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应用案例

HIWIN上银滚珠丝杆的特色及应用

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     滚珠丝杆的特性:

HIWIN滚珠丝杆在使用上有很多的优点,举凡高效率、可逆性、零背隙、高刚性,导程精度高及其它多项优点,与传统的艾克姆丝杆(ACME)相比较,如图2.1;滚珠丝杆与螺帽间,加入钢珠。将传统的滑动磨擦传动以及钢珠滚动运动取代。从而大大降低磨擦损耗,有助于维持高效率和高精度。下列详细描述HIWIN上银滚珠丝杆的各项优点。

   (1)高效率和可逆性:

由于滚珠丝杆的螺杆轴及螺帽均是接触点的滚动运动,所以其效率可到90%以上。因此其传动扭矩只有传统导程丝杆的1/3,有图2.2可看出滚珠丝杆的机械效率远高于传统导程丝杆。

HIWIN上银滚珠丝杆在牙型表面採以超精密加工,以降低珠槽与钢珠之间的接触摩擦;钢珠又于珠槽未接触而滚动运动,有低摩擦力和高运转效率的优点。且可降低马达驱动力要求,进而降低成本。

HIWIN上银以高精度测试仪器并依循标准测试步骤以确保滚珠丝杆的效率。

   (2)零背隙及高刚性

CNC 工具机、IT和半导体设备对于传统丝杆的要求为零背隙、最小弹性变形 高刚性和高顺畅感,经由我们的特别设计可达成此一要求。如图2.3为歌德式牙型详图。滚珠丝杆采用施加预压力,来达到CNC机台的重线性及全行程的高刚性。但过大的预压力会增加操作扭矩。如此怎假的磨擦扭矩将会产生高温而降低预期寿命。透过上银特别的设计和制成,提供给您最佳化的滚珠丝杆——零背隙和低热损失。

一般建议预压力不超过8%动负荷c(10;6revs),若要更详细资料请于东莞市格阳机电设备有限公司联系。

   (3)高道程精度

HIWIN上银 滚珠丝杆精度等级依循ISO,JIS和DIN标准制造亦可按照顾客需求生产所需精度等级。采用精密镭射量测仪来保证滚珠丝杆精度并随每支研磨级滚珠丝杆均附上导程精度表,予以100%品质保证。

   (4)寿命预测

不同于传统导程滚珠丝杆的寿命取决接触面的磨耗;HIWIN上银滚珠丝杆则取决于材料的疲劳破坏。为确保HIWIN上银滚珠丝杆在预期寿命的可靠度,不管设计、材质、热处理和制造等,皆採以最严格的专业考量。滚珠丝杆的预期寿命必须考虑设计品质和制程等几项安全因子,但最主要以动负荷(C)为依据。

而影响动负荷的基本因素为——牙型精度、材料特性和表面硬度。一般建议在轴向平均负载计算下,至少应达到1×10;6revs高品质的滚珠丝杆,必需达到在统计学上的B级寿命(亦即90%的丝杆均达到所涉设计的寿命),有50%的滚珠丝杆寿命会超过设计寿命的2—4倍。

   (5)低起动扭矩和顺畅感

传统导程滚珠丝杆因为是金属与金属间的面接触,所以为克服启动摩擦力,则必须採以较高的气动扭力。然而滚珠丝杆是由钢珠滚动接触,只需很小的起动扭力即可克服摩擦力。HIWIN上银采用最佳的牙型设计体数(形状体数)和专业制造技术达成最佳真实牙型,且上银使用牙型测量设备,来检测每一制程中的牙型。如此可确保符合设定的扭力范围。如图2.4为-检测的实例。

上银亦使用电脑测量,以确保精确量测出丝杆的摩擦扭矩如图2.5为-典型的“位置-扭矩”量测圆形。

   (6)静音

高品质机械设备于快速推进给和重负荷操作下,依然必须要求低噪音。

HIWIN上银严格控管循环系统的牙型设计,组装技术,并严密检测表面精密加工和尺寸,以达到低噪音的目标。

   (7)短交期

上银以最快的制程安排和库存滚珠丝杆已达到交期短的目标。

   (8)优于气、液压致动器的优点。

若致动器中采用滚珠丝杆取代传统的气压或液压驱动可得到许多的优点如:不会渗漏,无须过滤,节省能源的重现性高,如图2.6为全电式射出成型机槽,以取代传统复新的油压驱动

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