NSK:s nya kulskruv - för nästa generations högprecisionsverktyg

NSK har utvecklat en ny typ av kulskruv som uppvisar mindre rörelsefel och ger bättre kvalitet på ytfinishen för verktygsmaskiner som används inom formning, bearbetning och andra ytkritiska tillämpningar. Genom att eliminera eller minska tidsåtgången för sekundär polering eller putsning bidrar den nya kulskruven också till högre produktivitet, samtidigt som den minskar vridmomentet för att spara energi.

Tillverkarna av verktygsmaskiner, så som femaxliga fräsmaskiner, har under de senaste åren märkt av krav på ökad noggrannhet för att producera formade ytor av högre kvalitet. Därför måste maskinerna som använder kulskruvar förbättras ytterligare i sin rörelsenoggrannhet.

När en kulskruv byter riktning orsakas plötsliga friktionsvariationer, så kallade "kvadrantfel" - rörelsefel med två toppar, och lämnar streck på den bearbetade ytan med sämre ytkvalitet som följd. Flera studier utförda på kvadrantfel visar att det är möjligt att korrigera den första toppen genom numerisk styrning (mjukvarubaserad servostyrningskompensation). Även om det är svårare att fullt ut kompensera för den andra toppen på grund av effekter som beror på flera faktorer (jämfört med den första toppen), kan NSK nu presentera en lösning.

Genom att använda sig verklig twin-simulering och friktionsanalys har NSK utvecklat en ny kulskruv med en optimerad invändig design. Nyckeln till detta resultat var företagets förståelse för den underliggande mekanismen för friktionsfluktuationer i kulskruvar.

Bland annat stabiliserar den nya kulskruven drivmomentet och minskar friktionsfluktuationer när den vänder rörelseriktning, vilket förbättrar rörelsenoggrannheten och minskar kvadrantfel och rörelsefel. Resultatet visar närapå en eliminering av den andra toppen. Upp till 20 % mindre friktionsfluktuationer bidrar också till att minska höjden på den första toppen.

Genom en kombination av NSK:s nya kulskruv och servokontrollkompensation från mjukvara kan tillverkare av verktygsmaskiner försäkra sina kunder om betydande förbättringar i bearbetad ytkvalitet. Dessutom elminierar eller reducerar den förbättrade ytkvaliteten behovet av eventuell polering eller putsning, vilket minskar ledtiderna, medan lägre vridmoment bidrar till energibesparingar. Allt detta är fördelar som maskintillverkare kan lyfta upp som unika försäljningsargument, till potentiella kunder.

För maximal bekvämlighet för tillverkare av verktygsmaskiner, är fästena till NSK:s kulskruvar med kvadrantfelskontroll samma som till konventionella produkter, vilket möjliggör användning utan kostsamma utrustningsbyten. Kulskruven finns med axeldiametrar från 25 till 63 mm, med stigning från 5 till 30 mm. Modeller med förspänning inkluderar: offset förspänning (Z-preload), dubbel mutterförspänning (D-preload) och dubbel mutterförspänning av fjädertyp (J preload).

1) Rörelsefel under cirkulär interpolationsbearbetning (med servostyrenhetskompensation)



2) Förstorning av bearbetad yta (simulerad bild)

  Mer information…