FF serisi bilyalı vida uç desteği

I. Temel Konumlandırma ve Adlandırma

Pozisyonlama: Çift yüzen uç destekli bir bilyalı vida sistemi. Bu, standart olmayan ancak oldukça hedefe yönelik bir destek yöntemidir.

Adlandırma Yorumu:

• İlk F: Vidanın bir ucunun yüzen bir uç tarafından desteklendiğini gösterir.
• İkinci F: Vidanın diğer ucunun da yüzen bir uç tarafından desteklendiğini gösterir.

Temel değer: Ultra uzun strok vidalarda termal genleşmeden kaynaklanan önemli eksenel uzamayı ele almak veya vidanın orta bölümden tahrik edildiği özel yerleşimler için tasarlanmıştır.

II. Temel Yapı ve Çalışma Prensibi

FF konfigürasyonu geleneksel sabit uç modelinden vazgeçer. Çalışma prensibi şu şekildedir:

Termal Gerilimi Tamamen Serbest Bırakır:
Her iki uç da eksenel yönde hareket serbestliği sağlar ve vida, bir uç sabitli sistemde olduğu gibi sadece tek yöne doğru zorlanmak yerine, ısıtıldığında her iki yönde de serbestçe uzamasına olanak tanır.
Sonuç: Isıl genleşmeden dolayı vidada oluşan eksenel basma gerilimi en aza indirilir ve bu sayede uzun vidalarda ısıl stres nedeniyle burkulma (eğilme) riski temel düzeyde önlenir.

Eksenel Konum Referansının Aktarılması:
Geleneksel BK-FK sistemlerinde, BK ucu mutlak eksenel konum referansı görevi görür.
FF sistemlerinde, bilyalı somunun kendisi (veya somuna sabit olarak bağlanmış çalışma masası), sistemin eksenel konum referansı haline gelir. Vida mili her iki uçtaki yataklar içinde serbestçe "hareket edebilir", ancak somunun konumu tahrik sistemi (örneğin bir servo motor) tarafından kontrol edilir ve sabitlenir.

Tipik Tahrik Yöntemleri:

• Orta Bölgeden Tahrik: Motor, vida milinin orta kısmını bir dişli kayış veya dişliler aracılığıyla tahrik eder. Bu, vidanın her iki ucu desteklenir ancak tork iletimi yapılmaz durumda olan FF desteği için en yaygın uygulama senaryosudur.
• Uç Tahriki (Daha az yaygın, özel tasarım gerektirir): Bir uçtan tahrik edilse bile, bu uçta kayar destek kullanılır ve dönme torkunu karşılamak ancak eksenel harekete izin vermek için uygun bir tork taşıma cihazı (örneğin, oluklu miller veya kılavuz kanallar) gerekir.

III. Temel Özellikler ve Avantajlar

• Çok Uzun Strok İçin Tasarlanmıştır:
  Bu, FF desteğinin temel avantajıdır. Vida uzunluğu çok uzun olduğunda (örneğin, 3-4 metreyi aştığında), sıcaklık artışından kaynaklanan toplam uzama önemli boyutlara ulaşır. Çift kayar tasarım, bu büyük termal genleşmeyi yönetmek için en etkili ve güvenilir mühendislik çözümüdür.
• Burkulma Riskini Ortadan Kaldırır, Sistem Güvenilirliğini Artırır:
  Uzun kurslu sistemlerde termal ve basma yükleri altında ince vidaların potansiyel kararsızlık ve eğilme sorunlarını tamamen çözer, böylece uzun stroklu sistemlerin işletme güvenliğini ve doğruluk tutumunu büyük ölçüde artırır.
• Yerleşim Esnekliği:
  Kurs ortasında tahrik yapılmasına izin verir ve ağır tahrik motorlarının kurs uçlarında değil, kursun ortasına veya ekipman şasesine yerleştirilmesini sağlayarak ekipmanın genel ağırlık merkezini ve yapısal tasarımını optimize eder.
• Destek Montaj Doğruluğu İçin Katı Gereksinimleri Azaltır:
  Her iki uç da kesin eksenel konumlandırma işlevi görmediği için, iki destek ünitesinin montaj yüzeylerinin eksenel göreli konum doğruluğu gereksinimleri biraz gevşetilebilir (ancak paralellik ve koaksiyellik için gereksinimler yüksek kalır).

IV. Tipik Uygulama Senaryoları

FF desteği, özellikle aşağıdaki alanlarda kullanılan amaç odaklı bir tasarımdır:

• Ekstra büyük CNC tezgâhları: Kazıklı işleme merkezlerinin X-ekseni (gezer kiriş) gibi onlarca metreye varan stroklu yer tipi matkap/freze makineleri.
• Büyük lazer kesiciler/su jeti kesiciler: Geniş levha malzeme işleme ekipmanları.
• Büyük ölçekli ölçüm ekipmanları: Köprü tipi koordinat ölçüm makineleri (CMM), ray tipi ölçüm makineleri gibi.
• Özel ağır sanayi ekipmanları: Rüzgâr türbini kanat zımparalama makineleri, gemi bölümleri kaynak platformları gibi.
• Orta bölümden tahrikli özel otomasyon ekipmanları: Yapısal yerleşim kısıtlamalarının tahrik motorunun strokun ortasına yerleştirilmesini gerektirdiği durumlar.

V. Geleneksel Tek Uçtan Sabitli (BK-FK) Sistemlerle Karşılaştırma

VI. Önemli Tasarım Hususları ve Önlemler

• Dönme Karşıtı Mekanizma: Vida milinin her iki ucu da sabit olmadığından, sürüş sırasında vida milinin yataklara göre istenmeyen dönmesini önlemek esastır. Orta bölüm veya uçtan sürüşler için, eksenel harekete izin verirken döner torku gövdeye ileten bir spline çifti, kılavuz kanalı veya dönüş kilidi tertibatı gibi dönme karşıtı bir cihaz genellikle bir yatak ucuna yakın monte edilir.
• Somunun Rigitliği Referans Alınarak: Sistemin toplam eksenel rigitliği, somun ile iş masası arasındaki bağlantının rigitliğine bağlıdır ve bu bağlantı özel olarak takviye edilmelidir.
• Pozisyon Geri Bildirimi: Motor enkoderi, iş masasının konumunu değil, motor mili konumunu geri bildirim olarak sağlar. Yüksek hassasiyetli sistemler için iş masasının konumunu doğrudan ölçen tam kapalı çevrim geri bildirim sistemi (örneğin lineer enkoder/ölçek) zorunludur.
• Yatak Seçimi: Her iki uçtaki kayan mesnetler, boşluk ve vida mili tipine bağlı olarak BF, FK veya EF olabilir, ancak her ikisi de kayan işlevselliğine sahip olmalıdır.
• Performans Artırma Yöntemi Değildir: FF özellikle "uzun stroklu termal genleşme" sorununu çözmek içindir. Standart stroklu ekipmanlar için geleneksel tek uç sabit yöntem, rijitlik, maliyet ve karmaşıklık açısından avantaj sağlar.

FF destek konfigürasyonu, "ultra uzun stroklar için termal yönetim" sorununa yönelik yüksek oranda özelleşmiş bir mühendislik çözümüdür. Vida milini "eksenel kısıtlamalardan" tamamen kurtararak aşırı ölçekte güvenlik ve stabilite sağlar. Bir FF sistemi seçmek, ekipman tasarımının büyük ölçekli, ağır hizmet amaçlı uygulamalar alanına girdiğini gösterir ve mühendislerin termodinamik, yapısal mekanik ve hareket kontrolü konularında daha derin bir anlayışa ve daha titiz bir tasarıma sahip olmasını gerektirir. Evrensel bir seçenek değildir; ancak uygulanabilir olduğu alanda vazgeçilmez bir anahtar teknolojidir.