أولاً: التموقع الأساسي وتصنيف الأسماء
الموقع: مجموعة تحمل السكن القياسي لطرف الدعم العائم (الطرف الطائر) لمِثقَب الكُريات. ويُستخدم في نهاية المِثقَب حيث يجب تخفيف إجهاد الحرارة المحوري.
تفسير التسمية:
- ب: يمثل "سكن المحمل".
- ف: يمثل وضع "حر" أو "عائم". هذا هو لب وظيفته الأساسي — حيث يسمح بتمدد وانكماش عمود اللولب بشكل طفيف في الاتجاه المحوري.
الوظائف الأساسية:
- يحمل أساسًا الأحمال الشعاعية: يدعم وزن عمود اللولب، ويقاوم القوى الشعاعية المحتملة، ويضمن التمركز الدقيق لدوران اللولب.
- يتيح العَزْل الحر في الاتجاه المحوري: يسمح التصميم الداخلي لل-bearing بانزلاق عمود اللولب محوريًا، مما يمتص التمدد الحراري الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة، ويمنع انحناء اللولب أو انسداده أو فقدان الدقة بسبب الإجهادات الحرارية.
- يوفر تحديد الموضع الشعاعي: يحافظ على موقع مركز الدوران لعمود اللولب.
ثانيًا. الهيكل الأساسي والمكونات
وحدة دعم BF القياسية هي وحدة متكاملة للغاية، وتتكون عادةً من:
مبيت المحمل: يشبه وحدة BK، مع شفة تثبيت مصنوعة بدقة ومحور توجيه.
المحمل الشعاعي:
- الأكثر شيوعًا: محمل كريات ذا أخدود عميق. يتحمل بفعالية الأحمال الشعاعية مع توفير درجة من الحرية المحورية (الفراغ).
- أشكال أخرى: قد تستخدم بعض الموديلات بطانات منزلقة (أكمام برونزية) أو محامل دبابيس دوارة مع قفص، ولكن المحامل الكرياتية ذات الأخدود العميق هي الأكثر انتشارًا نظرًا لانخفاض احتكاكها وقدرتها على السرعات العالية.
نظام الإغلاق:
يتميز بختم داخلي وخارجي لمنع دخول الملوثات الخارجية وتسرب الشحوم الداخلية بشكل فعال.
فتحة تعبئة الدهون: لإعادة التزييت الدورية.
هيكل التقييد المحوري (التصميم الرئيسي):
- على عكس وحدة BK، التي تُثبت عمود المسمار بشكل جامد، فإن التداخل بين الحلقة الداخلية لمحمل BF وعمود المسمار يكون عادةً ذو فجوة صغيرة أو تثبيت خفيف.
- يتم تركيب الحلقة الخارجية للمحمل في الغلاف، بحيث يتم تثبيت أحد الطرفين محوريًا ويُترك الطرف الآخر بفجوة محورية. وهذا يمنح المحمل بأكمله مساحة صغيرة للحركة المحورية داخل الغلاف، مما يسمح للمسمار بالطفو.
ثالثًا: الميزات والفوائد الأساسية
- المفتاح لتخفيف الإجهاد الحراري: هذا هو السبب الرئيسي لوجود وحدة BF. فمماصات الكرات تولد حرارة ناتجة عن الاحتكاك أثناء التشغيل عالي السرعة أو المستمر، ما يؤدي إلى تمدد عمود المسمار حراريًا. وإذا تم تثبيت الطرفين (BK مزدوج)، فإن المسمار سينحني كقضيب فولاذي مدعوم، مما يؤدي إلى فقدان الدقة، أو ارتداء غير طبيعي، أو حتى انسداد. وتُحل هذه المشكلة بذكاء من خلال الطرف BF الذي يسمح بالطفو المحوري.
- يضمن السلامة التشغيلية والدقة للنظام: من خلال التخلص من الإجهادات الحرارية، يضمن وحدة BF بقاء المسمار مستقيمًا عبر مدى درجة الحرارة التشغيلية بأكمله، مما يحافظ على دقة النقل على المدى الطويل ويمنع الفشل الكارثي.
- التوحيد القياسي وسهولة الاستخدام: مثل الوحدة BK، توفر وحدة BF حلاً قياسيًا جاهزًا للتركيب، ما يلغي الحاجة من المستخدمين إلى تصميم آلية عائمة خاصة بهم، ويضمن الأداء والموثوقية.
- دعم شعاعي جيد: على الرغم من السماح بالحركة المحورية العائمة، تبقى صلابة الدعم الشعاعي ودقته مرتفعة، مما يعمل بكفاءة على كبح الاهتزازات الشعاعية (الاهتزاز المطّاطي) للمسمار.
- سهولة الصيانة: تصميم متكامل للإغلاق والتزييت يُطيل فترات الصيانة ويُبسّط الإجراءات.
رابعًا: التنسيق بين النظام مع الطرف الثابت BK (إعادة التأكيد على القاعدة الذهبية)
هذه علاقة زوجية إلزامية:
جانب المحرك / الجانب المرجعي: BK (الطرف الثابت).
- الوظيفة: يتحمل جميع القوى المحورية ثنائية الاتجاه، ويوفر مرجع تحديد الموقع المحوري.
- اتصال اللولب: يتصل عادةً مباشرة بمحرك الخدمة/الخطوة من خلال وصلة.
الجانب غير المُحرك / الجانب التابع: BF (النهاية العائمة).
- الوظيفة: يوفر دعماً شعاعياً، ويسمح بالتمدد الحراري المحوري العائم.
- اتصال اللولب: تكون هذه النهاية من اللولب حرة أو متصلة فقط بأجهزة تغذية راجعة خفيفة الوزن مثل المشفرات.
القانون الحديدي للتصميم: يجب أن يتم تثبيت لولب كروي مستمر الدوران بطريقة [نهاية ثابتة (BK)، ونهاية عائمة (BF)]، ولا يمكن اعتماد أي طريقة أخرى. هذا هو المبدأ الأساسي في جميع تصاميم الآلات الدقيقة.
خامسًا: مجالات التطبيقات النموذجية
مجالات تطبيق وحدات الدعم BF مطابقة لتلك الخاصة بوحدات BK، لأنه في كل مكان يستخدم فيه وحدة BK، يجب استخدام وحدة BF. وهي موجودة في جميع المعدات التي تعتمد اللوالب الكروية الدقيقة:
- جميع أنواع أدوات الآلة الرقمية التحكم (CNC).
- الروبوتات الصناعية والوحدات الخطية.
- معدات تصنيع وأجهزة فحص أشباه الموصلات.
- خطوط إنتاج أوتوماتيكية دقيقة.
- الأجهزة الطبية والأدوات العلمية.
سادساً: إرشادات اختيار واستخدام
- الاختيار الزوجي: يجب اختيار وحدة BF بشكل مزدوج مع وحدة BK من السلسلة نفسها وبنفس مواصفات قطر العمود (مثلاً: BK12 تُزاوج مع BF12).
- موضع التركيب: يجب تركيبها في نهاية المسمار الأبعد عن المحرك. وإذا كان المسمار مُدَّرًا من المركز (وهو أقل شيوعًا)، فيجب أن تكون كلا الطرفين هما طرفي BF عائمين، ولكن مثل هذه الحالات تتطلب تصميمًا خاصًا.
- تجنب القيود المحورية: أثناء التركيب، يجب التأكد من عدم وجود قيود محورية إضافية على عمود المسمار عند طرف وحدة BF. على سبيل المثال، إذا تم توصيل جهاز تشفير (إنكودر) بهذا الطرف، فيجب استخدام اقتران مرن للتوصيل، كما يجب ألا يقيد حامله الحركة المحورية لعمود المسمار.
- التثبيت الصحيح: على غرار تركيب وحدة BK، تأكد من استواء سطح تركيب وحدة BF وتوازيه مع سطح تركيب وحدة BK لضمان محاذاة محور المسمار بشكل صحيح.
- الصيانة: قم بإعادة تعبئة الشحوم دوريًا من خلال صمام الشحوم وتحقق من حالة الختم.
إذا كانت النهاية الثابتة لوحدة BK هي "المرساة" و"الحجر الأساس" للنظام، فإن النهاية العائمة لوحدة BF هي بمثابة "مогعد الصدمات" و"صمام الأمان" للنظام. وبطريقة ذكية وسلبية، تعالج هذه الوحدة التحدي الأساسي المتمثل في إدارة الحرارة في الآلات الدقيقة. ويُجسد تصميم وحدة BF الحكمة الهندسية المتمثلة في "التغلب على الصلابة باللين"—من خلال استخدام درجات حرية محدودة ومتحكَّم بها لضمان زيادة متانة النظام ودقته وموثوقيته ككل. ويمثل اختيار وحدة الدعم BF واستخدامها بشكل صحيح ضمانًا حيويًا آخر لتشغيل نظام نقل المسمار الكروي بثبات ودقة على المدى الطويل.
EN
