Kakšne so metode prednapetosti za brušenje krogličnih vretenc? Kako izbrati ustrezno prednapetost?

Zasnova brusilnih krogličnih vijakov s predkompresijo je glavna metoda za izboljšanje njegove togosti, odpravo aksialne zračnosti in izboljšanje zmogljivosti dinamičnega odziva. Metodo predkompresije in izbiro je treba celovito določiti glede na natančnost, obremenitev in hitrost scenarija uporabe.

Prednapetost pozicioniranja (fiksna prednapetost)
Načelo: s prilagajanjem aksialnega položaja matice ali vijačne palice bo kontaktna površina med kroglo in vodilom podvržena začetni elastični deformaciji, ki tvori fiksno prednapetost.
Lastnosti:
Prednapetost je konstantna, nanjo ne vplivajo spremembe obremenitve in toga.
Primerno za nizke do srednje hitrosti, visoko natančnost (kot je podajalna os CNC strojev).
Potreben je natančen nadzor količine predobremenitve. Prekomerna prednapetost lahko povzroči povečano trenje in krajšo življenjsko dobo.
Konstanten tlak (prednapetost vzmeti)
Kako deluje: Namestite vzmeti (kot so diskaste vzmeti ali valovite vzmeti) znotraj ali zunaj matice, da zagotovite dinamično prednapetost s silo vzmeti.
Lastnosti:
Sila pred{0}}napenjanja se samodejno prilagaja glede na obremenitev in je primerna za visoke hitrosti in pogoje spremenljive obremenitve (kot so spoji robotov).
Kompleksna konstrukcija zahteva redno preverjanje vzmetne utrujenosti.
Zmogljivost vzmeti neposredno vpliva na stabilnost sile prednapenjanja, zato je treba material vzmeti izbrati z visoko natančnostjo.
Dvojna prednapetost matice
Kako deluje: Pritisk se izvaja tako na krogli kot na kanalu skozi kanal skozi relativni aksialni premik dveh matic (npr. nastavitev tesnila, zaklepanje navoja).
Lastnosti:
Sila prednapenjanja je enakomerna in primerna za velike obremenitve in visoke zahteve glede togosti (npr. mehanizem za zapiranje kalupov pri strojih za brizganje).
Za zagotovitev soosnosti obeh matic je potrebna visoko natančna obdelava, sicer lahko pride do vibracij.
Razdeljen je na konstrukcije »od-to-back« (z dvosmernimi osnimi obremenitvami) in »face to face« (z enosmerno obremenitvijo).
Diferencialno prednalaganje
Načelo: z uporabo drugačnega preseka matice ali vijaka se prednapetost ustvari z razliko hitrosti.
Lastnosti:
Dodatna mehanska struktura ni potrebna in je primerna za miniaturno načrtovanje (npr. natančna optična oprema).
Natančnost svinca neposredno vpliva na velikost prednapetosti in zahteva visoko visoko{0}}natančno obdelavo.
Področje uporabe je ozko, uporablja se predvsem za posebne zahteve po prilagajanju.

Značilnosti obremenitve
Konstantna obremenitev: Predtiskanje prednastavitve ali priprava na dvojno matico, saj zagotavljata visoko stabilnost predtiska.
Spremenljiva obremenitev/udarna obremenitev: Konstanten tlak je boljši, ker blaži nihanja obremenitve vzmeti.
Težka rešitev: tlak z dvojno matico razprši pritisk, da se izogne ​​preobremenitvi ene točke.
Hitrost delovanja
Nizka hitrost (<1m/s): Positioning preloading meets requirements and costs less.
Visoka hitrost (večja ali enaka 1 m/s): Konstanten ali diferenčni predtlak zmanjša izgubo predtlaka in nastajanje toplote.
Hypervelocity (>5 m/s): potrebna je kombinacija zračnih ležajev ali tehnologije magnetne levitacije in posebej zasnovana metoda prednapetja.
Zahteve glede natančnosti
Mikronska natančnost (npr. polprevodniška oprema): zahteva se predtisk za pozicioniranje ali predtisk z dvojno matico, količina prednapetosti pa mora biti točna na 0,1 mikrona.
Pod-mikronska natančnost (kot so optični instrumenti): potrebna je priprava za tisk s konstantnim tlakom + temperaturna kompenzacija, da se prepreči toplotna deformacija, ki vpliva na stabilnost predtiska.
Okoljska prilagodljivost
Visokotemperaturno/jedko okolje: za preprečitev odpovedi vzmeti je prednostna uporaba dvojnega tlaka matice (tesnilna struktura).
Scenariji čistih prostorov: pozicioniranje prednapetosti ali diferencialne prednapetosti lahko zmanjša onesnaženje mazalnega olja zaradi izhlapevanja.
Vakuumsko okolje: Da bi se izognili materialom vzmeti, ki oddajajo plin, je potrebna brezzračna zasnova (kot je predtlak za pozicioniranje).
Življenjska doba in vzdrževanje
Zahteve glede življenjske dobe: priprava za pozicioniranje ali priprava za stiskanje z dvojno matico, preprosta struktura, nizka stopnja napak.
Zahteve za popravilo: pripravo za tisk s fiksnim pritiskom je mogoče hitro popraviti z zamenjavo vzmeti, kar je primerno za-vzdrževanje na mestu.