La précision du pas de vis à billes décrit dans quelle mesure la course linéaire réelle produite par la vis à billes suit sa course spécifiée ou théorique. Il s'agit de l'une des principales spécifications utilisées pour déterminer si une vis à billes convient à la transmission générale de mouvements, au positionnement CNC ou à un équipement de plus haute précision.
La précision des plombs est généralement exprimée par un niveau de précision tel que C3, C5 ou C7. Un numéro de nuance plus petit représente un écart de course admissible plus serré, mais la nuance ne doit pas être confondue avec le jeu, la répétabilité ou la qualité générale de la vis à billes.
Qu'est-ce que le plomb de vis à billes ?
Le pas d'une vis à billes est la distance linéaire nominale parcourue par l'écrou par rapport à l'arbre de la vis pendant un tour complet.
Par exemple, une vis à billes SFU1605 a un diamètre nominal de 16 mm et un pas nominal de 5 mm. Dans des conditions idéales, dix tours complets produiraient :
10 tours × 5 mm/tour = 50 mm
Le plomb détermine le déplacement théorique. La précision du plomb décrit dans quelle mesure le déplacement réel suit cette valeur théorique.
Que signifie la précision du plomb ?
Une vis fabriquée ne peut pas produire une course parfaitement identique en tout point de sa longueur. De petites variations peuvent résulter du processus de filetage ou de meulage, du traitement thermique, du redressage et d'autres opérations de fabrication.
Si une vis à billes de 5 mm tourne 60 fois, sa course théorique est de 300 mm. La course réelle mesurée peut être légèrement plus longue ou plus courte. La différence entre la course spécifiée et la course réelle fait partie du pas ou de l'écart de course de la vis à billes.
Pour les applications de positionnement, la question importante n'est pas simplement de savoir si un tour produit environ 5 mm. Il s'agit de savoir si la course accumulée reste dans l'écart autorisé sur la longueur de mesure spécifiée.
Conditions de précision du pas de vis à billes
Plusieurs termes associés peuvent apparaître sur un rapport d’inspection de vis à billes ou un tableau de précision.
- Avance nominale :Déplacement spécifié produit par un tour, tel que 5 mm ou 10 mm.
- Déplacement spécifié :Le déplacement linéaire théorique calculé à partir de l'avance nominale et du nombre de tours.
- Déplacement réel :Le déplacement obtenu à partir de la mesure le long de la vis.
- Déviation de voyage :La différence entre le voyage réel et le voyage spécifié ou de référence concerné.
- Variante de voyage :Fluctuation de l'écart de déplacement mesuré dans un intervalle spécifié, tel que 300 mm.
- Valeur de la rémunération :Correction intentionnelle qui peut être spécifiée afin que la vis à billes puisse compenser un comportement prévisible de la machine ou thermique.
Les symboles exacts et les méthodes d'évaluation peuvent différer selon les normes et les rapports d'inspection des fabricants. Lors de l'examen d'un devis, confirmez si la valeur indiquée fait référence à un écart de déplacement cumulé, à une variation supérieure à 300 mm ou à une autre mesure.
Précision du pas de vis à billes C3, C5 et C7
DLY utilise couramment C3, C5 et C7 pour décrire différents niveaux de précision des vis à billes. Les valeurs suivantes fournissent une comparaison pratique de la précision du fil sur une longueur de mesure de 300 mm.
| Degré de précision | Référence de précision des sondes DLY | Direction de sélection typique |
|---|---|---|
| C3 | ±0,008 mm/300 mm | Positionnement de haute précision et axes de machines de précision |
| C5 | ±0,018 mm/300 mm | Équipements et applications CNC nécessitant un contrôle de positionnement plus strict |
| C7 | Environ ±0,05 mm/300 mm | Automatisation générale, systèmes de transfert et axes de positionnement économiques |
Ces valeurs décrivent la précision du déplacement sur une longueur de mesure indiquée. Ils ne doivent pas être interprétés comme l’erreur produite lors de chaque révolution individuelle.
La spécification finale doit être confirmée par rapport au dessin applicable, au rapport d'inspection et à la norme convenue, car les définitions de précision et les méthodes de rapport peuvent différer d'un fabricant à l'autre.
Comment lire une valeur de précision de plomb de 300 mm
Supposons qu'une vis à billes C5 soit spécifiée à ± 0,018 mm par 300 mm. Cela signifie que la course mesurée est évaluée par rapport à l'écart autorisé sur un intervalle de 300 mm.
Cela ne veut pas dire :
L'écrou a un jeu de 0,018 mm.
Chaque révolution produit exactement la même erreur.
La machine complète se positionnera automatiquement à ±0,018 mm.
Toutes les erreurs sur une course plus longue peuvent être calculées en multipliant simplement 0,018 mm.
Une carte d'inspection est préférable lorsque la précision complète de la course d'une vis spécifique de haute précision doit être connue.
Images originales de vis à billes
Le diamètre de la vis à billes, le pas et le degré de précision doivent être sélectionnés comme spécifications distinctes.
Une vis à billes industrielle peut utiliser C7, C5 ou une autre nuance selon les exigences de positionnement.
La précision du plomb n'est pas la même chose que le jeu
La précision de l'avance et le jeu décrivent différents types d'erreurs de mouvement.
- Précision du plombdécrit la relation entre la course commandée ou théorique et la course réelle le long de la vis.
- Contrecoupdécrit la perte de mouvement lorsque la direction de la charge ou du mouvement s'inverse.
Une vis à billes peut avoir une bonne précision de pas tout en conservant un jeu axial mesurable. À l'inverse, un écrou précontraint peut avoir un jeu très faible tandis que la précision du pas cumulé de la vis reste dans un niveau de précision inférieur.
Pour le positionnement bidirectionnel, la précision du pas et le jeu axial doivent être spécifiés.
La précision des leads n'est pas la même chose que la répétabilité
La précision du positionnement indique à quelle distance l'axe atteint la position commandée. La répétabilité indique à quel point l'axe revient à la même position lors de mouvements répétés dans des conditions similaires.
Un système peut répéter une position de manière cohérente tout en conservant un décalage de position systématique provoqué par un écart d'avance. Cet écart prévisible peut parfois être cartographié et compensé par le système de contrôle, mais la compensation ne corrige pas le jeu mécanique, le jeu ou le comportement thermique instable.
Qu'est-ce qui détermine la précision du plomb fabriqué ?
La précision initiale du pas d'une vis à billes est principalement établie lors de la fabrication et de l'inspection. Les facteurs importants comprennent :
Processus de laminage ou de meulage de filetage
Précision et état des équipements de formage ou de meulage
Traitement thermique et contrôle du stress
Contrôle du profil de filetage et du chemin de roulement
Redressage et usinage de bouts d'arbre
Méthode de mesure et environnement d’inspection
Les vis à billes rectifiées peuvent généralement être fabriquées avec une précision de pas plus serrée que les vis à billes roulées standard, car la géométrie du chemin de roulement et le pas peuvent être contrôlés plus précisément pendant le meulage. Les vis à billes roulées restent adaptées à de nombreuses applications ne nécessitant pas une nuance C5 ou C3.
Qu'est-ce qui affecte le positionnement réel de la machine ?
Le degré de précision du pas décrit la vis à billes et non la machine complète. Les performances de positionnement réelles peuvent également être influencées par :
Jeu axial ou précharge de l'écrou à bille
Rigidité du support et mouvement axial
Accouplement et liaison moteur-arbre
Alignement des vis à billes et des guidages
Rigidité du bâti de la machine et du support d'écrou
Dilatation thermique de l'arbre à vis
Emplacement et résolution de l'encodeur
Compensation du système de contrôle
La lubrification affecte la friction, l’usure et la température, mais elle ne modifie pas le niveau de précision d’origine. Une usure prolongée ou une température instable peuvent néanmoins affecter la position atteinte par l'axe complet.
Comment la précision du pas de vis à billes est mesurée
La précision du pas est mesurée en comparant la course axiale réelle avec une position de référence pendant que la vis ou l'écrou se déplace sur la longueur de mesure spécifiée.
Un processus d'inspection typique comprend :
Montez la vis à billes sur un système de mesure approprié.
Établir les positions de référence rotationnelles et linéaires.
Faites pivoter ou déplacez l’assemblage via des points de mesure définis.
Enregistrez le déplacement axial réel en chaque point.
Comparez les positions mesurées avec la course spécifiée.
Tracez la courbe d'écart et évaluez-la par rapport à la pente requise.
Une mesure de haute précision nécessite une température contrôlée, un montage stable et un équipement de mesure calibré. Mesurer une petite section avec un pied à coulisse n'est pas suffisant pour vérifier le degré de précision du pas d'une vis à billes complète.
Comment choisir le degré de précision approprié
Sélectionnez la note à partir des exigences de positionnement réelles plutôt que de commander automatiquement la précision disponible la plus élevée.
C7 :généralement adapté à l'automatisation générale, aux machines d'emballage, aux axes de transfert et aux équipements où un positionnement linéaire économique est plus important qu'une précision cumulative très serrée.
C5 :adapté à de nombreux axes CNC et d'automatisation de précision nécessitant un contrôle plus strict de l'écart de déplacement.
C3 :pris en compte lorsque l'axe nécessite une précision de positionnement plus élevée et que la structure de la machine environnante, les roulements, le contrôle thermique et le système de rétroaction peuvent prendre en charge cette précision.
L'utilisation d'une vis à billes C3 dans une structure flexible ou mal alignée ne permettra pas à la machine complète d'atteindre des performances de positionnement de niveau C3.
Informations à fournir lors de la commande
Pour spécifier la précision requise du pas de vis à billes, fournissez :
Diamètre et pas de vis
Longueur totale et déplacement effectif
Degré de précision requis
Cible de précision et de répétabilité du positionnement
Exigence de jeu axial ou de précharge
Charge et vitesse maximales
Dessin de l'extrémité de l'arbre et disposition du support
Conclusion
La précision du pas de vis à billes indique dans quelle mesure la course linéaire réelle suit la course spécifiée sur une longueur de mesure définie. Il doit être évalué séparément du jeu, de la précharge et de la répétabilité.
DLY fournit généralement des vis à billes roulées C7 pour l'automatisation générale. Les vis à billes rectifiées C5 et C3 peuvent être sélectionnées lorsqu'une précision de pas plus serrée est requise. La qualité appropriée doit correspondre à la cible de positionnement, à la course, à la rigidité, aux conditions thermiques et à la méthode de contrôle de la machine complète.
Voir les DLYgamme de vis à billesou comparer les différences de fabrication dansPourquoi les vis à billes rectifiées atteignent une plus grande précision.
