بال اسکرو برگشتی: چیست و چگونه از آن جلوگیری کنیم

این مقاله توضیح می‌دهد که واکنش بال‌اسکرو چیست، چرا اهمیت دارد، چه چیزی باعث آن می‌شود، چگونه آن را بررسی کنیم، و چگونه پیش‌بارگیری، طراحی مهره‌های دوتایی، روان‌کاری، تراز نصب و تعمیر و نگهداری منظم به کاهش و کنترل واکنش کمک می‌کند.

Backlash بال اسکرو چیست؟

برگشت بال اسکرو به حرکت محوری کوچک یا حرکت از دست رفته اشاره دارد که هنگام معکوس شدن جهت چرخش سیستم بال اسکرو رخ می دهد. هنگامی که پیچ تغییر جهت می دهد، قبل از اینکه مهره شروع به حرکت دقیق در جهت مخالف کند، فاصله داخلی بین توپ ها و مسیرهای مسابقه باید برداشته شود.

در یک سیستم پیچ و مهره‌ای که به خوبی همسان شده-، حرکت باید به آرامی و با حداقل تاخیر منتقل شود. با این حال، فاصله تولید، پیش بارگذاری ناکافی، سایش، روغن کاری ضعیف، یا خطاهای نصب می تواند بازی محوری قابل اندازه گیری ایجاد کند.

این واکنش ممکن است در میکرون یا میلی متر اندازه گیری شود. اگرچه ممکن است کوچک به نظر برسد، اما می‌تواند باعث ایجاد خطاهای قابل مشاهده در موقعیت‌یابی در ماشین‌هایی شود که به معکوس کردن جهت دقیق و حرکت قابل تکرار نیاز دارند.

برگشت بال اسکرو در حین برگشت جهت

چرا Backlash در سیستم‌های CNC و اتوماسیون اهمیت دارد؟

عکس العمل مهم است زیرا بسیاری از ماشین ها فقط در یک جهت حرکت نمی کنند. محورهای CNC، جداول موقعیت یابی خودکار، واحدهای انتقال روباتیک، سکوهای بازرسی و سیستم های بسته بندی اغلب در طول عملیات به طور مکرر جهت را تغییر می دهند.

هنگامی که واکنش معکوس وجود دارد، موتور یا پیچ ممکن است قبل از اینکه میز، مهره یا کالسکه واقعاً پاسخ دهد، شروع به معکوس کردن کند. این تأخیر می‌تواند خطای موقعیت‌یابی و حرکت ناپایدار ایجاد کند، به‌ویژه در حین کانتور کردن، سوراخ‌کاری، حکاکی، بازرسی یا حرکت مکرر-و-مکان.

علل اصلی برگشت بال اسکرو

واکنش برگشتی بال اسکرو ممکن است از فضای خالی داخلی اصلی باشد، اما همچنین می تواند به تدریج در طول استفاده از ماشین ایجاد شود. جدول زیر علل رایج و مواردی که باید بررسی شود را نشان می دهد.

نحوه بررسی برگشت بال اسکرو

هنگامی که یک ماشین قابلیت تکرار کمتری پیدا می کند، به ویژه پس از معکوس کردن جهت، معمولاً عکس العمل مشاهده می شود. در سیستم های CNC و اتوماسیون، می توان با مشاهده پاسخ محور، دقت قطعه یا اندازه گیری حرکت مستقیم آن را بررسی کرد.

هنگام بررسی عکس‌العمل، بازرسی سایر بخش‌های مرتبط نیز مهم است. گاهی اوقات حرکت از دست رفته اندازه گیری شده نه تنها از مهره بال اسکرو، بلکه ناشی از شل بودن یاتاقان های تکیه گاه، کوپلینگ های فرسوده، مشکلات اتصال موتور، یا استحکام ضعیف قاب دستگاه است.

نحوه کاهش و جلوگیری از برگشت بال اسکرو

باید قبل از خرید و در حین استفاده از ماشین، کنترل برگشت عکس را در نظر گرفت. یک ساختار مناسب پیش بارگذاری ممکن است از همان ابتدا عکس العمل را کاهش دهد، در حالی که نصب و نگهداری صحیح به جلوگیری از افزایش واکنش در طول زمان کمک می کند.

قبل از خرید یا مرحله طراحی

در مرحله طراحی، کنترل برگشتی با بال اسکرو، مهره، پیش بارگذاری، یاتاقان نگهدارنده و طراحی ماشینکاری صحیح شروع می شود. نیاز به دقت دستگاه، جهت بار، سرعت، فرکانس معکوس و فضای نصب باید با هم بررسی شود.

در مرحله استفاده و تعمیر و نگهداری

در حین کارکرد دستگاه، اگر روغن کاری ضعیف باشد، قطعات فرسوده شوند یا تراز ناپایدار شود، ممکن است واکنش برگشتی افزایش یابد. بازرسی منظم به پیدا کردن مشکلات قبل از جدی شدن از دست دادن دقت کمک می کند.

روش های اصلی پیش بارگذاری برای کنترل Backlash

پیش بارگذاری یکی از روش های اصلی است که برای کاهش یا کنترل واکنش بال اسکرو استفاده می شود. به جای ایجاد فضای خالی در داخل مهره، پیش بارگذاری نیروی داخلی کنترل شده را اعمال می کند تا توپ ها در تماس نزدیک با مسیرهای مسابقه باقی بمانند.

Preload می تواند استحکام را بهبود بخشد و واکنش قابل اندازه گیری را کاهش دهد، اما باید با دقت انتخاب شود. پیش بارگذاری بیش از حد ممکن است باعث افزایش اصطکاک، تولید گرما، بار موتور و سایش شود.

پیش بارگذاری توپ بزرگ

پیش بارگذاری توپ بزرگ از توپ هایی استفاده می کند که کمی بزرگتر از توپ های استاندارد هستند. این توپ ها یک تداخل کنترل شده در داخل مهره ایجاد می کنند و به کاهش فاصله بین توپ ها و مسیرهای مسابقه کمک می کنند.

این روش فشرده و مقرون به صرفه است و برای بسیاری از کاربردهای صنعتی عمومی مناسب است. با این حال، سطح پیش بارگذاری در مقایسه با ساختارهای مهره دوبل محدود است.

پیش بارگذاری دو مهره

پیش بارگذاری دو مهره از دو مهره نصب شده روی یک محور پیچ استفاده می کند. با تنظیم موقعیت نسبی بین دو مهره می توان فاصله داخلی را کاهش داد و پیش بارگذاری را معرفی کرد.

این ساختار استحکام بالاتر و کنترل واکنش بهتری را ارائه می‌کند و اغلب در ماشین‌های CNC، تجهیزات اندازه‌گیری دقیق و سیستم‌های اتوماسیون با دقت بالا استفاده می‌شود.

مزیت این کار این است که سازه‌های دو مهره به فضای نصب بیشتری نیاز دارند و معمولاً هزینه بیشتری نسبت به طرح‌های تک مهره دارند.

Lead Offset Preload

پیش بار افست سرب از یک هندسه مهره طراحی شده ویژه برای ایجاد پیش بار کنترل شده در داخل مهره استفاده می کند. این می تواند ساختار فشرده ای را حفظ کند و در عین حال کنترل عکس العمل را بهبود بخشد.

این روش برای ساخت پیچیده‌تر است، اما زمانی می‌تواند مفید باشد که برنامه به ساختار فشرده، پیش بارگذاری پایدار و عملکرد موقعیت‌یابی بهتر نیاز داشته باشد.

انتخاب یک پیچ توپ پایین{0}}

انتخاب یک بال مارپیچ کم-برخورد باید بر اساس نیاز واقعی دستگاه باشد. دقت بالاتر مفید است، اما ساختار مهره، سطح پیش بارگذاری، یاتاقان پشتیبانی، ماشینکاری انتهایی و شرایط نگهداری نیز مهم هستند.

برای کاربردهای صنعتی استاندارد، یک-بالاخن اسکرو C7 که به خوبی طراحی شده با پیش بارگیری مناسب کافی است. برای برنامه‌های کاربردی با دقت-بالا، خریداران ممکن است پیچ‌های زمینی C5 یا ساختارهای پیش‌بار کنترل‌شده‌تری را بر اساس نیاز برنامه در نظر بگیرند.

مرجع کنترل برگشتی بال اسکرو DLY

لوازم DLYبال‌پیچ‌های سرد-C7, پیچ های زمینی C5,آجیل توپی, واحدهای پشتیبانیو ماشینکاری انتهایی سفارشی برای دقت مختلف و الزامات کنترل عکس العمل.

برای کاربردهای حساس به ضربه{0}، ساختار مهره، سطح پیش بارگذاری، یاتاقان پشتیبانی، ماشینکاری انتهایی، روانکاری، تراز نصب، و استحکام قاب دستگاه باید با هم تأیید شوند. کنترل عقب ماندگی یک مشکل سیستمی است، نه تنها یک مشکل مدل بال اسکرو.

نتیجه گیری

برگشت بال اسکرو یک فاصله کوچک یا حرکت از دست رفته در حین معکوس کردن جهت است، اما می تواند تأثیر واضحی بر دقت موقعیت، تکرارپذیری، کیفیت ماشینکاری و پایداری حرکت درازمدت- داشته باشد.

عکس العمل ممکن است ناشی از ترخیص تولید، عدم پیش بارگذاری، سایش، روغن کاری ضعیف یا خطاهای نصب باشد. برای کاهش و جلوگیری از واکنش، خریداران و مهندسان باید طراحی پیش‌بار، ساختار مهره، یاتاقان‌های نگهدارنده، ماشین‌کاری انتهایی، روغن‌کاری، تراز نصب و شرایط نگهداری را با هم بررسی کنند.

یک سیستم بال اسکرو کم{0}}به عنوان یک سیستم حرکتی کامل، شامل پیچ، مهره، توپ‌ها، واحدهای پشتیبانی، کوپلینگ، روان‌کاری و ساختار ماشین انتخاب و نگهداری شود.