Automatyczne rozwiązanie do prostowania śrub pociągowych

Śruby pociągowe przekształcają ruch obrotowy w kontrolowany ruch liniowy w siłownikach, systemy pozycjonowania, kompaktowe zespoły automatyki i silników krokowych. Małe zagięcie może spowodować bicie promieniowe, nierówny ruch nakrętki, hałas, dodatkowe obciążenie łożyska lub trudności w montażu. Ponieważ gwint jest zarówno powierzchnią funkcjonalną, jak i trudną geometrią styku, śruby pociągowej nie można traktować jak zwykłego pręta okrągłego.

To proponowane rozwiązanie do prostowania śruby pociągowej łączy w sobie powtarzalne wsparcie punktu odniesienia, pomiar obrotowy, bezpieczne dociśnięcie punktu i dokonanie pełnego ponownego pomiaru. Opiera się na informacjach klientów dotyczących dwóch bardzo różnych rodzin części kandydujących: krótki Ø6,35 × 75 mm i cztery próbki zgłoszone jako Ø3,5 × 508 mm. Wymiary te tworzą stosunek długości do średnicy wynoszący w przybliżeniu 11.8 I 145.1, dlatego wymagają oddzielnych okien wykonalności, a nie jednej zakładanej receptury maszynowej.

Threaded lead screw positioned in a compact straightening station

Wymagania projektowe dotyczące śruby pociągowej

Klient opisuje zastosowanie jako śrubę pociągową silnika krokowego i podaje parametry elektryczne silnika 2.33 napięcie stałe o godz 1.5 A. Ocena ta może pomóc w identyfikacji zespołu, ale nie określa sztywności wału, siła prostująca, punkt odniesienia lub akceptowalne bicie. Propozycję prostowania należy oprzeć na rysunku śruby, tworzywo, obróbka cieplna, formularz wątku, etap procesu i tolerancja wymiarowa.

Wiersz stwierdzający „cztery sztuki, Ø3,5 × 508 mm” jest traktowana jako ilość próbki dla drugiej geometrii, dopóki klient nie potwierdzi inaczej. Nie należy go automatycznie łączyć z Ø6,35 × 75 mm lub używany do uzyskania uniwersalnego asortymentu maszyn.

Element projektuWkład klienta / Status
Przedmiot obrabianyŚruba pociągowa związana z zastosowaniem silnika krokowego
Rodzina kandydata AŘ6,35 mm × 75 mm; L/D ≈ 11.8
Rodzina kandydata BCztery zgłoszone próbki, Ř3,5 mm × 508 mm; L/D ≈ 145.1
Ocena silnika2.33 napięcie stałe o godz 1.5 A; tylko identyfikacja zespołu, nie jest wejściem prostującym
Aktualny sprzętKlient zgłasza wcześniejsze użycie sprzętu Galdabini
Tworzywo / TwardośćDo potwierdzenia
Formularz wątku / OłówDo potwierdzenia
Nadchodzący zakrętDo pomiaru na reprezentatywnych próbkach
Ostateczne wymaganieProstoliniowość lub TIR, punkt odniesienia i pozycje pomiarowe należy potwierdzić
Proponowana metodaPomiar obrotowy w pętli zamkniętej i prostowanie przez prasowanie w punkcie chronionym

Dlaczego rodziny o dwóch rozmiarach wymagają oddzielnych okien wykonalności

Średnica ma duży wpływ na sztywność zginania, podczas gdy długość zmienia zarówno zachowanie wsparcia, jak i czułość pomiaru. The 75 mm śruba jest na tyle zwarta, że ​​dostęp do urządzenia, W projekcie mogą dominować krótkie rozpiętości podpór i lokalizacja elementów. The 508 mm jest wyjątkowo smukła w stosunku do swojej średnicy, więc jego pozorny odczyt może się zmieniać wraz z rozstawem podpór, postawa, siła sondy i jej ciężar własny.

Obie rodziny mogą nadal mieścić się w jednej modułowej platformie maszynowej, ale do tego wniosku wymagane są badania próbek. Mogą potrzebować innego wsparcia, zakresy sond, geometria styku prasy, przyrosty korekcyjne, metody ładowania, a nawet różne orientacje pomiaru.

Czynnik inżynieryjnyØ6,35 × 75 mm RodzinaØ3,5 × 508 mm Rodzina
GeometriaKrótki gwintowany wałUltra smukły gwintowany wał
Podstawowe ryzyko związane z urządzeniamiOgraniczone miejsce na podpory, sonda i narzędzie do zaciskaniaSamougięcie i niestabilne podparcie o dużej rozpiętości
Czułość pomiaruLokalizacja elementu i błąd uchwytu/podporyStanowisko wsparcia, siła sondy, zaburzenia postawy i środowiska
Strategia korekcyjnaKrótki rozpiętość, precyzyjna korekta punktu przemieszczeniaObsługa wielu pozycji i bardzo mała korekta etapowa po teście wykonalności
ObsługiwanieMożliwe jest ręczne zagnieżdżanie lub kompaktowe automatyczne podawaniePrawdopodobnie wymagane jest prowadzenie długich części i zabezpieczenie przed splątaniem
Wspólne założenie dotyczące przepisuNiedozwoloneNiedozwolone

Prostota, Bicie i odniesienie funkcjonalne

Prostoliniowość i bicie promieniowe nie są zamienne. Prostoliniowość opisuje odchylenie elementu od idealnej linii prostej. Bicie promieniowe lub całkowite bicie wskazane jest mierzone, gdy część obraca się wokół zdefiniowanych punktów odniesienia i dlatego zależy od wybranego punktu odniesienia.

Do precyzyjnej śruby, odniesienie funkcjonalne jest często związane z czopami łożyskowymi, wsparcie się kończy, środki lub inny punkt odniesienia rysunku. THK opisuje pomiar bicia wału śruby względem osi podpory, łącznie z podparciem czopów i odczytami w kilku pozycjach osiowych podczas obracania wału. KURODA podobnie wymienia bicie mocowania łożyska i bicie całkowite lub krzywiznę całego środka wału śrubowego wśród elementów kontroli śruby kulowej. Zasady te pokazują, dlaczego wycena nie może opierać się wyłącznie na średnicy zewnętrznej i długości.

Przedmiot akceptacjiDefinicja wymagana przed gwarancją
Kontrolowana charakterystykaProstość wału, bicie promieniowe, TIR lub bicie montażowe
FaktCzopy łożyskowe, centra, końcówki podpór lub odniesienia zdefiniowane na rysunku
Pomiar pozycjiDokładne gładkie średnice, obwód nakrętki lub dedykowane pozycje miernika
Pomiar postawyPoziomy, stan podparcia pionowy lub dopasowany do rysunku
Metoda sondySiła kontaktu, geometria końcówki, prędkość obrotowa i filtrowanie
Ostateczny limitTolerancja numeryczna i metoda korelacji cechowania
Akceptacja powierzchniDozwolone znaki na dziennikach, wątki i obszary niefunkcjonalne

Dlaczego powierzchnia gwintowana zmienia proces

Gwint spiralny nie daje takiego samego sygnału jak gładki czop cylindryczny. Sonda umieszczona bezpośrednio na grzbiecie może śledzić geometrię gwintu, zmiany powierzchni lub ruchy związane ze skokiem, a nie tylko linię środkową wału. Preferowany jest pomiar na gładkim czopie łożyska lub zatwierdzonej średnicy odniesienia, jeśli reprezentuje ona funkcjonalny punkt odniesienia.

Jeżeli na rysunku nie przedstawiono odpowiedniej gładkiej powierzchni pomiarowej, rozwiązanie może wymagać dedykowanej nakrętki głównej, pomiar obwodu nakrętki, metoda optyczna lub inna zwalidowana koncepcja miernika. The method must be proven against the customer's final inspection; nie należy go wybierać na podstawie samej klatki wideo.

Równie ważne podczas korekty jest zabezpieczenie gwintu. Roton zaleca prostowanie śrub pociągowych metodą prasową i ostrzega, że ​​metody prostowania walcowego przeznaczone dla prętów gładkich mogą uszkodzić gwinty. Jego wytyczne wymagają kontrolowanego ruchu siłownika i miękkich butów na siłowniku i podporach. Ostateczny materiał stykowy i profil należy jednak dobrać do rzeczywistego materiału śruby, twardość, wykończenie i dozwolone strefy kontaktu.

Threaded lead screw held by a rotating fixture during straightening

Zalecana metoda prostowania

Preferowaną koncepcją wyjściową jest automatyczne prostowanie punktowe z pomiarem bicia obrotowego. Część jest podparta na ustalonym punkcie odniesienia, obrócony, aby zlokalizować wielkość zagięcia i kierunek kątowy, indeksowane do kąta korekcji, naciskany w kontrolowanych odstępach, a następnie ponownie mierzony.

Takie podejście umożliwia oprzyrządowaniu uniknięcie wrażliwych grzbietów gwintów, plecy, podcięcia i wykończone czopki. Obsługuje również ograniczenia specyficzne dla modelu dla krótkiej śruby i bardzo smukłej śruby. W przypadku niektórych jednolitych półfabrykatów przed wytworzeniem gwintu odpowiednia może być ciągła prostownica walcowa, ale nie należy zakładać, że nadaje się do gotowej śruby pociągowej.

MAE publicznie określa długie, smukłe śruby kulowe do zastosowań związanych z precyzyjnym prostowaniem, while Roton's application guidance favors press-type correction for threaded screws. Odniesienia te potwierdzają zasadę procesu, ale nie dowodzą, że którykolwiek ze zgłoszonych rozmiarów klientów przeszedł już próbną próbę StraighteningTech.

Proponowany proces prostowania w pętli zamkniętej

Powiązany 24-sekundowy film przedstawia gwintowaną śrubę pociągową w kompaktowym trybie obrotowym, stacja wspomagająca i korygująca. Potwierdza obecność gotowego wątku i koncepcję korekcji punktowej. Nie pokazuje silnika krokowego, podane wymiary, automatyczne ładowanie, pełny cykl produkcyjny, ostateczną tolerancję lub cztery długie próbki.

KrokProcesGłówna kontrola
1Zidentyfikuj rodzinę części i załaduj recepturęZapobiegaj 75 mm i 508 mm rodzinom od udostępniania niezweryfikowanych ustawień
2Załaduj gołą śrubę lub zatwierdzony zespółPotwierdzić etap procesu i zabezpieczyć łożyska silnika lub sprzęgła
3Ustal bazę funkcjonalnąKorzystaj z dzienników zatwierdzonych na podstawie rysunków, centra lub dedykowane wsparcie
4Obróć i zmierzZapisz wielkość zgięcia i położenie kątowe w określonych punktach osiowych
5Zweryfikuj sygnałWykryj różnice związane z wątkiem, niestabilne wsparcie lub nadmierny wpływ sondy
6Wybierz pozycje wsparcia i naciśnijUnikaj uszkodzenia gwintu, słabe przejścia i zabezpieczone powierzchnie
7Zastosuj kontrolowaną korektęUżyj ograniczonego przemieszczenia i zatwierdzonego okna siły/skoku
8Zmierz ponownie wszystkie wymagane punktyPotwierdź odpowiedź dla tego samego punktu odniesienia i warunku wsparcia
9Powtórz w granicach lub sklasyfikowaj NOKZatrzymaj się przy liczeniu korekt, siła, limity skoku lub konsystencji
10Zapisz wynik i rozładujW razie potrzeby zachowaj wartości przed/po i dane receptury

Etap ładowania i procesu

Preferowanym etapem produkcyjnym jest zwykle odsłonięty wał śrubowy przed montażem silnika, ponieważ wciśnięcie gotowego zespołu może spowodować przeniesienie obciążenia na łożyska silnika, sprzęgło lub wirnik. Jeśli klient szczególnie potrzebuje zmontowanej korekty bicia śruby silnika, należy przeprojektować sposób mocowania i akceptacji w odniesieniu do zespołu i zweryfikować go pod kątem obciążenia łożyska.

Wsparcie odniesienia i pomiar początkowy

Wał jest podparty na ustalonych odniesieniach i obracany w kontrolowanym cyklu. Dla Ø3,5 × 508 mm rodzina, lokalizacje podpór i siła sondy muszą być częścią specyfikacji pomiaru. Odczytu dokonanego przy jednym układzie podparcia nie można bezpośrednio porównać z odczytem dokonanym w innej pozycji bez korelacji.

Walidacja sygnału

Kontrola powinna odrzucić niespójne odczyty przed wydaniem polecenia naciśnięcia. Możliwe przyczyny obejmują zanieczyszczone podłoża, luźny uchwyt, nieodpowiednia końcówka sondy, bezpośrednie śledzenie geometrii gwintu lub samougięcia ultrasmukłego wału. Sprawdzenie wiarygodności i powtórzenie pomiaru są bezpieczniejsze niż traktowanie każdego szczytu jako zakrętu.

Bezpieczne wsparcie i pozycja korekcyjna

Zatwierdzone strefy styku należy pobrać z rysunku. Gotowe grzbiety nici, ostre bicie gwintu, podcięcia, barki i powierzchnie nośne mogą być chronione lub ograniczane. Miękki, wyprofilowane i wymienne wkładki podporowe/tłokowe mogą ograniczyć powstawanie śladów, ale ich materiał musi być kompatybilny z przedmiotem obrabianym i sprawdzony pod kątem zużycia.

Support and correction tooling around a slender lead screw

Kontrolowana korekta i sprężynowanie

Prostowanie wymaga kontrolowanego nadmiernego zgięcia, tak aby elastyczna sprężyna cofała wał bliżej celu. Wymagane przemieszczenie nie jest uniwersalnym procentem. To zależy od stanu materialnego, średnica, lokalna geometria gwintu/korzeni, rozpiętość podpór i dochodzące zagięcie. Początkowa korekta musi zatem być konserwatywna i udoskonalona na podstawie zmierzonej odpowiedzi próbki.

Ponowny pomiar i sortowanie

Po każdej korekcie, wszystkie wymagane punkty są mierzone ponownie przy użyciu tego samego punktu odniesienia i warunków podparcia. Część jest akceptowana tylko wtedy, gdy uzgodniona charakterystyka mieści się w granicach tolerancji. Część, która osiąga potwierdzoną siłę, udar, limit cyklu lub spójności pomiaru jest klasyfikowany jako NOK lub przegląd techniczny, zamiast być wielokrotnie naciskany.

Ultra smukły Ø3,5 × 508 mm Kontrole techniczne

Stosunek L/D około 145.1 czyni tę rodzinę ryzykiem kontrolnym w bieżącym pakiecie informacyjnym. Maszyna musi odróżniać rzeczywiste trwałe wygięcie od ugięć spowodowanych układem podpór, powaga, siła nacisku lub obsługa. Podczas załadunku mogą być potrzebne prowadnice długich części, jednakże muszą one być uwalniane lub ustalane w sposób powtarzalny podczas pomiaru, tak aby nie maskowały naturalnego stanu wału.

RyzykoMożliwy efektKontrola walidacyjna
Ciężar własny pomiędzy podporamiWidoczne zmiany zgięcia w zależności od rozstawu podpór lub postawyZdefiniuj lokalizacje podpór i skoreluj miernik produkcji
Siła kontaktu sondyCzujnik zmienia mierzoną pozycjęSonda o małej sile lub zwalidowana metoda bezdotykowa
Długi, niepodparty ogonWibracje i niestabilny odczyt kątowyDodatkowe kontrolowane podpory lub alternatywna orientacja
Małe okienko korekcyjneJedno pociągnięcie odwraca lub lokalizuje zagięciePrecyzyjna rozdzielczość przemieszczeń i stopniowane poprawki
Kontakt w wątkuUszkodzenie grzbietu lub sygnał pomiarowy związany z wysokością tonuChronione oprzyrządowanie i metoda pomiaru zatwierdzona na rysunku
ObsługiwanieSplątanie, zarysowania lub nowe zagięcie przed pomiaremZaładunek kierowany, kontrolowane przechowywanie i separacja części

Zalecana konfiguracja maszyny i ogniwa

ModułProponowane wymaganieGranica projektu
Koncepcja maszynyPrecyzyjna automatyczna stacja prostowania punktowegoOstateczna platforma wybrana po przetestowaniu obu rodzin
PomiarKontakt o małej sile lub sprawdzony bezdotykowy system biciaNależy odtworzyć uzgodnioną metodę odniesienia i miernika
ObrótPrecyzyjny uchwyt, ośrodków lub serwisów czasopismNie uważa się, że sam wątek jest punktem odniesienia
ObsługujeNastawny, wyprofilowany, wymienne stykiOddzielne układy dla krótkich i bardzo smukłych śrub
Naciśnij JednostkaSerwoelektryczna lub precyzyjna korekcja hydrauliczna o precyzyjnym przemieszczeniuSiła i zakres skoku określone na podstawie próbek
ObróbkaW stosownych przypadkach miękkie/chronione wkładki tłokowe i podporoweOznaczenia materiału i styku wymagają zatwierdzenia
SterownicaWzorcowe przepisy, sprawdzenie wiarygodności i korekta w pętli zamkniętejNie ma udostępnionego przepisu bez walidacji
ZaładunekPodręcznik, magazyn lub obsługa automatycznaWybrano ze stabilności części, głośność i takt
DaneOdczyty przychodzące/końcowe, liczba korekt i OK/NOKPoziom identyfikowalności określony przez wymagania klienta
BezpieczeństwoStrzegący, blokady, alarmy przeciążenia i nieprawidłowych pomiarówWymagane do konfiguracji produkcyjnej

Analiza porównawcza zamiennika istniejącego sprzętu

Klient zgłasza wcześniejsze użycie sprzętu Galdabini i ocenia alternatywne źródło. Odpowiedzialne porównanie powinno wykorzystywać tę samą reprezentatywną partię próbek, ten sam punkt odniesienia i miernik, ta sama tolerancja akceptacji i te same kryteria uszkodzenia powierzchni. Należy także porównać stawkę korekty, czas cyklu, zmiana, fałszywe odrzucenia, wymagania dotyczące dostępu konserwacyjnego i danych.

We wniosku nie należy twierdzić, że marka jest „odpowiednikiem Galdabiniego”., zdjęcie lub zakres średnic nominalnych. Równoważność może zostać potwierdzona jedynie udokumentowanym benchmarkiem lub wynikiem FAT/SAT dla uzgodnionych części.

Element porównawczyWymagane dowody
Korelacja pomiaruTa sama data, punkty pomiarowe i porównanie skalibrowanych mierników
Jakość końcowaWyniki przed/po dla reprezentatywnych normalnych i najgorszych części
Ochrona gwintuWizualny, akceptacja wymiarowa i funkcjonalna po prostowaniu
Możliwości procesuWystarczająca wielkość próbki po ustabilizowaniu się receptury korekcyjnej
PrzepustowośćCykl czasowy obejmujący ładowanie, iteracje, rozładunek i normalne przystanki
ZmianaZademonstrowano zmianę narzędzi i receptur dla obu rodzin wielkości
NiezawodnośćAlarm, przegląd konserwacji i powtarzalności podczas prób lub odbioru

Walidacja projektu przed ostateczną wyceną

Reprezentatywne próbki powinny obejmować obie geometrie, normalne i najgorsze zakręty dochodzące, każdy materiał lub stan obróbki cieplnej oraz wszystkie istotne warianty gwintu/czopu. Każda próba powinna rejestrować warunek podparcia, punkt odniesienia, przychodzący przebieg, pozycja korekcyjna, siła/skok, jeśli jest dostępny, wynik końcowy, liczba korekcji i wszelkie efekty powierzchniowe.

Ø3,5 × 508 mm należy oddzielnie ocenić pod kątem powtarzalności pomiarów przed rozpoczęciem prób korekcyjnych. Jeśli miernik nie jest w stanie odróżnić zagięcia części od podparcia- lub ugięcie wywołane sondą, Nie można w sposób pewny zagwarantować efektu prostowania.

Informacje potrzebne do propozycji prostowania śruby pociągowej

Proszę o rysunek śruby, potwierdzenie, czy oba rozmiary to osobne modele, ilość próbki i wielkość roczna, materiał i twardość, forma gwintu i ołów, etap obróbki cieplnej i obróbki skrawaniem, położenie czopów łożyskowych i centrowanie, dystrybucja bicia przychodzącego, ostateczna charakterystyka i punkt odniesienia, dozwolone strefy wsparcia/prasy, powierzchnie chronione, etap montażu silnika, pokonać cel, kierunek załadunku i reprezentatywne próbki.

Dane wejściowe pozwalają zespołowi zajmującemu się rozwiązaniem wybrać metodę pomiaru, układ wsparcia, uchwała prasowa, bezpieczne okno korekcyjne, obróbka, planu obsługi i akceptacji bez zgadywania na podstawie samych danych znamionowych silnika lub filmu.

Inżynierska podstawa odniesienia

Źródła te obsługują wyłącznie zasady inżynieryjne. They are not evidence of achieved results for the customer's reported parts.

Często zadawane pytania

Czy jedna maszyna może wyprostować oba Ø6,35 × 75 mm i Ø3,5 × 508 mm śruby pociągowe?

Prawdopodobnie, jeśli zakres pomiarowy, obsługuje, uchwała prasowa, okno obsługi i korekty obejmuje obie rodziny. Różnica L/D jest na tyle duża, że ​​należy ją udowodnić za pomocą oddzielnych narzędzi i prób próbnych, nie zakłada się na podstawie samej średnicy.

Czy 2.33 napięcie stałe o godz 1.5 Moc silnika wpływa na siłę prostowania?

NIE. Pomaga zidentyfikować zespół silnika krokowego, ale nie definiuje materiału śruby, sztywność zginania, geometria gwintu, rozpiętość podparcia lub siła prostująca.

Czy śrubę należy wyprostować przed czy po montażu silnika?

Preferowanym etapem początkowym jest goły wał śrubowy, ponieważ pozwala uniknąć przenoszenia obciążenia korekcyjnego na łożyska lub sprzęgła silnika. Korekta montażu jest możliwa tylko przy zastosowaniu dedykowanego uchwytu i zatwierdzonego planu walidacji obciążenia łożyska i bicia.

Czy maszyna może mierzyć bezpośrednio na gwincie??

Tylko metodą zatwierdzoną pod kątem kształtu gwintu i kontroli końcowej. Gładkie dzienniki, siedzenia łożyskowe, centra, mistrzowski orzech, obwód nakrętki lub odpowiednia metoda optyczna mogą zapewnić bardziej wiarygodne odniesienie funkcjonalne.

W jaki sposób zabezpieczane są gwinty podczas prasowania?

W przepisie określono zatwierdzone strefy wsparcia i prasy, podczas gdy wyprofilowane, wymienne styki rozkładają obciążenie. Odpowiednie mogą być miękkie materiały obuwnicze, ale ostateczny materiał i geometria muszą przejść kontrolę powierzchni i funkcjonalności rzeczywistych śrub.

Czego dowodzi film z projektu?

Pokazuje gwintowaną śrubę pociągową w kompaktowej stacji obrotowej/podporowej/korekcyjnej. Nie potwierdza to podanych wymiarów, zespół silnika, automatyczne podawanie, czas cyklu, tolerancja końcowa lub wynik przy długich śrubach.

Czy można zagwarantować, że alternatywna maszyna będzie równoważna istniejącemu sprzętowi Galdabini??

Dopiero po przeprowadzeniu testu porównawczego tej samej próbki przy użyciu tych samych danych, miernik, tolerancja, kryteria powierzchni i warunki produkcji. Bez tych dowodów nie należy obiecać równoważności marek.

Wniosek

Prostowanie śruby pociągowej zależy od danych funkcjonalnych, zabezpieczenie gwintu i okienko korekcyjne dopasowujące się do rzeczywistej geometrii. Zgłoszone Ø6,35 × 75 mm i Ø3,5 × 508 mm reprezentują bardzo różne problemy związane z pomiarami i wsparciem, dlatego należy je traktować jako dwie zatwierdzone receptury, nawet jeśli jedna maszyna modułowa ostatecznie obejmuje obie.

Wyślij swoje rysunki, materiał i twardość, szczegóły wątku, definicje bicia przychodzącego i docelowego, etap produkcji, objętość i reprezentatywne próbki do przeglądu wykonalności. StraighteningTech opracuje pomiar, obróbka, koncepcję korekty i akceptacji na podstawie dowodów obrabianego przedmiotu, zamiast zalecania sprzętu na podstawie samej mocy znamionowej silnika lub średnicy nominalnej.

Spis treści
Przewiń na górę