Точные линейные перемещения в соответствии с заданными профилями ускорения и с определенной силой: в двух словах, это требования, которые производители станков и пользователи предъявляют, например, к приводам столов инструментов или сменщиков инструментов. Этим требованиям отвечают шариковые винты, которые в последние годы все чаще преобладают над ранее использовавшимися трапецеидальными винтами. Причинами этого являются более высокая точность, которую они обеспечивают, и все более высокие скорости обработки современных станков - ключевое слово высокоскоростная резка (HSC).
Станкостроение как целевой сектор
Производство станков является ключевой целью для NSK - как в Японии, так и в Европе. Компания производит шариковые винты для станков с 1960 года. Ассортимент включает различные серии с диаметром вала от 4 до 200 мм и многочисленные специальные типы для особых требований, таких как экстремально низкий уровень шума, короткие ходы и максимальная точность позиционирования. Компания может предложить производителям станков полный спектр компонентов привода, таких как роликовые подшипники, шариковые винты и линейные направляющие, включая всестороннюю поддержку производителей и пользователей станков. На выставке EMO Hanover в этом году компания NSK представит инновации, разработанные специально для машин и систем для резки металла.
Картинная галерея
Премьера для новых шариковых винтов
В центре выставки будет мировая премьера новой серии шариковых винтов, которая соответствует требованиям DIN 69051 с точки зрения размеров, то есть формы фланца и монтажных отверстий. Что касается данных о производительности, разработчики специально разработали для конкретных требований станка - то есть высокую жесткость и, следовательно, низкий прогиб, а также максимальную грузоподъемность в ограниченном пространстве.
Новая серия изготавливается с диаметром вала от 32 до 63 мм и шагом от 10 до 30 мм. С характеристикой скорости DN 160 000 он подходит без ограничений для высокоскоростных приложений, в которых также требуется очень точное позиционирование. В то же время плавный ход новой серии устанавливает стандарты. Это создает лучшие условия для минимальных колебаний в линейной системе. Типичные области применения новых шариковых винтов - это, например, линейные главные оси станков и другие линейные перемещения с высокими требованиями к номинальной базовой нагрузке.
Для использования в формировании растений
С недавно выпущенной серией S-HTF NSK нацелена на другой профиль применения, а именно на приложения, в которых поглощаются высокие нагрузки. Это относится, например, к металлоформирующим установкам, которые также включают порошковые прессы для спеченных металлических компонентов.
По сравнению с предыдущими сериями серия S-HTF характеризуется удвоенным сроком службы и повышением нагрузки в 1,3 раза. Эти улучшения достигаются, в частности, благодаря использованию специального стального материала, называемого «Tough Steel» (Tough Steel) (TF), который известен в линейке подшипников качения NSK в течение многих лет и прошел полевые испытания с его свойствами. Валы из TF имеют оптимальное сочетание твердости и ударной вязкости. Эта серия уже используется европейскими (инструментальными) машиностроителями, а также производителями машин для литья пластмасс под давлением.
Линейные приводы с охлаждаемой гайкой
Выделение тепла неизбежно, особенно с быстродействующими линейными приводами станков. По этой причине часто используются серии, в которых вал выполнен в виде полого вала. Охлаждающая среда проходит через вал, рассеивает тепло и, таким образом, не только снижает износ, но и повышает точность позиционирования, поскольку изменения размеров, связанные с температурой, сводятся к минимуму. Эти нежелательные эффекты еще ниже, если производитель машины использует шариковые винты с охлаждаемой гайкой. Они являются частью ассортимента NSK и обеспечивают особенно высокую точность процесса.
Радиально-упорные шарикоподшипники для высоких требований
Подшипники приводов главного шпинделя являются особенно чувствительным элементом привода. Здесь подшипники достигают очень высоких скоростей - особенно при высокоскоростной обработке (HSC) - и на них действуют высокие радиальные и осевые силы, например, во время фрезерования. В то же время требования к точности выполнения чрезвычайно высоки. И, несмотря на высокие скорости, выделение тепла должно оставаться минимальным, чтобы не было связанных с температурой изменений размеров и, следовательно, ограниченной точности работы.
С серией Robust, NSK предлагает целый ряд радиально-упорных шарикоподшипников, которые были специально разработаны для этой области применения и используются многими производителями станков и изготовителями шпинделей. Они доступны в различных исполнениях, включая стальные и керамические шарики, расы из различных специальных сталей и несколько конструкций клеток.
Дополнительная информация по теме шариковых винтов под наблюдением
Подшипники качения часто являются подходящим «окном процесса» для мониторинга состояния приводов и машин. Таким образом, можно непрерывно контролировать не только сами подшипники, но и смежные компоненты в трансмиссии. Такие системы мониторинга состояния (CMS) от NSK скоро будут использоваться, в частности, в рельсовых транспортных средствах и ветряных турбинах.
В EMO NSK демонстрирует новую версию систем мониторинга состояния в режиме реального времени. Основой здесь является мониторинг состояния линейного привода. Шариковый винт NSK установлен в трех параллельных путевых столах - один с нормальной работой, один с ранним повреждением и один с явным повреждением. Линейные приводы контролируются в режиме реального времени датчиками вибрации и отображаются результаты измерений. Различия в результатах измерений четко различимы. Согласно такой системе, согласно NSK, создаются предпосылки для 100% доступности линейного привода, поскольку его можно использовать для определения состояния компонента.
Скоростные клетки
В EMO компания NSK представит новую разработку серии Robust: клетка Sursave, разработанная специально для приводов главных шпинделей станков HSC. В дополнение к его пригодности для очень высоких скоростей, очень низкий момент трения является одной из характерных особенностей новых сепараторов. Вызывает лишь небольшое количество тепла, что способствует точности вращения подшипников качения.
Выражено в цифрах: для новых подшипников были определены значения скорости более 3 миллионов нх дм. Это на 20% больше по сравнению с обычным радиально-упорным шарикоподшипником. В этом сравнении, надежный подшипник Sursave также достигает 20% меньшего момента трения и плавного уменьшения значения NRRO вдвое. Аббревиатура расшифровывается как «неповторяющееся биение». Это значение описывает точность хода подшипника.
Совокупность этих свойств - высокая скорость, низкий момент трения и очень высокая точность вращения - означает, что приводы шпинделей с радиально-упорными шарикоподшипниками Robust Sursave обеспечивают очень высокое качество поверхности обрабатываемых компонентов, а также высокую скорость обработки. В зависимости от применения и требований, подшипники также создают предпосылки для того, чтобы можно было отказаться от последующих этапов обработки, таких как шлифование. (Mz)
NSK на EMO 2017: зал 7, стенд D 12
* Андреас Кропп, менеджер по разработке приложений Precision, NSK Германия