Винты ШВП с гайкой и проточкой под опоры для станка ЧПУ

Что входит в винт ШВП

Винт поставляется в сборе с фланцевой шариковой гайкой. Гайка уже навёрнута на резьбу, шарики находятся внутри неё, и снимать гайку с винта для установки не нужно. Оба конца винта проточены под опоры: со стороны двигателя под фиксированную опору с резьбой и хвостовиком под муфту, с другой стороны под плавающую опору с канавкой под стопорное кольцо.

Стандартная обработка концов винтов 16 мм

Винты 1604, 1605 и 1610 обрабатываются по одному чертежу под опоры BK12 и BF12. Резьбовая часть винта на 50 мм короче общей длины: 39 мм занимает конец под фиксированную опору и 11 мм конец под плавающую.

Хвостовик 10 мм соединяется с валом двигателя муфтой с отверстиями под оба вала: 10-8 мм для двигателя NEMA 23 с валом 8 мм и 10-14 мм для двигателя NEMA 34 с валом 14 мм.

Длина винта и рабочий ход оси

Гайка должна всё время оставаться на резьбе, поэтому наибольший ход гайки равен длине резьбы минус длина гайки. Для рабочего хода оставляют запас на перебег по 1.5-2 шага винта с каждой стороны. Для винта 1605 с гайкой длиной 42 мм и запасом по 10 мм с каждой стороны рабочий ход на 112 мм меньше общей длины винта.

При выборе длины к рабочему ходу оси прибавляют длину гайки, запас на перебег и 50 мм обработанных концов. Проверьте и габариты: в крайних положениях корпус гайки и каретка не должны упираться в корпуса опор.

Допустимая частота вращения длинного винта

Винт между опорами работает как вращающийся стержень. При определённой частоте вращения он входит в резонанс, изгибается и начинает бить. Допустимую частоту с запасом прочности считают по формуле N = λ x d1 / L² x 10^7, где d1 это внутренний диаметр резьбы винта в мм, L это расстояние между опорами в мм, а λ это коэффициент схемы установки: 15.1 для схемы с фиксированной и плавающей опорой.

Частота падает пропорционально квадрату длины. При том же диаметре и той же схеме опор винт длиной 1000 мм допускает в 4 раза меньшую частоту вращения, чем винт 500 мм, а винт 1500 мм в 9 раз меньшую.

Поэтому на длинных осях выбирают винт большего диаметра или больший шаг: шаг 10 мм даёт ту же подачу при вдвое меньшей частоте вращения. Для длинных быстрых осей вместо винта ставят зубчатую рейку или ремень.

Удлинение винта от нагрева

Стальной винт удлиняется на 12 мкм на каждый метр при нагреве на 1 °C. Нагрев идёт от трения в гайке и опорах, от двигателя и от воздуха в цехе.

Удлинение свободно уходит в плавающую опору, а фиксированная опора держит положение нуля оси. Если станок обрабатывает точные детали длинными циклами, перед работой его прогревают холостым ходом, чтобы длина винта перестала меняться.

Хранение и обращение с винтом

• Храните винт в упаковке или на ровной поверхности: длинный винт, поставленный в угол, прогибается под своим весом.
• Не свинчивайте гайку с резьбы: без транспортировочной втулки шарики из неё высыплются.
• Не кладите винт на абразивную поверхность и не зажимайте его в тисках за резьбу.
• Перед установкой протрите резьбу от пыли и проверьте, что гайка проходит по всей длине без заеданий.

Проверка винта после установки

• Винт вращается рукой без тугих мест по всей длине хода каретки.
• Каретка при движении не уходит вбок и не приподнимается у концов хода, значит опоры и гайка стоят на одной оси.
• При смене направления вращения каретка начинает двигаться сразу, без заметного запаздывания.
• После первых часов работы проверьте затяжку гайки фиксированной опоры и винтов корпуса гайки.

Частые ошибки

• Длину винта выбрали равной ходу оси, без учёта гайки, запаса и обработанных концов.
• Длинный винт крутят с той же частотой, что и короткий, и на высоких подачах он начинает бить.
• Винт закрепили без плавающей опоры, и при нагреве он нагружает подшипники.
• Хвостовик соединили с двигателем жёсткой муфтой при несоосности валов, и опора греется.