Классы точности зубчатой ​​рейки: чего на самом деле вам стоят стандарты DIN 5, DIN 7 и DIN 10

Зубчатая рейка и подобранная шестерня, шлифованные зубья

Целевое ключевое слово:классы точности зубчатой ​​рейки

Вторичный:Зубчатая рейка класса качества DIN, зазор зубчатой ​​рейки и погрешность шага зубчатой ​​рейки

Мета-описание:Точность зубчатой ​​рейки от DIN 5 до DIN 10 объясняется реальными значениями погрешности шага, достижимым люфтом для каждого класса и тем, как выбрать класс, не переплачивая.

Каждые несколько недель кто-то присылает нам чертеж реечного портала с «высокой точностью», записанный в примечаниях и ничего больше. Нет класса DIN, нет показателя отклонения шага, нет целевого люфта. Когда мы спрашиваем, ответ обычно звучит так: «Как можно точнее в рамках бюджета».

Это не спецификация. Это желание. И разница между DIN 10 и DIN 5 — это немалая премия -, это другой производственный маршрут, другое оборудование и стоимость метра в несколько раз выше.

Итак, вот что на самом деле означают оценки в цифрах и как решить, какая из них действительно нужна вашей машине.

Что измеряет номер класса

Класс точности рейки описывает совокупную погрешность шага -, насколько далеко зубья смещаются от своего теоретического положения по длине стержня. Обычно он указывается в миллиметрах на метр.

Рисунок 1. Суммарная погрешность шага по классам качества DIN. Оранжевым цветом отмечены степени, полученные без шлифовки после-закалки.

DIN 3962 определяет классы качества; чем меньше число, тем жестче допуск. В отрасли производственный маршрут и достижимый класс выстраиваются следующим образом:

Мы производим стойки всего диапазона от DIN 5 до DIN 10.

Разброс сверху вниз составляет примерно 8:1. Если выразить это физически: стойка с отклонением шага ±0,200 мм более 1000 мм означает, что реальная длина находится где-то между 999,8 мм и 1000,2 мм против теоретических 1000 мм.

Обратите внимание на кое-что в таблице. Базовые стойки с индукционной-закалкой соответствуют требованиям DIN 10 -худшийкласс указан -, а закаленные-и-стойки заземления соответствуют стандарту DIN 5. Оба закалены. Разница в том, что происходит после затвердевания.

Почему закалка делает стойки менее точными, а не более

Это постоянно сбивает людей с толку. Закалка — это качественная операция, поэтому наверняка закаленная стойка лучше?

По грузоподъемности да. Для точности: нет - не сам по себе.

Индукционная закалка резко увеличивает силовую способность стойки, но в то же время снижает качество зубьев, поскольку цикл нагрева и закалки деформирует пруток.

Нагревание зубьев до температуры аустенизации и их закалка приводит к перемещению прутка. Длинная и тонкая стойка имеет наихудшую геометрию для сопротивления таким искажениям. Вы получаете 50–55 HRC на флангах и теряете точность подачи в одной и той же операции.

Решение - скрежетать зубамипослезакалка. Именно это отличает стойку из индукционной-закалки DIN 10 от закаленной-и-шлифованной рейки DIN 6 - — сверхточный шлифовальный проход на станке, который стоит дороже, чем дом большинства людей. Тот же принцип справедлив и для зубчатых колес в целом: точность падает после термообработки, а шлифовка ее восстанавливает.

В нашем собственном производстве это планировочное решение, а не второстепенная мысль. Специально во время фрезерования зубьев оставляют дополнительный припуск, чтобы после закалки зубья можно было отшлифовать до нужного размера. Стойка, указанная как «закаленная» без операции шлифования, не может соответствовать высокому классу, что бы ни говорил показатель твердости.

Вот почему само по себе слово «закаленное» ничего не говорит о точности. Спросите, что за процесс, и шлифовались ли после этого зубы.

Число, которое на самом деле чувствует ваша машина: люфт

Ошибка питча – это то, что сертифицируется. Люфт – это то, что замечает оператор при реверсе оси.

Рисунок 2. Минимально достижимый люфт в зависимости от уровня точности системы.

Типичный минимально достижимый люфт в зависимости от уровня точности системы:

К каждой строке этой таблицы применимо одно уточнение, и это самое важное предложение по теме:Люфт рейки и шестерни зависит от соосности рейки по линейным направляющим.

Прочтите это еще раз, прежде чем заказывать стойку DIN 5. Если монтажная поверхность вашей рейки не обработана параллельно линейным направляющим, расстояние между центрами шестерни изменяется вдоль хода, а вместе с ним изменяется и люфт. Вы купили сверх-высокую точность и установили среднюю точность. Мы видели, как это происходило на машинах, где рейка стоила дороже, чем коробка передач.

Нулевой люфт не достигается покупкой более качественной стойки. Он представляет собой механическую конструкцию - либо разделенную шестерню, где две половины шестерни раздвигаются пружинным блоком, так что каждая половина нагружает противоположную боковую поверхность зуба, либо установку двойной-шестерни с электрическим предварительным натягом с ведущим и ведомым приводами.

Выбор класса по применению

Работа в обратном направлении от требуемой точности позиционирования — единственный разумный метод.

DIN 9–10, мягкая или индукционная закалка.Раздвижные ворота, простые подъемно-транспортные устройства, стопоры, сварочные позиционеры — все, где десятая доля миллиметра не имеет значения. Тратить больше здесь – значит сжигать деньги.

DIN 8, закалённый и отпущенный.Портальные погрузчики, паллетайзеры, робот седьмой оси, общее погрузочно-разгрузочное обслуживание. Точность позиционирования в районе 0,1 мм при разумной цене.

DIN 6–7, закаленные и шлифованные.Фрезерные станки с ЧПУ, порталы плазменной и лазерной резки, оси обрабатывающих центров. Это сорт, при котором качество резки зависит от стойки, а не от контура управления.

DIN 5, закаленный и шлифованный.Шлифовальные станки, измерительные станки,-высокотехнологичные станки с линейной шкалой. Это вершина нашего производственного ассортимента и точка, где все остальные элементы направляющих оси -, монтажной поверхности, редуктора - должны находиться на одном уровне, иначе класс стойки будет потрачен впустую.

Есть один противоречивый-интуитивный момент, который стоит принять во внимание, и он встречается в руководствах по выбору стоек во всей отрасли:

Больший модуль не означает автоматически более высокую передаваемую силу. Стойка модуля 2 класса качества 5 может передавать более высокую касательную силу, чем стойка модуля 3 класса качества 8.

Более высокая точность означает, что нагрузка распределяется на большее количество зубов, находящихся в правильном контакте. Грубая, но неаккуратная рейка концентрирует силу на том зубе, который находится высоко. Увеличение размера модуля для увеличения силы при снижении оценки качества может привести к ухудшению вашего положения по сравнению с тем, с которого вы начали.

Дальние путешествия: почему одна только оценка не решает общую ошибку

При перемещениях за пределы одной длины стойки погрешность соединения имеет такое же значение, как и класс стойки.

Закаленная и шлифованная винтовая рейка с монтажными отверстиями

Репрезентативная совокупная погрешность шага-стойки на разной длине:

Ошибка не масштабируется линейно с длиной -, стойка DIN 6 длиной 2000 мм удерживает всего 0,044 мм, что составляет всего 0,022 мм на метр, что лучше, чем 0,034 мм в стойке длиной 1000 мм в расчете на -метр.

Это имеет прямые последствия для шести метров пути. При использовании модуля DIN 6 с 4 винтовыми рейками и метода соединения с выдержкой менее 0,025 мм на соединение:

Стойки 3 × 2000 мм → 3 × 0.044 + 2 × 0.025 =0,182 ммвсего, 2 сустава

6 × стойки 1000 мм → 6 × 0.034 + 5 × 0.025 =0,329 ммвсего, 5 суставов

12 × стойки 500 мм → 12 × 0.026 + 11 × 0.025 =0,587 ммвсего, 11 суставов

Тот же класс, та же общая длина, а вариант с короткой-стойкой более чем в три раза хуже. Суставы преобладают. Меньшее количество более длинных стоек каждый раз превосходит больше более коротких -, поэтому мы подталкиваем клиентов к секциям длиной 2 метра, когда станина машины позволяет их обрабатывать.

Что указать в запросе

Отправьте нам эти пять вещей, и вы получите стойку, подходящую для машины, вместо маркетинговой брошюры:

Класс DIN или погрешность шага в мм/м- не "высокая точность"

Модуль и ширина грани- или касательная сила, и мы определим ее размер.

Прямой или спиральный

Термическая обработка, и шлифуются ли зубы после закалки

Общее количество поездок и то, как вы планируете присоединяться к разделам

Если вам известна только точность позиционирования вашей машины, сообщите нам об этом и о расположении линейных направляющих. Работа в обратном направлении из приложения является обычной практикой и занимает одно электронное письмо.

Часто задаваемые вопросы

DIN 6 в два раза лучше DIN 8?

По тангажу лучше вдвое: 0,036 мм/м против 0,100 мм/м. При поставленной точности станка, только если монтаж и центровка поддерживают это.

Могу ли я использовать рейку DIN 6 с шестерней DIN 8?

Не разумно. Твердость и класс качества шестерни всегда должны быть равны или превосходить жесткость рейки, поскольку шестерня испытывает гораздо больше контактных циклов на метр хода.

Закаленная стойка служит дольше, чем шлифованная?

Неверное сравнение - это разные операции. Закалка устанавливает износостойкость и нагрузочную способность; точность шлифовальных наборов. У закаленной-и-стойки есть и то, и другое.

Какую обратную реакцию можно ожидать на практике?

Между цифрами в таблице выше их примерно вдвое больше, в зависимости от крепления. Эти значения предполагают, что стойка правильно выровнена по линейным направляющим.

Сопоставимы ли эти оценки между поставщиками?

Не так плотно, как хотелось бы, -, а длина измерения — обычная ловушка. Некоторые поставщики указывают общее отклонение на 300 мм, а не на 1000 мм, благодаря чему тот же стеллаж выглядит в три раза лучше. Всегда подтверждайте основу измерения перед сравнением предложений.

Компания Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology с 2008 года производит зубчатые рейки, шестерни и компоненты трансмиссии, используя фрезерную обработку с ЧПУ, закалку и шлифовку зубьев на-собственных предприятиях. Мы производим стойки от DIN 10 до DIN 5. Отправьте нам свой чертеж или целевые значения нагрузки и точности, и мы укажем класс, который действительно необходим для вашего применения.