Différence entre une vis à billes rectifiées et une vis à billes roulées

Selon le processus de fabrication des chemins de roulement, les vis à billes sont principalement divisées envis à billes de terreetvis à billes roulées.

La principale différence réside dans la façon dont le chemin de roulement hélicoïdal sur l’arbre à vis est formé. Cette différence influence la précision du pas réalisable, l'efficacité de la production, la longueur disponible, le coût et la plage d'application typique.

Cet article comparevis à billes rectifiées vs vis à billes rouléespar le processus de fabrication, la précision, la qualité de surface, la résistance et la durée de vie, la longueur et la personnalisation, le coût et les applications appropriées.

Comparaison des processus de fabrication

Comment sont fabriquées les vis à billes de terre ?

Les vis à billes rectifiées utilisent un processus de meulage de précision pour former et finir le chemin de roulement de l'arbre de la vis. Une fois l'ébauche d'arbre préparée et grossièrement-usinée, elle subit le processus de traitement thermique-spécifié. Le chemin de roulement durci est ensuite fini à l'aide d'une rectifieuse de filetage-.

Le meulage élimine une quantité contrôlée de matière au cours de plusieurs passes. Cela permet de corriger le profil du chemin de roulement, l'avance et l'état de la surface avec plus de précision qu'avec un processus de laminage standard.

La séquence de fabrication peut inclure :

• Préparation du matériau et redressage de l'arbre
• Usinage grossier de l'arbre
• Traitement thermique et contrôle du stress
• Meulage de filetage de précision
• Contrôle de rectitude et de plomb
• Assortiment d’écrous, contrôle d’assemblage et de fonctionnement
• Usinage final selon le plan d'installation

Étant donné que le meulage et l'inspection des filetages nécessitent plus de temps de traitement, les vis à billes rectifiées ont généralement un cycle de fabrication plus long que les vis à billes roulées. Le délai de livraison réel dépend du diamètre, du pas, de la longueur, du degré de précision, de la structure de l'écrou, de la quantité et des exigences d'usinage final- plutôt que d'un nombre fixe de jours.

Comment sont fabriquées les vis à billes roulées ?

Les vis à billes laminées forment le chemin de roulement hélicoïdal par laminage à froid. Une ébauche d'arbre préparée passe entre les matrices de laminage et une pression contrôlée déforme plastiquement le matériau dans le profil de chemin de roulement requis sans couper la même quantité de matériau que le meulage du filetage.

Le processus de laminage offre une efficacité de fabrication élevée et convient à une production standardisée. Après la formation du chemin de roulement, l'arbre subit les processus de traitement thermique, de redressage, de finition de surface et d'inspection requis.

Les performances finales d'une vis à billes laminées dépendent non seulement de l'étape de laminage mais également de :

• État-des matrices de roulement et cohérence du chemin de roulement
• Qualité des matières premières-
• Contrôle du traitement thermique-
• Redressage d'arbre
• Nettoyage des chemins de roulement et finition de surface
• Assortiment de billes et d'écrous
• Inspection du-jeu axial et du couple de fonctionnement-

Les vis à billes roulées sont largement utilisées pour la production en volume et les arbres industriels longs où la précision C7 offre des performances de mouvement suffisantes.

Comparaison des méthodes de fabrication de vis à billes rectifiées et roulées

Précision et scénarios applicables

Niveau de précision

Les vis à billes de terre sont sélectionnées lorsqu'un contrôle plus strict du câble est requis. En fonction de la capacité de production du fabricant et des spécifications du produit, les vis rectifiées peuvent être produites dans des niveaux de précision tels que C5 et des niveaux de précision supérieurs.

DLY fournit courammentVis à billes de terre C5pour les applications de positionnement de précision.

Les vis à billes roulées sont généralement fournies avec une précision C7 pour les équipements industriels généraux. Des qualités laminées de moindre-précision peuvent également être disponibles sur le marché plus large, tandis que l'obtention d'une qualité supérieure par laminage nécessite un processus et un contrôle d'inspection plus exigeants.

DLY fournit courammentVis à billes laminées à froid C7-pour les équipements d'automatisation, les machines d'emballage, les routeurs CNC et d'autres applications industrielles-sensibles aux coûts.

Il ne faut pas non plus confondre la précision des vis à billes avec la précision complète de l’axe. Les accouplements, les roulements de support, le faux-rond-d'usinage final, l'alignement de l'installation, la précharge, la compensation de température et de contrôle influencent tous le mouvement final de la machine.

Scénarios applicables

Les vis à billes rectifiées conviennent aux équipements dans lesquels la précision du pas et le contrôle du positionnement sont essentiels, notamment :

• Machines-outils CNC de précision
• Équipement de meulage et d'inspection
• Équipement de fabrication de semi-conducteurs
• Étapes de positionnement de précision
• Systèmes de mesure et optiques
• Axes d'automatisation de haute-précision

Les vis à billes roulées sont plus adaptées aux applications industrielles qui nécessitent une transmission linéaire efficace et un mouvement reproductible sans la précision d'avance plus stricte d'une vis de terre, notamment :

• Équipement d'emballage
• Routeurs CNC
• Machines à bois
• Systèmes de manutention-de matériaux
• Équipement d'automatisation générale
• Modules linéaires industriels

Une charge élevée ne nécessite pas automatiquement une vis à billes rectifiée. La capacité de charge est principalement déterminée par le diamètre de la vis, le diamètre de la bille, la structure de l'écrou, le nombre de circuits chargés, le matériau, le traitement thermique et les conditions de fonctionnement réelles. Les vis à billes roulées et rectifiées peuvent être conçues pour différentes exigences de charge.

Qualité de surface et performances de friction

Une vis à billes rectifiée a un chemin de roulement fini par un meulage de précision. Cela permet généralement un contrôle plus strict de la géométrie du chemin de roulement et de la cohérence de la surface, permettant ainsi un mouvement stable dans les applications exigeant une précision et des exigences de fonctionnement exigeantes.

Une vis à billes roulées reçoit son profil de chemin de roulement directement des filières de laminage. L’état de la matrice, la pression de formage, le traitement thermique et la finition de surface ultérieure influencent tous l’état final du chemin de roulement.

Les arbres laminés nécessitent normalement un nettoyage et une finition appropriés après formage et traitement thermique. Cela aide à éliminer les résidus de surface et favorise un contact constant entre les billes, le chemin de roulement de vis et le chemin de roulement d'écrou.

Cependant, la méthode de fabrication à elle seule ne détermine pas le frottement total ou le bruit de l’assemblage. Les facteurs supplémentaires importants comprennent :

• Précision du profil du circuit-
• Diamètre et qualité de la bille
• Correspondance des noix
• Jeu axial ou précharge
• Type et quantité de lubrifiant
• État du composant de circulation-
• Rectitude de l’arbre et alignement de l’installation

Une vis à billes roulées C7 correctement fabriquée et lubrifiée peut fournir un mouvement fluide pour de nombreuses applications industrielles. Une vis de terre est préférable lorsqu'un contrôle plus strict du câble et une cohérence de mouvement plus exigeante sont requis.

Force et vie

Le laminage à froid déforme plastiquement le matériau de l'arbre et crée un flux continu de matériau autour du chemin de roulement. Cela peut fournir des caractéristiques de surface et de contrainte résiduelle-favorables lorsque les processus de laminage et de traitement thermique-sont correctement contrôlés.

Il n'est cependant pas exact d'affirmer que chaque vis à billes roulées présente un pourcentage fixe d'augmentation de sa résistance à la traction ou de sa durée de vie par rapport à chaque vis à billes rectifiées. La durée de vie en fatigue ne peut pas être déterminée à partir de la seule méthode de formation du chemin de roulement-.

La durée de vie des vis à billes roulées et rectifiées dépend de :

• Charge axiale équivalente réelle
• Charge dynamique de base
• Chocs et vibrations
• État de lubrification
• Protection contre les contaminations
• Alignement du montage
• Vitesse de fonctionnement et cycle de service
• Précharge ou jeu axial
• Cohérence des matériaux et du traitement thermique-

Une vis à billes rectifiées n'est pas intrinsèquement plus faible ou à durée de vie-qu'une vis à billes roulées. De même, une vis à billes roulées n’est pas automatiquement plus durable. La comparaison correcte doit utiliser les charges nominales, les conditions de fonctionnement attendues et le calcul de la durée de vie des modèles spécifiques considérés.

Capacité de longueur et de personnalisation

La longueur disponible d'une vis à billes rectifiée est influencée par la capacité de l'équipement de meulage de filetage, le contrôle du traitement thermique, les exigences de rectitude et la précision qui doit être maintenue tout au long de la course utile.

Les vis à billes rectifiées peuvent être personnalisées en termes de diamètre, de pas, de forme d'écrou, de précharge, de longueur d'arbre et d'usinage d'extrémité, mais les arbres plus longs deviennent plus difficiles et plus coûteux à meuler et à inspecter avec un niveau de précision serré.

Les vis à billes laminées sont plus pratiques pour produire des arbres standards longs, car le processus de formation du chemin de roulement-est efficace et ne nécessite pas de meuler toute la longueur du filetage en plusieurs passes de précision.

DLY peut fournir des arbres de vis à billes laminés sélectionnés avec des longueurs allant jusqu'à environ 6 mètres, sous réserve des exigences de diamètre, d'avance, de rectitude, de faisabilité de fabrication, de transport et d'emballage. La capacité de l'arbre long- doit être confirmée pour le modèle spécifique plutôt que traitée comme une spécification universelle.

Les deux types de fabrication peuvent prendre en charge un usinage final personnalisé. Les options typiques incluent :

• Sièges de roulement d'extrémité-fixes et supportés-
• Filetages externes ou internes
• Contre-écrou et rainures-pour bague de retenue
• Sections d'accouplement
• Rainures et méplats de clé
• Longueurs spéciales basées sur les dessins du client

Coût et efficacité de production

Les vis à billes rectifiées ont généralement un coût unitaire plus élevé car le meulage de précision, les mesures répétées, la correction et l'adaptation nécessitent plus de temps de production et des équipements spécialisés.

Le prix final des vis à billes rectifiées dépend de :

• Degré de précision
• Diamètre de vis et pas
• Longueur totale et filetée
• Structure de l'écrou et précharge
• Fini-la complexité de l'usinage
• Exigences en matière d'inspection et de documentation
• Quantité commandée

Les vis à billes roulées ont une efficacité de production plus élevée et sont plus adaptées à la production par lots standardisée. Ils offrent généralement un coût unitaire inférieur lorsque la précision C7 répond aux exigences de l'application.

Le coût doit être évalué au niveau du système de la machine-. La sélection d'une vis de terre pour une application qui ne nécessite pas une précision C5 peut entraîner des dépenses inutiles. La sélection d'une vis roulée pour un axe qui dépend d'un contrôle plus strict du pas peut nécessiter une compensation supplémentaire ou peut ne pas permettre d'obtenir le résultat de positionnement requis.

Suggestions de sélection

Les vis à billes rectifiées conviennent généralement lorsque la machine nécessite une précision d'avance plus serrée, un positionnement contrôlé sur la course et une cohérence de mouvement plus exigeante.

Les vis à billes roulées conviennent généralement lorsque la machine nécessite une transmission linéaire fiable, un approvisionnement en volume économique et une précision industrielle standard.

Avant de faire le choix final, les ingénieurs doivent prendre en compte ensemble la précision, la charge, la vitesse, la course, la longueur de l'arbre, la vitesse critique, le flambage, la structure de l'écrou, le jeu axial, la durée de vie, le coût et les exigences de livraison.

Résumé

Les vis à billes rectifiées et roulées utilisent différentes méthodes pour créer le chemin de roulement de l'arbre de vis, et chaque méthode a une plage d'application appropriée.

• Vis à billes au sol :offre un contrôle plus strict du pas et un chemin de roulement-rectifié avec précision, ce qui le rend adapté aux machines-outils, aux systèmes d'inspection et à d'autres équipements de positionnement-de haute précision.
• Vis à billes roulées :offre une efficacité de production plus élevée et un coût plus économique, ce qui le rend adapté à l'automatisation générale, aux machines d'emballage, aux routeurs CNC et aux axes industriels longs.

La méthode de fabrication ne doit pas être utilisée comme seul indicateur de la capacité de charge, de la résistance, du bruit ou de la durée de vie. Ces caractéristiques dépendent de la conception complète de la vis à billes, du matériau, du traitement thermique, de l'adaptation des écrous, de la lubrification et des conditions de fonctionnement.

DLY fournit des vis à billes roulées C7 et des vis à billes rectifiées C5 avec des écrous, des longueurs d'arbre et un usinage d'extrémité standard ou personnalisés. Envoyez le diamètre, le pas, la longueur, la précision, la charge, la vitesse et le dessin requis pour confirmation technique.

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