I. Avantage principal : Normalisation et modularité
Il s'agit de la caractéristique fondamentale de la vis à billes SFU. Les fabricants proposent une gamme de tailles standardisées et de classes de précision pour les vis, les écrous et les unités de support compatibles. Les utilisateurs n'ont qu'à sélectionner le modèle approprié en fonction de la charge, de la vitesse, de la précision et des dimensions d'installation, sans avoir à concevoir des logements séparés ni effectuer des alignements ou réglages complexes.
Avantage : Réduit considérablement le temps de conception, d'approvisionnement et d'assemblage, diminue les coûts globaux et améliore la fiabilité des équipements.
II. Haute précision et hautes performances
La vis à billes SFU désigne généralement des vis à billes de précision de classe C3 à C7 (ou supérieure).
- Efficacité de transmission élevée: L'efficacité de transmission de la vis à billes peut dépasser 90 %, bien supérieure à celle des vis trapézoïdales (vis ACME) (~20-50 %).
- Haute précision de positionnement et de répétition de positionnement : Une grande précision du filet et un faible jeu (pouvant être éliminé par précharge) permettent un contrôle précis du mouvement au niveau du micron.
- Mouvement fluide : Le contact roulant des billes entraîne un couple de démarrage faible, un mouvement réactif et élimine le phénomène d'accrochage-glissement (crawling), même à basse vitesse.
III. Caractéristiques de conception de l'unité de support
L'unité de support est un composant clé du système SFU et comprend :
Unité de support côté fixe :
- Incorpore généralement des roulements à billes à contact oblique (utilisés par paires), capables de supporter des charges axiales et radiales, offrant une grande rigidité.
- Comprend un mécanisme de réglage de la précharge afin d'optimiser la rigidité des roulements et d'éliminer les jeux.
- Des joints intégrés, labyrinthiques ou à contact, empêchent efficacement l'entrée de poussière et les fuites de graisse.
- Équipée d'un graisseur standard pour un entretien périodique facile.
Unité de support côté libre (côté simple) :
- Utilise des roulements à billes à gorge profonde ou des bagues lisses, principalement destinés à supporter des charges radiales. Il permet un léger jeu axial de la vis due à la dilatation thermique, évitant ainsi les contraintes internes provoquées par la déformation thermique.
- Comprend également une structure d'étanchéité.
IV. Haute rigidité et longue durée de vie
- Haute rigidité du système : La configuration précise des roulements et le précharge approprié confèrent une excellente rigidité axiale à l'ensemble du système de transmission, offrant une forte résistance à la déformation induite par la charge.
- Durée de vie longue: Le contact ponctuel des billes permet des calculs théoriques de durée de vie bien établis. Avec une installation correcte, une lubrification adéquate et une bonne protection contre la poussière, la durée de vie est exceptionnellement longue. Après usure, il suffit généralement de remplacer l'écrou ou la vis, tandis que l'unité de support peut être réutilisée.
V. Facilité d'installation et de maintenance
- Prêt à installer : Les surfaces de montage des unités de support sont usinées avec précision. L'installation consiste principalement à fixer les unités sur la base de la machine, à appuyer l'épaulement de la vis contre la bague intérieure du roulement côté fixe et à serrer l'écrou de blocage. Cela réduit considérablement la dépendance au niveau d'expertise du personnel d'assemblage.
- Alignement facile : La conception de l'unité de support assure un bon alignement entre les roulements et l'axe de la vis.
- Entretien pratique : Des interfaces de lubrification standardisées rendent l'entretien par graissage très simple. Le système d'étanchéité efficace prolonge les intervalles d'entretien.
VI. Options étendues et compatibilité
- Plusieurs classes de précision : Du standard aux grades de précision, répondant à différents besoins d'application.
- Plusieurs classes de précharge : Tel que sans précharge, précharge légère, précharge moyenne et précharge élevée, permettant aux utilisateurs de choisir en fonction des exigences de rigidité et de friction.
- Plusieurs formats d'écrou : Généralement un écrou à bride standard pour une installation facile.
- Connexion directe au moteur : L'extrémité de la vis peut être usinée en axe lisse, avec des plats, des rainures de clavette, ou en interface de couplage rigide/souple pour une connexion directe aux moteurs pas à pas ou servo.
VII. Champs d'application typiques
Grâce à ses excellentes performances, le système de vis à billes SFU est largement utilisé dans les applications nécessitant un mouvement linéaire de précision :
- Outils de Machines CNC : Axes d'avance pour centres d'usinage, tours, fraiseuses, rectifieuses.
- Équipements de semi-conducteurs : Machine de fixation par fils, équipements d'inspection, machines de collage de matrices.
- Robots industriels : Actionneurs articulés, unités de mouvement linéaire.
- Équipements de mesure de précision : Machines de mesures tridimensionnelles (MMT), systèmes de mesure par vision.
- Équipement d'automatisation : Lignes d'assemblage, dispositifs de manutention, équipements de traitement au laser, équipements d'impression, etc.
En substance, le système de vis à billes SFU élève la vis à billes haute performance du statut de « composant nécessitant un assemblage précis » à celui d'« unité fonctionnelle standardisée et facile à utiliser ». Grâce à une conception intégrée réfléchie, il offre aux utilisateurs une solution complète de mouvement linéaire prête à être installée, offrant une grande précision, une haute rigidité et une longue durée de vie. C'est un composant fondamental indispensable dans la conception des machines et équipements de précision modernes.
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