Cosa, perché e come

A causa della loro capacità di fornire un'elevata spinta e un posizionamento accurato, le viti a sfere possono essere trovate in molte applicazioni di montaggio automatizzate che richiedono un movimento lineare.

Gradini a sfere per il posizionamento dell'unità per assemblare piccole parti. Le viti a sfera controllano l'asse Z nei robot e la RAM nelle pressioni del gruppo elettromeccanico. Con la loro elevata rigidità, basse velocità di viaggio ariali e veloci, le viti a sfere possono essere viste in molte macchine di assemblaggio di elettronica, tra cui caricatori di riviste, stampanti in pasta, distributori e attrezzature di posizionamento e inserimento.

Come le viti ACME, le viti a sfere convertono il movimento rotante in movimento lineare. Ma a differenza delle viti ACME, le viti a sfere hanno fili elicoidali concavi e i cuscinetti a sfera guidano tra la vite e il dado in una pista a ricircolo. Questa disposizione riduce drasticamente l'usura meccanica e consente a una vite a sfera di convertire oltre il 90 percento della coppia del motore in spinta.

I fili su una vite a sfera possono essere macinati o arrotolati. Le viti a sfera con fili di terra sono più accurati di quelli con fili arrotolati, ma sono anche più costosi. Accampanche, le viti ACME, le viti a sfera hanno una quantità minuta di contraccolpo o un movimento assiale relativo tra la vite e il dado quando il motore non sta girando. In entrambe le viti a sfera e viti ACME, il contraccolpo in genere inizia a 0,006 pollici. Tuttavia, mentre si indossa una vite ACME, la quantità di contraccolpo aumenta. Questo non accade in una vite a sfera, a causa della sua operazione bassa.

Se il contraccolpo è una preoccupazione dipende dall'applicazione. Ad esempio, in un'applicazione di movimento verticale, il carico spinge costantemente verso il basso sul dado, quindi il contraccolpo non è un problema. Un modo per eliminare il contraccolpo è usare un dado precaricato. Precaricato significa che l'interfaccia tra le palle e le scanalature è precompressa, quindi non c'è spazio in pista. La posizione del dado è interamente una funzione della posizione rotazionale dell'albero. Il precarico aumenta anche la rigidità del sistema.

I cuscinetti di supporto su ciascuna estremità della vite a sfera non devono essere trascurati. Questi sono specificati come semplici, fissi o gratuiti. Supporti semplici, come cuscinetti a sfere, offrono una buona rigidità radiale, ma nessuna rigidità assiale. I supporti fissi, come coppie di cuscinetti a contatto angolari, forniscono rigidità in entrambe le direzioni. Un supporto gratuito è proprio questo, nessun supporto.

Quanto bene supporti la vite a sfera determina la velocità con cui puoi girare la vite e quanto carico puoi mettere su di essa. Quando specificando la vite a sfera, gli ingegneri dovrebbero fornire quante più informazioni sull'applicazione possibile. Queste informazioni dovrebbero includere carichi, indicazioni, cicli ariali, colpi e ciclo di vita previsti. Anche le condizioni ambientali sono importanti, perché possono influire sui sigilli del cuscinetto.

Corey consiglia agli ingegneri di conoscere la differenza tra accuratezza, ripetibilità e risoluzione e di evitare di specificare una maggiore precisione di quanto non abbiano veramente bisogno. L'aumento della precisione è estremamente costosa in una vite. L'aumento della ripetibilità è la differenza tra un dado standard e un dado precaricato. Sarà di più, ma non tanto quanto più precisione. L'aumento della risoluzione è economica e facile.