoặc biến thể du lịch địa phương |
| Khoảng hở trục | Xác nhận phản ứng dữ dội hoặc điều kiện tải trước | Kết hợp bóng không chính xác hoặc điều chỉnh tải trước |
| mô-men xoắn động | Đánh giá lực cản qua hành trình làm việc | Các điểm chật hẹp cục bộ,-sự cản trở hoặc ô nhiễm đường dẫn trở lại |
| Trục hết | Kiểm tra độ thẳng và tham chiếu{0}}căn chỉnh bề mặt | Sự biến dạng của quá trình xử lý nhiệt hoặc gia công phần cuối không chính xác |
| Độ cứng và độ sâu cứng | Xác minh xử lý nhiệt mương | Làm cứng không đủ hoặc xử lý không nhất quán |
| Kiểm tra tiếng ồn và lưu thông | Xác nhận bóng trở lại ổn định | Trả lại-các bộ phận bị lỗi, mảnh vỡ hoặc bóng bị hỏng |
ISO 3408 cung cấp các khái niệm chấp nhận và thuật ngữ được quốc tế công nhận đối với vít bi. Các hạng mục kiểm tra và dung sai áp dụng phải được nêu rõ ràng trên bản vẽ, thông số kỹ thuật mua hàng hoặc thỏa thuận kiểm tra thay vì giả định từ mô tả chung về sản phẩm.
10. Làm sạch, bảo quản và truy xuất nguồn gốc
Vít bi thành phẩm phải được giữ sạch sau khi kiểm tra. Các bề mặt tiếp xúc được bảo vệ chống ăn mòn và bộ phận lắp ráp được đóng gói để tránh va đập, nhiễm bẩn và uốn cong trong quá trình vận chuyển. Trục dài yêu cầu hỗ trợ phù hợp bên trong gói.
Nhận dạng sản phẩm phải kết nối tổ hợp với các hồ sơ vật liệu,{0}}xử lý nhiệt, xử lý và kiểm tra. Khả năng truy xuất nguồn gốc này rất quan trọng khi xác nhận thông số kỹ thuật tùy chỉnh hoặc điều tra vấn đề về hiệu suất sau khi cài đặt.
Sản xuất ảnh hưởng đến hiệu suất như thế nào
Không một thao tác đơn lẻ nào có thể xác định được chất lượng vít bi. Hiệu suất cuối cùng là kết quả của sự tương tác giữa độ chính xác của mương, tính toàn vẹn bề mặt, độ sâu cứng, độ thẳng của trục, hình học đai ốc, khớp bi, thiết kế tuần hoàn và độ sạch của lắp ráp.
- Định vị chính xácphụ thuộc chủ yếu vào việc kiểm soát chì và đo lường trong quá trình di chuyển hiệu quả.
- Độ cứng và phản ứng dữ dộibị ảnh hưởng bởi hình dạng mương, lựa chọn bóng và tải trước.
- Chạy êmđòi hỏi các rãnh nhất quán, sự luân chuyển bóng chính xác và lắp ráp sạch sẽ.
- Tuổi thọ sử dụngphụ thuộc vào chất lượng vật liệu, xử lý nhiệt, phân bổ tải trọng, bôi trơn và điều kiện vận hành.
- Độ ổn định tốc độ cao-bị ảnh hưởng bởi độ thẳng của trục,-độ chính xác của nhật ký lắp, thiết kế hệ thống cân bằng và phản hồi{1}}.
Phần kết luận
Quy trình sản xuất vít bi hoàn chỉnh bao gồm xem xét thông số kỹ thuật, chuẩn bị vật liệu, hình thành mương, xử lý nhiệt, hoàn thiện chính xác, sản xuất đai ốc, tải bi, điều chỉnh tải trước và kiểm tra lần cuối. Vít bi lăn và vít bi mài tuân theo các lộ trình sản xuất-mương khác nhau, nhưng cả hai đều yêu cầu điều khiển phối hợp trục, đai ốc, bi và hệ thống quay trở lại.
Khi đặt hàng một tiêu chuẩn hoặcvít bóng tùy chỉnh, các yêu cầu về độ chính xác, tải trọng, tốc độ, tải trước và{0}}gia công cuối được xác định rõ ràng cho phép nhà sản xuất chọn lộ trình sản xuất thích hợp và có thể kiểm chứng được.
Câu hỏi thường gặp
Ren vít bi được sản xuất như thế nào?Mương trục vít thường được sản xuất bằng cách cán ren hoặc mài chính xác. Cán tạo thành rãnh thông qua biến dạng dẻo, trong khi quá trình mài sẽ loại bỏ vật liệu khỏi trục cứng để tạo ra hình dạng rãnh cuối cùng.
Không. Vít bi mài chính xác được mài ren cuối cùng sau khi đông cứng. Vít bi cán giữ lại một rãnh được hình thành bằng cách lăn và có thể trải qua quá trình xử lý nhiệt, làm thẳng và hoàn thiện bề mặt tiếp theo mà không trở thành vít bi mài.
Xử lý nhiệt mang lại cho các bề mặt tiếp xúc lăn có độ cứng và độ sâu cứng cần thiết để chống mài mòn và mỏi khi tiếp xúc. Quá trình được lựa chọn cũng phải kiểm soát sự biến dạng và duy trì đủ độ bền của lõi.
Tải trước có thể được tạo ra thông qua các đường kính bi đã chọn, đai ốc-bù, miếng đệm hoặc cấu trúc đai ốc-kép. Phương pháp này phụ thuộc vào thiết kế đai ốc và các đặc tính về độ cứng, mô-men xoắn và khe hở dọc trục-cần thiết.
Thông tin quan trọng bao gồm đường kính trục, chì, tổng chiều dài và ren, cấp độ chính xác, loại đai ốc, yêu cầu về khe hở-tải trước hoặc trục, bản vẽ gia công-kết thúc, tải trọng, tốc độ và môi trường vận hành.
Tài liệu tham khảo
- ISO 3408, thuật ngữ-Vít bi, điều kiện chấp nhận và thông số kỹ thuật liên quan.
- Nguyên tắc kỹ thuật chung để sản xuất vít bi cán và vít bi, xử lý nhiệt, lắp ráp và kiểm tra.
Hỗ trợ đặc điểm kỹ thuật vít bóng
Để được hỗ trợ về vít bi cán C7, vít bi mài C5, gia công trước hoặc gia công cuối trục-tùy chỉnh,liên hệ DLYTạiexport@dlybearing.com .
