I. Βασικός Προσανατολισμός και Ονοματολογία
Θέση: Μια διάταξη σφαιρικού κοχλία υψηλής ακαμψίας/υψηλής ακρίβειας με φλάντζα, διπλό περικόχλιο και προφόρτιση, σχεδιασμένη για εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας που απαιτούν μηδενική ανακρίβεια, υπερυψηλή ακαμψία, υψηλή φέρουσα ικανότητα και μεγάλη διάρκεια ζωής.
Ερμηνεία Ονοματολογίας:
- Δ: Διπλό Περικόχλιο. Το βασικό χαρακτηριστικό, που αποτελείται από δύο περικόχλια ενωμένα μέσω μεθόδου προφόρτισης.
- F: Με Φλάντζα. Το περικόχλιο διαθέτει τετράγωνη ή κυκλική φλάντζα για εύκολη τοποθέτηση και στερέωση.
- U: Συνήθως υποδηλώνει «Υπερ-Ακρίβεια» ή μια συγκεκριμένη κατηγορία υψηλής απόδοσης. Μερικές φορές αναφέρεται σε μια συγκεκριμένη μέθοδο προφόρτισης.
Κύρια αξία: Η προφορτισμένη δομή με διπλό παξιμάδι εξαλείφει ενεργά την αξονική ανοχή και παρέχει πολύ ανώτερη δυσκαμψία και φορτίωση σε σύγκριση με τις μονόπλευρες ράβδους μπάλας.
II. Βασική Δομή και Αρχή Λειτουργίας
Δομή Προφόρτισης με Διπλό Παξιμάδι (Κύρια):
- Το DFU αποτελείται από δύο ανεξάρτητα παξιμάδια μπάλας. Ένα στοιχείο ρύθμισης προφόρτισης (π.χ. διάκενο προφόρτισης, ελατήριο ή σπειροειδής μανσέτα) εφαρμόζει αντίθετη αξονική δύναμη μεταξύ τους.
- Αρχή λειτουργίας: Η προφόρτιση αναγκάζει τις διαδρομές των μπαλών των δύο παξιμαδιών να πιέζουν τις αντίθετες πλευρές των σπειρών του άξονα της βίδας. Ανεξάρτητα από το αν η βίδα δέχεται φορτίο προς τα εμπρός ή προς τα πίσω, οι μπάλες του ενός παξιμαδιού είναι πάντα υπό φορτίο. Αυτό εξαλείφει πλήρως την αξονική ανοχή (επιτυγχάνοντας μηδενική ανακρίβεια) και αυξάνει σημαντικά τη δυσκαμψία του συστήματος.
Μέθοδοι Προφόρτισης:
- Προφόρτιση με Διάκενο: Ακριβή διαστήματα διαφορετικού πάχους τοποθετούνται μεταξύ των παξιμαδιών. Απλή κατασκευή, υψηλότερη δυσκαμψία, σταθερή τιμή προφόρτισης, αλλά η ρύθμιση είναι αδύναμη.
- Προφόρτιση με Ελατήριο: Η προένταση εφαρμόζεται μέσω συνόλων ελατηρίων δίσκου. Αντισταθμίζει τη φθορά και τη θερμική διαστολή, διατηρώντας σταθερή προένταση, αλλά η ακαμψία είναι ελαφρώς χαμηλότερη από την προένταση με διαχωριστικό.
- Προένταση με σπείρωμα: Η σχετική θέση των δύο περικοχλίων ρυθμίζεται και ασφαλίζεται μέσω ενός θηλυκού σωλήνα με σπείρωμα. Είναι ρυθμιζόμενη, αλλά η ακαμψία εξαρτάται από τη δύναμη ασφάλισης.
Περίχιος Περικόχλιος:
- Διαθέτει έναν ισχυρό, ενσωματωμένο φλάντζα που παρέχει μεγάλη επιφάνεια στερέωσης. Στερεώνεται στο τραπέζι εργασίας με πολλές βίδες, προσφέροντας εξαιρετική ακαμψία σύνδεσης και εύκολη εγκατάσταση.
Αξονική Βίδα Υψηλής Ακρίβειας:
- Κατασκευάζεται με διαδικασίες ακριβείας λείανσης, επιτυγχάνοντας συνήθως υψηλές τάξεις ακρίβειας βηματισμού όπως C7, C5 ή ακόμη και C3. Διαθέτει ανωτέρα ποιότητα υλικού και θερμικής επεξεργασίας.
III. Βασικά Πλεονεκτήματα Απόδοσης
- Μηδενική Αναστροφή και Υπερυψηλή Ακρίβεια Τοποθέτησης: Η προφορτισμένη διπλή βίδα σχεδιασμού εξαλείφει πλήρως την αξονική ανοχή, επιτυγχάνοντας πραγματική μετάδοση «μηδενικής αναστροφής». Αυτό είναι κρίσιμο για εφαρμογές που απαιτούν εξαιρετικά υψηλή επαναληψιμότητα, διπλευρική τοποθέτηση και απουσία κραδασμών αναστροφής (π.χ. ακριβείς μετρήσεις, μηχανές λιθογραφίας, εργαλειομηχανές υψηλής απόδοσης).
- Εξαιρετική αξονική δυσκαμψία: Η διπλή βίδα δομή παρέχει περισσότερο από διπλάσια αξονική δυσκαμψία σε σύγκριση με ένα μονό-βίδα ζεύγος. Η ελάχιστη παραμόρφωση υπό υψηλά αξονικά φορτία διασφαλίζει την ακρίβεια και σταθερότητα της κίνησης κατά τη διάρκεια βαριάς κοπής ή σε συνθήκες υψηλού φορτίου.
- Υψηλή φέρουσα ικανότητα και μεγάλη διάρκεια ζωής: Οι δύο βίδες μοιράζονται το φορτίο, αυξάνοντας τις συνολικές δυναμικές και στατικές τιμές φόρτισης. Η προφόρτιση βελτιώνει επίσης την κατανομή του φορτίου στις μπίλιες, συμβάλλοντας σε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
- Άριστη ομαλότητα κίνησης: Η εξάλειψη της ανοχής έχει ως αποτέλεσμα ομαλή, χωρίς κραδασμούς αντιστροφή της κατεύθυνσης και εξαλείφει το φαινόμενο κόλλημα-ολίσθησης (σέρνοντας) κατά τη χαμηλή ταχύτητα λειτουργία, παρέχοντας ανώτερα χαρακτηριστικά κίνησης.
IV. Σύγκριση με κοχλίες μπάλας μονού περικοχλίου (π.χ. SFU)
| Χαρακτηριστικό |
DFU (Τύπος διπλού περικοχλίου με προένταση) |
Τύπος μονού περικοχλίου (π.χ. SFU) |
| Αξονικό κενό |
Μηδενική ανακοπή (εξαλείφεται μέσω προέντασης). |
Μπορεί να έχει χιλιοστική ανοχή, ή περιορισμένη εξάλειψη μέσω εσωτερικής προέντασης μονού περικοχλίου (μπάλες μεγαλύτερου μεγέθους). |
| Αξονική δυσκαμψία |
Εξαιρετικά υψηλή (2x ή περισσότερο). |
Υψηλή, αλλά έχει θεωρητικό ανώτατο όριο. |
| Ικανότητα φόρτωσης |
Υψηλότερη (το φορτίο μοιράζεται από δύο περικόχλια). |
Ψηλή. |
| Χαρακτηριστικά κίνησης |
Ίδια προς τα εμπρός/πίσω, χωρίς κτύπο κατά την αντιστροφή, εξαιρετική ομαλότητα. |
Μπορεί να υπάρχει νεκρή ζώνη αντιστροφής, ελαφρύς κτύπος κατά την αντιστροφή. |
| Πολυπλοκότητα & Κόστος Δομής |
Πολύπλοκη δομή, υψηλό κόστος. |
Απλή δομή, χαμηλότερο κόστος. |
| Εφαρμόσιμα σενάρια |
Εξοπλισμός κορυφαίας τεχνολογίας με υπερυψηλή ακρίβεια, υψηλή δυσκαμψία και απαίτηση μηδενικής ανακρίβειας. |
Η μεγάλη πλειονότητα του γενικού βιομηχανικού εξοπλισμού που απαιτεί υψηλή ακρίβεια και υψηλή ταχύτητα. |
| Τριβή & Αύξηση Θερμοκρασίας |
Η προένταση αυξάνει την τριβή και την αύξηση της θερμοκρασίας λειτουργίας σε κάποιο βαθμό. |
Σχετικά χαμηλότερη τριβή και αύξηση θερμοκρασίας. |
V. Τυπικοί Τομείς Εφαρμογής
Οι κοχλίες ακριβείας DFU σχεδιάζονται ειδικά για εξοπλισμό υψηλής τεχνολογίας με εξαιρετικές απαιτήσεις απόδοσης:
- Μηχανές Υψηλής Ακριβείας CNC: Άξονες προώθησης για κέντρα λείανσης ακριβείας, γρανιτσές φρεζών, υπερ-ακριβείς τόρνους.
- Εξαρτήματα παραγωγής πυρηνιακών: Στάδια νανομετρικής τοποθέτησης σε μηχανές λιθογραφίας, εξοπλισμό ελέγχου πλακών, μηχανές συγκόλλησης ζυγών.
- Ακριβής μετρητικό εξοπλισμός: Κύριοι άξονες κίνησης για Μηχανές Συντεταγμένων (CMMs), λέιζερ παρεμβολής, συστήματα μέτρησης με όραση.
- Εξοπλισμός Προσθετικής Κατασκευής Υψηλής Τεχνολογίας: Διανομή σκόνης και κινητήριοι άξονες κυλίνδρου κατασκευής σε βιομηχανικότυπους εκτυπωτές 3D μετάλλου.
- Εξοπλισμός Κατασκευής Αεροδιαστημικών: Μηχανές τοποθέτησης σύνθετων ινών, υψηλής ακριβείας 5-άξονες φρέζες.
- Εξοπλισμός Ακριβείας για Οπτικά & Ηλεκτρο-Οπτικά: Συστήματα στόχευσης τηλεσκοπίων, άξονες ακριβείας για μηχανές λέιζερ κοπής/εγγραφής.
VI. Οδηγίες Επιλογής και Χρήσης
- Αξιολόγηση Ανάγκης: Εξετάστε τη λύση με διπλό περικόχλιο μόνο όταν ένας απλός κοχλίας με ένα περικόχλιο (ακόμη και με εσωτερική προφόρτιση) δεν μπορεί να πληροί τις απαιτήσεις σε σκληρότητα, ανακρίβεια ή διάρκεια ζωής. Το υψηλότερο κόστος και η αυξημένη πολυπλοκότητα απαιτούν εξονυχιστική αιτιολόγηση.
- Επιλογή Μεθόδου Προφόρτισης:
- Προφόρτιση με Διάκενο: Κατάλληλο για σταθερά φορτία, εφαρμογές με εξαιρετικές απαιτήσεις σκληρότητας, και όπου δεν επιθυμείται αλλαγή της προφόρτισης (π.χ. βαρέα εργαλειομηχανές).
- Προφόρτιση με Ελατήριο: Κατάλληλο για πολύπλοκες συνθήκες που περιλαμβάνουν φθορά ή θερμική διαστολή, όπου απαιτείται σταθερή προφόρτιση (π.χ. εξοπλισμός μεγάλου διαδρόμου και υψηλής ακρίβειας μέτρησης)
- Ταίριασμα Βαθμού Ακριβείας: Ο άξονας του κοχλία πρέπει να επιλέγεται με βαθμό ακριβείας C7 ή ανώτερο, σύμφωνα με τη στόχευση ακρίβειας του συστήματος.
- Διαχείριση Θερμότητας του Συστήματος: Η προένταση με διπλό παξιμάδι παράγει μεγαλύτερη τριβή και ενδεχομένως περισσότερη θερμότητα. Για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας ή μεγάλου διαδρομής, σκεφτείτε την ψύξη της βίδας (π.χ. ψυκτικό μέσο μέσω κοίλης βίδας) ή άλλα μέτρα εξαναγκασμένης ψύξης.
- Επαγγελματική εγκατάσταση: Η σωστή ρύθμιση της προέντασης των δύο παξιμαδιών και η ακριβής ευθυγράμμιση του άξονα της βίδας με τον κινητήρα κίνησης και τα έδρανα στήριξης είναι κρίσιμες κατά την εγκατάσταση.
Η DFU (και παρόμοιες σφαίρας με προφόρτιση διπλού περικοχλίου) αντιπροσωπεύει μια προηγμένη λύση στην τεχνολογία συρματόσχοινων σφαίρας για την επίτευξη «μηδενικής ανακρίβειας» και «έκτρομης δυσκαμψίας». Μέσω της ευφυούς αλλά πολύπλοκης δομής προφόρτισης με διπλό περικόχλιο, θυσιάζει κάποιο κόστος και λειτουργική απόδοση (αυξημένη τριβή) προκειμένου να επιτευχθεί ποιοτικό άλμα στην ακρίβεια διπλής κατεύθυνσης, στη δυσκαμψία του συστήματος και στη χωρητικότητα φορτίου. Αποτελεί ένα από τα πιο ισχυρά και αξιόπιστα βασικά μηχανικά στοιχεία μετάδοσης που είναι διαθέσιμα στους σχεδιαστές ακριβών εξοπλισμών που αντιμετωπίζουν τις πιο απαιτητικές απαιτήσεις απόδοσης ελέγχου κίνησης. Η επιλογή της DFU σημαίνει τη δημιουργία μιας στιβαρής και αξιόπιστης βάσης για την απόδοση υψηλού επιπέδου μιας μηχανής.
EN
