این سوالی کاملاً معمولی است که فردی تازه وارد به CNC میتواند بپرسد. در این مقاله، من میخواهم بال اسکرو را برای شما توضیح دهم.
فهرست مطالب
بال اسکرو چیست (Ball-Screw)؟
بال اسکرو یکی از قطعات مکانیکی مهم (کمترین میزان اصطکاک ممکن) و مورد استفاده در صنعت می باشد که برای تبدیل حرکت چرخشی به حرکت خطی در دستگاه ها و ماشين آلات صنعتي به ويژه دستگاه هاي سی ان سی و میز سی ان سی به کار می رود.
یکی از مزایای مهم و کاربردی سيستم بال اسکرو، اصطکاک پایین آن است که بسیار مورد توجه صنعتگران برای استفاده در دستگاه ها می باشد. در مواردی که مقاومت شدید و دقت بالا لازم است از بال اسکرو استفاده می شود.
بال اسکروها که وظیفه‌ی انتقال نیروها و حرکت اشیاء را بر عهده دارند، نیروهای چرخشی کوچک را به نیروهای فشاری (پرتابی) تبدیل می‌کنند. زمانی که یک مهره در حول محورش چرخانده می‌شود ، در جهت محوری‌اش حرکت میکند زیرا شیارهای پیچ، مسیر مارپیچی (حلزونی) شکل را به‌طور پیوسته و مداوم طی می‌کنند.
برای مشاهده ی جدول سایز بندی ها و برند های تولیدکننده آن، به این لینک مراجعه کنید.
تاریخچه ی بال اسکرو
در زمان های قدیم جهت حرکت طولی و عرضی میزها و محورها از سیستم پیچ و مهره استفاده می کردند.
به علت سایئدگی و خوردگی و لق شدن سیستم حرکتی استفاده از پیچ و مهره با مقطع ذوزنقه ای و تا حدی مستطیلی جای پیچ و مهره مثلثی را گرفت.
این نوع پیچ و مهره در حال حاضر نیز در برخی از دستگاه های فرز و تراش معمولی مورد استفاده قرار می گیرد.
جهت روانکاری این نوع سیستم های حرکتی لقی مشخص بین پیچ و مهره وجود دارد، که در طول زمان بر با کارکرد پیچ ها سایئده شده و دقت خود را از دست می دهد.
یکی دیگر از ابدعات که باعث رفع مشکل حرکتی بوده سیسم لید اسکرو می باشد.
در سیستم لید اسکرو به جای استفاده از یک مهره از دو مهره با فنر بینشان وجود دارد. فنر بین دو مهره با پیچ تنظیم قابل تنظیم شدن بوده و باعث کاهش لقی شده ولی یک مشکل داشته و آن لغزش سطوح می باشد.
برای حل این مشکل یک سیستم با راندمان بالا به نام سیستم حرکتی بال اسکرو اختراع شد. این سیستم عصر جدیدی در مکانیزم های حرکتی ایجاد نمود. مکانیزم حرکتی بال اسکرو مشابه بلبرینگ ها بوده و بدون لغزش بوده و به صورت غلتش کامل می باشد.
ساختار بال اسکرو
ساختار بال اسکرو در حالت کلی به دو قسمت زیر دسته بندی می شود:
- مهره Ball Nut
- پیچ Screw
به صورت کلی بال اسکرو از یک پیچ هرز دایره ای شکل و مهره در سایز های متفاوت تشکیل شده است.
در داخل سیستم بالسكرو، مکانیزم پخش ساچمه وجود دارد که هیچ گونه تماسی بین پیچ و مهره ها ایجاد نشود و به همین دلیل بالسکرو در مقایسه با پیچ های معمولی بزرگتر و ضخیم تر شده است.
بر روی پیچ بالسکرو شیارهایی وجود دارد که به منظور تعیین مسیر حرکت خطی بالسکرو و حرکت ساچمه ها در سیستم مهره ايجاد شده است. سیستم مهره بخش اصلی بال اسکرو در به وجود آمدن حرکت خطی می باشد.
ساختار ظاهری بال اسکرو
از لحاظ ساختاری بال اسکرو شباهت زیادی به پیچ و مهره ها و بلبرینگ دارد با این تفاوت که در این سیستم هیچ گونه لغزشی در بین سطوح مشاهده نمی شود و مبنای حرکت بر اساس غلتش کامل می باشد.
به این صورت که شفت رزوه شده ی این ابزار به عنوان پیچ و گوی آن هم به عنوان مهره عمل می کند. شفت رزوه دار مارپیچی این ابزار وظیفه ی ایجاد مسیری برای حرکت ساچمه هایی را دارد که در قسمت لغزنده، بال اسکرو بر روی آن ها به حرکت در می آیند.
برای مثال یک جسم بسیار سنگین که جهت جابه جایی آن نیاز به جرثقیل است را چنانچه بر روی بال اسکرو قرار دهیم با فشار دو انگشت به راحتی می توان آن را به حرکت در آورد.
در استفاده از سیستم بال اسکرو همیشه به یاد داشته باشید که بال اسکرو یک گیربکس بسیار قوی است.
لذا توجه داشته باشید که در طراحی دستگاه های CNC در انتخاب نوع موتور دقت کافی را داشته باشید و بهتر این است که به طور علمی و اصولی اقدام به انتخاب موتور کنید.
برای مثال چنانچه بر روی محور x جسمی سنگین قرار داشته باشد شما به راحتی با کمترین نیروی دست که به محور بال اسکرو وارد می کنید. میتوانید جسم را جا به جا کنید لذا نیاز به موتوری با قدرت بسیار بالا نیست در واقع بال اسکرو کار شما را بسیار هموار نموده است.
در بال اسکرو این ساچمه ها هستند که بین رزوه ها حرکت می کنند و بعد از یک دوران کامل به محل اول خود باز می گردند. مکانیزم حرکت ساچمه های در بال اسکرو به سه حالت مختلف است .
در حالت اول ساچمه ها پس از اینکه به انتهای مهره میرسند توسط یک لوله به ابتدای مسیر باز می گردند و این چرخه ادامه پیدا می کند.
در دو مکانیزم دیگر بازگشت ساچمه ها پس از اتمام هر گام می باشد و تفاوت آن ها در نوع بازگشت ساچمه هاست. که در یکی مسیر بازگشت در داخل مهره تعبیه شده و در دیگری در خارج از مهره تعبیه شده است.
ساختار ایجاد گوی هم در بال اسکرو به این صورت است که چرخش ساچمه ها را در داخل خود ممکن می سازد.
به طوری که در داخل گوی، در مدت زمان حرکت، گوی بر روی شفت ساچمه ها به گردش در می آیند.
به خاطر وجود سیستم بازگشت ساچمه درون مهره بال اسکرو، بال اسکرو از لید اسکرو بزرگتر می باشد.
Ball Screw علاوه بر اینکه در برابر اعمال بارهای فشاری مقاومت می کنند، می توانند با کمترین اصطکاک داخلی کار کنند.
با توجه به اینکه این ابزار باعث ایجاد تلرانس های دقیق می شود، در موقعیت هایی که دقت های بالایی لازم است مناسب هستند.
همین کاهش اصطکاک در بال اسکروها، سبب حرکت با مقدار کمی پیش بار است که باعث حذف لقی بین ورودی (چرخش) و خروجی (حرکت خطی) می شود.
مزایا و معایب بال اسکرو (Ball-Screw)
مزایای ball-screw عبارتند از:
- عملکرد و کارایی بهتر
- تحمل بارهای سنگین‌تر
- دقت بالاتر
- اصطکاک کم به دلیل قرار گرفتن ساچمه‌ها در بین پیچ و مهره
معایب ball-screw عبارتند از:
- نسبت به لید اسکرو از نظر قیمت و هزینه بسیار بالاتر می‌باشد.
- برای ترمز به یک سیستم جداگانه به منظور توقف نیاز است.
- نیاز به روغن‌کاری مداوم و منظم برای حفظ دقت بالا و روان‌سازی دارد.
- بال اسکروها دارای مکانیزم قفل خودکار نیستند.
- بال اسکروها سیستم دستی برای اپراتور یا مکانیک ندارند.
- خرابی یکی از قطعات بال اسکرو در عملکرد کلی سیستم خلل ایجاد میکند.
- عدم کارکرد مناسب در حالت عمودی دارند.
- محافظت در برابر ذرات گرد و غبار نیاز شدید دارند.
ممنون از اینکه همراه ما بودید شما می توانید انواع قطعات سی ان سی و بال اسکرو را از فروشگاه راستان کالا با قیمت مناسب خریداری کنید.
فروشگاه اینترنتی راستان کالا یکی از فروشگاه های آنلاین ایران است که در زمینه :
فعالیت میکند.
شرکت فنی مهندسی راستان(راستان کالا) مشاوره، آموزش، فروش و اجرا پروژه های اتوماسیون صنعتی و وارد کننده اینورتر، سروموتور، قطعاتcnc و PLC ،HMI در کشور با کادری مجرب بیش از بیست سال تجربه می باشد
با هدف کسب رضایت شما مشتریان عزیز، محصولات خود را بدون واسطه و با بهترین کیفیت و نازلترین قیمت ارائه میدهد. همچنین سیستم مشاوره در خرید به منظور انتخاب بهترین راه حل پروژه های صنعتی و انتخاب بهترین محصول با توجه به نیاز مشتریان، برای شما عزیزان در نظر گرفته است.
