Support d'extrémité pour vis à billes de la série BK

I. Positionnement et nomenclature principaux

Positionnement : Ensemble de logement de roulement standard côté fixe pour vis à billes (extrémité fixe). Il est utilisé à l'extrémité de la vis là où un positionnement axial et radial complet est requis.

Interprétation de la nomenclature :

• B: Représente généralement « Logement de roulement ».
• K : Signifie « Fixe » ou « Klamp » (issu de l'allemand ou d'une convention industrielle), indiquant sa fonction principale : bloquer fermement l'arbre de la vis à cette extrémité.

Fonctions de base:

• Résiste aux charges axiales bidirectionnelles : Supporte les forces axiales générées pendant la transmission par vis dans les deux sens, avant et arrière.
• Résiste aux charges radiales : Supporte le poids de la vis ainsi que les éventuelles forces radiales.
• Fournit une référence de positionnement axial précise : L'arbre fileté est fixé rigidement à cette extrémité, servant d'origine des coordonnées axiales pour l'ensemble du système de mouvement.
• Permet la rotation libre de la vis : Les roulements internes permettent une rotation à haute vitesse et à faible friction de la vis.

II. Structure et composants principaux

Une unité de support BK standard est généralement un module intégré prêt à être installé, comprenant les composants suivants :

• Boîtier de roulement : Généralement en fonte ou en acier, doté d'une bride de fixation et d'un centrage pour assurer la précision de l'installation.
• Roulements à billes à contact oblique (parés) : Le cœur de l'unité BK. Généralement montés par paires en configuration « dos à dos (DB) » ou « face à face (DF) » afin de fournir une grande rigidité axiale bidirectionnelle et une forte capacité de charge. Les roulements sont de haute précision (généralement classe P4 ou P5).
• Écrou de blocage et rondelle frein : Utilisé pour appuyer l'épaulement de l'arbre fileté contre la bague intérieure du roulement et le verrouiller en place, assurant ainsi la fixation axiale de l'arbre fileté.
• Système d'Étanchéité :

1. Joint interne : Empêche la graisse du roulement de fuir vers le côté de l'écrou à vis.
2. Joint externe : Souvent un joint à lèvre contact ou un joint labyrinthe pour empêcher l'entrée de contaminants externes tels que la poussière, les copeaux ou le liquide de refroidissement.

• Graisseur : Permet le réapprovisionnement périodique en graisse haute performance.
• Mécanisme de réglage du précharge (certains modèles haut de gamme) : Permet d'optimiser la rigidité du roulement et l'élévation de température par des cales ou un réglage fileté de la force de précharge.

III. Caractéristiques principales et avantages

• Haute rigidité et forte capacité de charge :
  La configuration à roulements à billes à contact oblique appairés assure une rigidité axiale optimale, résistant efficacement à la déformation élastique sous charge, ce qui est crucial pour garantir la précision de positionnement du système.
• Standardisation et modularité :
  Disponible en différentes tailles correspondant aux diamètres des vis. Les utilisateurs peuvent installer et utiliser immédiatement l'unité sans avoir à sélectionner, installer ou régler indépendamment des paires complexes de roulements à contact oblique. Cela simplifie grandement les processus de conception, d'approvisionnement et d'assemblage tout en assurant une performance constante.
• Excellente étanchéité :
  La conception intégrée à joints multiples offre un étanchéité plus fiable que les roulements assemblés par l'utilisateur, ce qui la rend particulièrement adaptée aux environnements difficiles tels que les machines-outils et les équipements d'automatisation exposés à la poussière, à l'humidité ou aux liquides de refroidissement.
• Installation facile et bon alignement :
  Le boîtier est usiné avec précision, le centrage assurant la perpendicularité entre l'alésage du roulement et la surface de montage, ce qui simplifie les réglages d'alignement.
• Longue durée de vie et entretien facile :
  Prérempli avec une graisse à longue durée de vie et facilement réapprovisionné via la graisseuse, il offre des intervalles d'entretien prolongés et une manipulation simple.

IV. Coordination avec l'unité de support opposée (BF/ FK)

Un système complet d'entraînement par vis à billes doit utiliser des types de supports différents à chaque extrémité afin de compenser la dilatation thermique :

Extrémité fixe (côté BK) : Fixe complètement la position axiale et radiale de la vis. Généralement installé du côté du moteur d'entraînement.

Extrémité de support / flottante (côté BF/ FK) :

• BF : « B » signifie logement de roulement, « F » signifie « Libre » ou « Flottant ». Il utilise généralement des roulements à billes à gorge profonde ou des bagues lisses pour supporter principalement les charges radiales tout en permettant une légère expansion axiale due à la dilatation thermique de la tige de vis, empêchant ainsi la flexion causée par les contraintes thermiques liées à l'augmentation de température.
• FK : Similaire en fonction au modèle BF, il s'agit d'un autre modèle courant de support à extrémité flottante.

Règle d'or : Une vis unique doit posséder exactement une extrémité fixe BK, l'autre extrémité devant être une extrémité flottante BF ou FK.

V. Champs d'application typiques

Les unités de support BK sont des composants standard dans tous les équipements utilisant des vis à billes de précision, avec des applications omniprésentes :

• Machines-outils CNC : Extrémité motrice des vis à billes dans les axes d'alimentation des centres d'usinage, tours, fraiseuses, rectifieuses, etc.
• Robots industriels : Extrémités de vis dans les entraînements articulés et les modules de mouvement linéaire (glissières).
• Équipements d'automatisation de précision : Équipements pour semi-conducteurs, monteuses de puces, machines de mesure, équipements de traitement laser.
• Machines d'imprimerie et de conditionnement.
• Dispositifs médicaux.

VI. Directives de sélection et d'utilisation

Correspondance des tailles : Le modèle nominal de l'unité BK (par exemple, BK10, BK12, BK15) doit correspondre strictement au diamètre de l'extrémité de la vis utilisée.

Vérification de la charge et de la précision : Sélectionnez des unités standard ou renforcées BK en fonction de la charge axiale maximale que vis supportera et de la rigidité requise du système. Les équipements de haute précision nécessitent des modèles dotés de roulements de précision élevée.

Orientation correcte de l'installation :

• Assurez-vous que l'épaulement de l'arbre de vis est bien appuyé contre la bague intérieure du roulement à l'intérieur de l'unité BK.
• Utilisez une clé spéciale pour serrer l'écrou de blocage au couple recommandé et utilisez correctement la rondelle frein.

Utilisation appariée : Achetez toujours une unité de support flottant correspondante BF ou FK pour l'extrémité opposée de la vis.

Lubrification : Avant la première utilisation, vérifiez que l'unité est pré-graissée, et rechargez périodiquement avec la graisse spécifiée via le graisseur conformément au manuel d'entretien de l'équipement.

L'unité de support BK est un « ancrage » indispensable dans les systèmes de transmission à vis à billes de précision. Elle intègre des questions complexes telles que le choix des roulements, leur association, le préchargeage et l'étanchéité en un module fonctionnel standardisé fiable et facile à utiliser. Choisir la bonne unité BK et l'associer correctement à une unité BF constitue la première étape cruciale pour établir une base stable, précise et durable pour l'ensemble du système de mouvement linéaire. C'est l'une des « solutions standard » sur lesquelles les ingénieurs peuvent s'appuyer en toute confiance lors de la conception.