Přesnost kuličkových šroubů C5-C7...

mechanika k motorům
Uživatelský avatar
Mrosconi
Příspěvky: 1978
Registrován: 22. 2. 2015, 6:30
Bydliště: Netřebská 47, Praha 6 Ruzyně
Kontaktovat uživatele:

14. 9. 2019, 1:39

Hezký den všem,

Berme v úvahu hobby mašinu do garáže s rozjezdy 600x400x400mm. Běžná sloupovka na lineárním vedení velikostí 30 a šrouby 25mm. Mašina má ideální geometrii, nic se nekroutí, nerezonuje, vše je jak má být. Vše je správně navrženo, optimálně spočítáno. Takže pro nás hobíky tak trochu SciFi:)

Zajímám mně vliv předpětí kuličkových šroubů na přesnost a životnost stroje.
Třeba TBI Motrion dělá běžné válcované šrouby v třídě C5 a k tomu odpovídající matice. Předpokládám, že na frézku použijeme dvojitou maticí. U ní tedy můžeme měnit předpětí jak se nám lbí, ale... Dle katalogu jde o šroub SCR 2505 F C5 (0,018mm/300mm) a maticí DFU 2505 T4 D se továrním předpětím P2 tedy 0,3-0,6. Jak ale mám změřit správné předepětí? Někdo mi říkal, že matice by se po rychlejším roztočení rukou měla otočit ještě o jednu otočku. To je ale tak na oko a nevím, zda to odpovídá více nastavení na 0,3 nebo těch 0,6C.

A teď to podstatné...
Jak na tom bude životnost sestavy, když budu volit malé a jak když zvolím větší předpětí? Ve výpočtech kuličkových šroubů je to tam sice nějak zohledněno, ale spíše mně zajímá praxe.
Předpokládám, že se kuličky i drážky díky většímu tlaku rychleji opotřebují a tím pádem se mi zmenší předpětí a tím pádem musím seřizovat. Otázka je jak často se to v provozu projevuje?
Další otázka je na jednoduché matice. Tam je to jasné, že když se mi matice i šroub opotřebují, nijak to nevykompenzují. Jedině vyměnit kuličky za větší. Otázka zní, zda má smysl dávat na stroje jiné matice než dvojité. Bavíme se o hobby stroji, takže prosím buďte při zemi:)

A poslední ale nejpodstatnější věc...
PŘESNOST !!!
Když vezmu v úvahu tolerancí C5, tak to máme nějakých +/-0,036mm na délce uvažovaného stroje, tedy 600mm. Bez přímého odměřování asi nic nevykompenzujeme, protože neumím si představit, jak bych měl vytvořit nějakou tu "mapu", podle které by se měly korekce stanovit. Tak se s tím musíme smířit a nechat to tak.
Bude mít nějaký vliv jednoduchá matice s větším předpětím než P2 oproti dvojité matici na výslednou přesnost? Neboje to stejné? Prostě je tam nějaká axiální vůle? Nebo ty kuličky jsou opravdu tak na těsno, že se žádá vůle neprojevuje? No a co ta životnost?

A z toho pramení poslední otázka...
Má smysl dávat na mašinu jednoduché matice s větším předpětím? Nebo vždy používat jen dvojité?

Já vím, trochu dlouhé a nudné, ale kdyby se někomu chtělo to profesionálně ale polopatě objasnit... budu rád. A taky mně zajímají zkušeností z praxe. Po kolika hodinách se dělají servisy, a jak je to se skutečnou životností šroubů.
A ještě mně napadlo poslední. Má házení šroubů (prostě křivý šroub) vliv na výslednou přesnost? Kolik je asi tak přípustné házení (díky délce a průměru šroubu)?

Díky
Uživatelský avatar
fmodel
Příspěvky: 10104
Registrován: 26. 10. 2011, 10:37
Kontaktovat uživatele:

14. 9. 2019, 3:27

UUf to bylo dlouhý :lol:
Přesnost stoupání tě nemusí zajímat protože buď měříš pravítkama nebo ŘS umí počítat s nepřesností šroubů a pak děláš korekce v několika úsecích protože ta nepřesnost není lineární .
Zjednodušeně čím větší je předpětí KŠ u obráběcího stroje tím lépe, samozřejmě nesmíš překročit předpětí dovolené výrobcem ,měří se třeba siloměrem kdy upneš šroub do soustruhu ,na matici dáš páku třeba 100mm a zavěsíš siloměr ,potom pustíš malé otáčky a na siloměru je vidět předpětí a také různé nepřesnosti třeba opotřebení které se projeví menším předpětím.
http://www.rm-reznicek.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
Uživatelský avatar
robokop
Site Admin
Příspěvky: 22371
Registrován: 10. 7. 2006, 12:12
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

14. 9. 2019, 5:27

Co se tyce zivotnosti tak ta je primo zavisla na konstrukci stroje, dodrzeni predepsane montaze a dodrzeni presnosti ulozeni.

V hobby sfere naproti tomu kvalita vyrobce a druh sroubu, mira predpeti ma zanedbatelny vliv na zivotnost protoze vyse uvedene ten sroub zabije mnohem drive.
Vsechna prava na chyby vyhrazena (E)
Uživatelský avatar
Mrosconi
Příspěvky: 1978
Registrován: 22. 2. 2015, 6:30
Bydliště: Netřebská 47, Praha 6 Ruzyně
Kontaktovat uživatele:

14. 9. 2019, 6:50

Chlapi to je mi jasné, proto jsem to pojal tak, že máme "ideální" mašinu. Prostě vše uděláno podle doporučení výrobců, vše s maximální péčí. Je mi jasné, že to asi těžko někdo dosáhne, ale jde mi tentokrát spíše o potvrzení teorie praxí.

Ohledně nepřesností dané stoupáním... já myslel právě na nepřímé odměřování, takže tam ty chyby vidím hned. Jak udělám korekci? To snad jde jen s přímým odměřováním, nebo ne?
Jako umím si nastavit že když mi mašina měla udělat 50mm a ve skutečnosti to bylo jen 49,995mm, tak si to umí vykompenzovat počtem kroku. Tedy alespoň v Machu to jde, tak předpokládám že i v ostatních systémech to bude stejné. Jenže co když je šroub na prvních 50mm kratší o těch 5 tisícin a na druhých 50mm bud o 0,003 delší a pod. Takže můžu si udělat mapu třeba po 50mm na celé délce a vybrat "nejlepší" místo mašiny a přesné věci dělat jen na tom místě. Al vytvořit z toho nějakou mapu a zadat ji do systému... to asi nepůjde, nebo jo?

Pokud mám tedy pravdu a výsledná chyba pohybu na mašině bez pravítek je daná přesností šroubu, má smysl investice do šroubu kategorie C3 a lepších. Tím přece tu možnou odchylku likviduji normou. Pokud tedy pro C7 bude 0,1mm/600mm délky, tak v případě C3 to je 0,016mm, což už asi půjde poznat. Nebo investovat do pravítek a nechat obyčejné šrouby.

Jakou matici tedy použít? Dvojitou s možností měnit předpětí, nebo jednoduchou s fixním předpětím?

Díky
r4cv
Příspěvky: 2681
Registrován: 8. 12. 2009, 8:32
Bydliště: Topoľčany

14. 9. 2019, 7:32

Ja neviem čo riešiš. na obrobku máš väčšinou voľné tolerancie a presný musí byť 1 alebo 2 otvory pre ložisko.
tie si zmeriaš a skoriguješ. Určite rádovo väčšie nepresnosti budeš mať od hádzania nástroju, jeho odtlačenia, vôla v ložiskách vretena a pod.

A keď bude treba tak po mesiaci si zmeníš počet krokov (alebo dačo obdobné) na 1mm z 5000 na 4999,7 a basta. a spravíš to na základe skúseností.

k tým pravítkam: je naivné si myslieť, že pravítka z číny budú total presné. ...
msc
Příspěvky: 49
Registrován: 25. 3. 2018, 6:22

14. 9. 2019, 7:43

Nechápu proč tady každý druhý blbne s těma pravítkama. Uvědomujete si vůbec, že dnes se v profi strojích pravítka vyskytují až ve vyšší střední třídě? Cca 2,5-3 mega + nebo za příplatek?
Většina běžných 3-osých obráběcích center jedou na nepřímém odměřování - encodery na servech.
V tomto případě systémy někdy používají kompenzační tabulku ,, Mapování kuličkového šroubu". Tím se celkem efektivně eliminuje výrobní nepřesnost stoupání šroubů.
Ale zase pochybuju že se někdo běžně dostane k takovým měřícím technologiím, kterými disponují výrobci strojů aby namapovali své stroje.

Ohledně volby šroubů bych určitě doporučil s dvojitou maticí protože se dá po LETECH! provozu dopnout a tím oddálit nutnou výměnu. Samozřejmost je automatické centrální mazání)

Btw. teď jsem si znovu přečetl původní dotaz. Víš co? Popsal jsi celkem přesně mašinu od Kovosvitu MAS MCV 750. S tím rozdílem že má slabší lineáry než požaduješ (tuším 25 mm).
Má to 4 tuny na váze a taky PRAVÍTKA !! Myslím ideální hobby mašina do garáže.
Uživatelský avatar
Mrosconi
Příspěvky: 1978
Registrován: 22. 2. 2015, 6:30
Bydliště: Netřebská 47, Praha 6 Ruzyně
Kontaktovat uživatele:

14. 9. 2019, 11:42

Pánové asi to musím uvést na pravou míru. Tady se dlouho vedou debaty o detailech a tak jsem se na jeden zeptal. Neříká, že takovou mašinu chci postavit, nebo dokonce stavím, jen se ptám na názory. Spousta lidí tvrdí, že bez pravítek ani náhodou a taky o tom píšu. Asi těžko bude k dispozici měřící technika aby to stavitel byl shopen vyladit.
Dlouho se ptám na to samé. V jaké přesnosti je třeba mít mašinu, aby to stálo za to a šlo na tom bez větších obtíží obrobit kus materiálu s přesností na 0,05mm. Opakovaně.
Stále si totiž myslím, že tady něco moc "žereme", protože čtu... No mám to 0,003mm v jednom rohu tak to je děs, a tak dále... takže mně zajímájí ty hranice.
Ale jsem rád, že diskutujeme. Časem se možná dozvím to co chi slyšet:)
Uživatelský avatar
robokop
Site Admin
Příspěvky: 22371
Registrován: 10. 7. 2006, 12:12
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

15. 9. 2019, 6:22

Co treba takhle neco postavit a vyzkouset si co vsechno na to ma vliv a co s tim jde udelat.

Ja treba na jedne masine bez pravitek drzim miru do setiny. Je to italskej cnc soustruh na maly veci. A nesmi pritom nekdo vyvetrat. To to paradoxne az o tri setinky utece.
Vsechna prava na chyby vyhrazena (E)
Uživatelský avatar
bobik
Příspěvky: 4564
Registrován: 11. 12. 2007, 7:48
Bydliště: Okres Klatovy

15. 9. 2019, 8:08

Ještliže máš přesné měřidla a umíš s nima měřit, tak obdelník na setiny můžeš obrobit i na nepřesném stroji, jen si musíš ten tvar obrobit s přídavkem, ten odměřit a další program s pustit s příslušnou korekcí. Nejlépe ve dvou krocích, abys bral jenom drobnou šponku a tím měl zanedbatelné odtlačení frézy. Také záleží na výšce dílu, neodlehčená fréza se bude nahoře méně odtlačovat než dole.
Obrábění s přídavkem na semifiniš se dělá i na těch superpřesných strojích s odměřováním. I kdyby ten stroj byl absolutně tuhý a polohoval na tisícinu mm přesně tak tu máme ještě dva činitele -tuhost frézy a tuhost obrobku ( a jeho upnutí). Slabá fréza se ti vlivem řezných sil bude ohýbat ven nebo naopak, při moc velké šponě si jí materiál přitáhne do řezu. No a u obrobku tam je samozřejmě rozdíl, zda obrábíš kostku nebo plech. Pro stejný materiál a frézu použiješ jiné přídavky a jiné podmínky obrábění.
Obrábění na setiny je u tvarových ploch dost problém i v profi sféře. Existuje software zhruba za 300 000Kč, který ti z frézy udělá 3D měřák tak, že můžeš měřit dle 3D modelu.
O teplotě psát nebudu, to by bylo na dlouho. Co tím chci říci - přesnost obrábění je o obsluze a přípravě výroby, stroj je až na druhým místě.
Uživatelský avatar
Mrosconi
Příspěvky: 1978
Registrován: 22. 2. 2015, 6:30
Bydliště: Netřebská 47, Praha 6 Ruzyně
Kontaktovat uživatele:

15. 9. 2019, 1:17

Ciao:)

Díky Bobíku, toto jsem chtěl slyšet. Ono jako amatér nemám moc porovnání z praxe, tak dám více na názory lidí z různých fór a diskuzí. Díky tomu jsem si vytvořil mylnou představu, že se dá "běžně" obrábět na setiny nebo dokonce tisíciny. To mi právě moc nešlo a to i přes to, že jsem děla finiš na třikrát. Proto ty všechny diskuze.
Vždy mně zajímalo do jaké míry má na přesnost vliv samotný stroj a kolik tecnologie obrábění. Já vím, že to není lehké vysvětlit, protože těch faktorů je hafo, ale když se budeme řídit nějakým běžným způsobem práce, tak jsem schopni nějaké data získat.

Takže za sebe mohu říci. Na CauCau Kompas-F600 jsem obráběl kostku 50x50x50mm max 12mm frézkou a když jsem jí měřil, tak rozměry byly v řadech desetiny. Tam se projevily nepřesností mašiny. Vůle v kuličkovým šroubu (jednoduchá matice, volné domečky), takže větší vliv na nepřesnost měla mašina.
Pak jsem předělal sloupovku ZX7045 (BF45), kde byly již dvojité matice silnější krokové motory, ale mašíina byla geometricky mimo. Postup stejný, jen místo 12mm čelní frézky jsem obráběl hlavou 50mm. Výsledek nebyl o moc lepší. První pokus byl ještě na manuální frézce (originál mechanika) a tam to bylo úplně nejhorší. Pak jsem to vystužil a předělal na CNC a výsledek byl lepší. Nicméně geometricky jsem nebyl schopen udělat pravý kout.
Pak jsem postavil betonový portál a i když to vypadá strašně, tak je to zdaleka nejpřesnější. Jsem schopný obrobit napoprvé na 2-3 setiny přesně. Takže geometricky XY je v pohodě. Problém mám s Zkem, kde mám na velkém vyosení poměrně velké vibrace. Stačí ale zvednout výš osu a je po celkem v pohodě. Prostě umím obrobit 49,8 +/- 0,05mm na hrubo a pak finálně na 50 +/-0,02mm. takže rozhodně nejlepší výsledek co jsem kdy měl.

Jelikož bych se chtěl posunout dál, tak ně zajímají veškerá faktory, které mají na obrábění vliv. Kde je "strop", tedy na jakou přesnost jsem se schopný dostat.
No a jelikož nemám vlastní zkušenost z prací na jiných mašinách, jediné co jsem viděl byla MAS 1016 a tam mi obrobili desku stolu s přesností na 0,2mm na 1m délky. Myslím teď srovnání výšky čelní frézkou. Ta nevím, zda je to běžná přesnost, nebo chyba obsluhy...

Pokud by jste si uměli představit, že obrábíte 1000x300x100mm silnou desku z 7075ky a zajímá vás výška 100mm, na jakou výslednou přesnost by jste se mohli dostat. A jakým způsobem. To by mi celkem pomohlo v utvoření názoru na přesnost:)

Díky a hezkou neděli
milan584
Příspěvky: 2130
Registrován: 12. 5. 2009, 2:17
Bydliště: na jihu

15. 9. 2019, 2:17

Mrosconi píše: 15. 9. 2019, 1:17 Ciao:)
Pokud by jste si uměli představit, že obrábíte 1000x300x100mm silnou desku z 7075ky a zajímá vás výška 100mm, na jakou výslednou přesnost by jste se mohli dostat. A jakým způsobem.
Díky a hezkou neděli
Na nějaký menší :) mašině (třeba HD16 z Holoubkova) tak do rovinnosti 0.02 - když bude v perfektním stavu a v klimatizované :mrgreen: místnosti
Akorát když pak o 100m dál otevřou dveře nebo okno, tak to opět bude totálně v xxxxx. A za měsíc taky, i bez toho otevírání okna.
Nějak mi hlava nebere, k čemu jsou dobrý ty otázky typu "na jakou výslednou přesnost se lze u metr dlouhýho balvanu hliníku :shock: dostat"
Uživatelský avatar
bobik
Příspěvky: 4564
Registrován: 11. 12. 2007, 7:48
Bydliště: Okres Klatovy

15. 9. 2019, 4:09

Jsem psal nepřesný stroj, ale myslel jstem tím dostatečně tuhý na požadovaný typ obrábění bez softwarové kompenzace nepřesnosti stoupání šroubu.
Pokuď chceš obrábět slitiny hliníku přesně od 300mm výše, musíš už brát už do úvahy rozdílnou teplotní roztažnost obráběného dílu a tvé mašiny.
Když budeš obrábět teď v léte ve 30°C, tak vůči ocelové či litinové mašině ten díl bude mít rozdíl 0,1mm/1000mm. Betonová frézka bude mít podobou teplotní roztažnost jako ocel. Když jsme vrtali desky ze slitiny EN AW 5083, tak kolíkové díry na tom metru lítali +-0,1mm. To se dělalo na MCV1000, což je stroj s pravítkama. Myslím, že je to tak nějak polohová přesnost řady nástrojařských mašin, co se v prospektech chlubí nějakou udávanou přesností třeba +-0,006mm. Reálně je polohová přesnost tak +-0,005/100mm u těch novějších profi mašin. Můj odhad. Hoby mašina tak těch +-0,02/100mm, to bych považoval za dobrý výsledek.
Milan199
Příspěvky: 2907
Registrován: 18. 8. 2010, 9:04

15. 9. 2019, 8:23

Bobik to popisuje dle mého názoru naprosto přesně.
Doplnil bych dvě věci:
Hodně se tu mluví o tepelné roztažnosti, ale připadá mi, že si to mnozí prostě neumí představit. Ocel má hodnotu 1,04 setiny na stupeň a metr. Hliník 2,3 ! Na dvou fotkách máte změřenou délku trubky 75 mm dlouhé na kuse v místnosti kde je cca 19° C a po asi minutě co jsem ji držel v ruce. // pokud tu někdo začne rozvíjet úvahy že to je tím že jsem teplej tak má u mne facku na celou hubu :D // Ten kus se protáhne o 0,02 jenom tím, že ho držíte v ruce a ohřejete ho !
20190915_200637[1].jpg
20190915_200950[1].jpg
Zkuste si představit co dělá hliníková konstrukce s našroubovanejma ocelovejma lineárama.

Druhá věc : Jednoduché nebo dvojité matice kuličkových šroubů.
Když jsem někdy v roce 1988 stavěl první CNC soustruh, tak jsem se hodně inspiroval soustruhem od Emca ET120. Tam byly šrouby pr 12 stoupání 5 mm s jednoduchou maticí. Šrouby pro malý soustruh tehdy stály zhruba 4 mé měsíční příjmy. O nějakých dvojitých maticích jsem ani nevěděl a taky bych si mohl o nich nechat jenom zdát. Když jsem po letech postavil frézku s rozjezdy cca 250 mm, z litiny, těžkou téměř 500 kg, u které jsem očekával tuhost /lineáry 90/35 Rexroth/, byl jsem dost zklamaný jak je "gumová". Bohužel jsem zjistil, že slabé místo jsou jednoduché matice s předpětím 0,02 průměr 16 stoupání 5 mm Rexroth. Při zatížení taková matice "pruží" i o několik setin ! Přitom vůli nevykazuje. Tak mne po letech napadlo si pořádně prostudovat katalog Rexrothu kde to dost dobře popisují. Později jsem šrouby nahradil přesnějšími / 0,01 na 300 mm/ s dvojitými předepnutými maticemi a frézka neuvěřitelně "ztuhla". Dnes bych na stejný stroj klidně použil šrouby průměr 20 nebo 25, na tom se nic neprodělá.
Uživatelský avatar
robokop
Site Admin
Příspěvky: 22371
Registrován: 10. 7. 2006, 12:12
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

15. 9. 2019, 8:33

Milan199 píše: 15. 9. 2019, 8:23 Zkuste si představit co dělá hliníková konstrukce s našroubovanejma ocelovejma lineárama.
no co, stavm frezku a najednou zjistim ze stavim bimetalovy teplomer
Vsechna prava na chyby vyhrazena (E)
Uživatelský avatar
bobik
Příspěvky: 4564
Registrován: 11. 12. 2007, 7:48
Bydliště: Okres Klatovy

15. 9. 2019, 8:50

:D :D :D
Odpovědět

Zpět na „šrouby a převodovky“