Přesnost šroubu a matice

[walter2]

Před tím než investuji do šroubu bych si chtěl ověřit, zda to pro mé potřeby nejsou vyhozené za peníze kuličkový šroub s předepjatou maticí a nestačilo by bohatě jiné levnější řešení. V extrémním případě třeba trapez. Nehledám úsporu za každou cenu, ale rád rozumím tomu, proč připlácím za „to nejlepší“.

Abych byl schopen hodnotit vliv „šroubu a matice“ a diskuse se nerozjela příliš doširoka, budu pro zjednodušení předpokládat, že:

1. tuhost celého stroje bude ideální ,tj. ani se nehne

2. lineární vedení bude udělané na hobby účel „precizně“


Budu uvažovat statický šroub (tj. šroub nerotuje) a poháněnou rotační matici. Stoupání 5mm a cca 2000 otáček /min.‎ Délka sroubu 1400 mm.
Celkovou (ne)přesnost bych rád dosahoval‎ 0,1mm na 1m a životnost mne asi moc netrápí, protože chci obrábět maximálně 10 hodin týdne (narazove) pouze dřevo, uměle dřevo, balsu apod.

Výslednou nepřesnost danou šroubem a matici chápu jako součet (vektorový) následujících chyb:

1. změny způsobené tepelnou roztažností

2. chyba stoupání šroubu (pitch accuracy) - tj. jak presne jsou závity "sebe"

3. vůle v matici (backlash)‎ - tj, jak moc se matice pohne na sroubu při tlaku na ni vyvijene tam a zpet, když se nepretoci ani o kousek.

4. vůle v uložení šroubu – tj. zda mám šroub uloženy bez vůle. U pevně uloženého sroubu (při použití poháněné matice) předpokládám, že tuto vůli jsem schopen eliminovat na nulu

5. vůle v domečku pro rotační matici - tj. jak moc "se hybe" matice v domečku s ložisky


Co me zajímá:
1. Hraje roli ještě nějaká jiná vůle související se šroubem, matkou a jejich uložením, která mi je ukryta a chybí mi v popisu výše?

2. Tepelná roztažnost (alespoň pro mne překvapivě) hraje snad nejvýznamnější roli v celkové nepřesnosti. S ohledem na to, že plánuji CNC provozovat v rozsahu teplot 12-25 stupňů Celsia (rozdíl teplot v dílně léto versus zima), tak tak při rozdílu teplot 13 K dojde ke změně délky o 0,234 mm (změna délky = delka sroubu X rozdil tepolot X koeficinet teplotni roztaznosti = 1.5x13x12x10-6) ), tak jen teplotní roztažnost mi dělá v požadované přesnosti čáru přes rozpočet. Nedělám chybu někde ve výpočtu nebo se dá v LinuXCNC nebo Machu vliv teploty kompenzovat? Napadá mne, že bych dle teploty nastavoval stoupání šroubu ne 5, ale 5,0000….1.
Nebo se v přesné výrobě udržuje v dílnách definovaná teplota, rosný bod a kdoví co ještě ?

3. V machu apod je možnost kompenzovat backlash. Jak moc se na toto dá spoléhat? Je mi jasne, že ideální je vse řešit HW a SW je jen berlička, ale nemám žádnou zkušenost, tak se ptám, co se tím dá prakticky zachránit a co už ne.

Díky za nasměrování

[filla]

kulickovy sroub, ten co bezne koupis je valcovany, stejne jak trapezovy, takze ne/presnost jejich stoupani je stejna, kulickovy je staveny na vetsi provozni zatizeni, takze by pri tve zatezi/frezohodiny vydrzel 100let , u obou sroubu je mozne pouzit predepnuti matic, dal uz zalezi jen na penezich

[walter2]

Díky za reakci. Přesnost šroubů od výrobce zjistit umím a rád tomu dám čas. Spíše by mě zajímal názor na otázky 1-3, které v tabulkách nevyčtu...

[filla]

1. nepresnost je dana vule v matici+vule v ulozeni
2. s tepelnou roztaznosti sroubu bych si IMHO nedelal velke starosti, staci par minut jezdit tam a zpet a trenim se zahreje a natahne, navic v dynamice se to chova jinak nez staticke popojeti, tepelna roztaznost ti stejne rozhodi geometrii a muze to byt i vic nez u toho sroubu
3. backslash moc nefunguje, akorat prodluzuje dobu frezovani, v pohybu se to chova jinak a ty vule castecne zmizi, mel jsem na masince vuli v 0.4mm a vyfrezovane dily meli tvarovou nepresnost do 0.2mm

[Bob]

No přesnost při frézování třeba té tvoji uvaděné balzy, na délce 1000mm, musí být 0,1mm nebo ten model nepůjde složit. A teď vážně, vem si že ve strojírenství podle ISO máš na 1000mm toleranci ve 2 třídě přesnosti tak +- 0.8mm, nemám tabulky tak odhaduji. Podívej na hobby frézování ti bohatě stačí TR šroub, v domečku dvě TR matice proti sobě, nastavíš si vůli jakou potřebuješ a už frézuješ, pokud budeš bádat, co je lepší, a ještě lepší, až úplně nejlepší, tak nikdy nic nepostavíš, a pokud ano, tak to už bude lepší si koupit frézku profi v ceně od 200000Kč nahoru, bude to levnější. Podívej na foto tam mám ten domeček s dvěmi TR maticemi. A při houmování to zatím jezdí pořád na 0.