Lorsqu'un centre d'usinage CNC ou une platine multiaxes-à grande vitesse-perd la précision de positionnement malgré l'installation d'un écrou à bille préchargé, les ingénieurs sur le terrain blâment souvent les erreurs de pas de vis ou les paramètres de réglage des servos. Dans l'atelier, la perte de mouvement (jeu) et les vibrations prématurées de l'extrémité d'entraînement sont fréquemment causées par une mauvaise sélection de roulements ou un montage incorrect duUnités de support de vis à billes (séries BK/BF).
Ces blocs de support fixent la broche à vis au châssis de la machine. Si le boîtier fléchit même légèrement sous la poussée, cette micro-déviation se transforme directement en mouvement axial perdu au niveau de la pièce. Des configurations fiables d'entraînement par vis à billes répartissent le travail entre une unité fixe (BK) et une unité flottante (BF). Le bloc fixe supporte toutes les charges axiales, qu'il s'agisse d'accélérations rapides, de freinages ou d'usinages lourds. Les blocs BK de qualité contiennent des paires assorties de roulements à billes à contact oblique (généralement avec un angle de contact de 30 degrés ou 60 degrés) montés dans un agencement -dos à-dos (DB). Cette configuration verrouille le jeu axial -, renforce l'arbre contre les moments d'inclinaison et maintient un support rigide. Un contre-écrou de précision avec des goupilles de verrouillage en laiton serre fermement les bagues intérieures du roulement contre l'épaulement de l'arbre sans endommager les filetages des vis. Du côté non-entraîné, l'unité flottante (BF) maintient l'arbre radialement tout en lui permettant de glisser librement d'avant en arrière.
L'unité d'extrémité flottante-(BF) doit permettre un mouvement axial libre tout en limitant le faux-rond radial. Le boîtier BF contient un seul roulement à billes à gorge profonde- maintenu sur le tourillon d'arbre avec un circlip externe. Lorsque la broche à vis tourne à grande vitesse, la friction génère de la chaleur, provoquant une dilatation linéaire de l'arbre en acier d'environ 12 μm/(m· degré ). Si les deux extrémités de l'arbre sont verrouillées axialement, la dilatation thermique crée des forces de compression massives au sein de la broche, provoquant la courbure de la vis et forçant les roulements à surchauffer et à s'effriter. Permettre au tourillon flottant de glisser axialement à l'intérieur du boîtier BF absorbe la croissance thermique et maintient un couple d'entraînement uniforme.
Dépannage de l'intégration sur le terrain : FAQ pour les équipes d'approvisionnement et d'assemblage
Pourquoi un axe présente-t-il un jeu axial même après l'installation d'un écrou à bille préchargé et sans jeu- ?
Le mouvement axial provient souvent de l’intérieur du bloc de support fixe plutôt que de l’écrou à bille. Si un fournisseur remplace des roulements à billes à gorge profonde radiale-standard par des roulements à contact oblique assortis à l'intérieur de l'unité BK, les charges axiales déplaceront les bagues de roulement dans leurs jeux radiaux internes. Un jeu se produit également si le contre-écrou de précision est sous-serré ou si la face de l'épaulement de l'arbre n'est pas perpendiculaire à l'axe du tourillon, créant une assise inégale du roulement.
Quelle est la procédure correcte pour aligner les unités de support BK/BF lors du montage de la machine ?
Le montage d'unités de support sans alignement des indicateurs provoque de graves problèmes de liaison et de fatigue sur le tourillon à vis. Tout d'abord, boulonnez le bloc fixe BK à la base de la machine et fixez le tourillon de vis à billes avec le contre-écrou. Balayez un comparateur à cadran le long du filetage tout en déplaçant manuellement le chariot pour aligner la plaque de base à extrémité flottante-. Ne serrez les boulons du bloc BF qu'après vous être assuré que la broche à vis reste parallèle aux rails de guidage linéaire à moins de 0,01 mm sur toute la longueur de course.
Comment les ingénieurs choisissent-ils entre les unités de support de type bloc-(BK/BF) et de type à bride-(FK/FF) ?
Le choix dépend de l'interface de montage de la structure de la machine. Les blocs BK/BF montés sur base-présentent des surfaces inférieures plates avec des rainures de clavette ou des trous de goujons, conçus pour reposer directement sur des lits de référence usinés horizontaux. Les unités FK/FF montées sur bride- sont dotées de brides de boîtier rondes conçues pour être insérées à travers des trous dans des cloisons verticales ou des boîtiers de montage de moteur, ce qui les rend adaptées aux platines compactes de l'axe Z- ou aux cadres de machines tubulaires.
Matrice de performances techniques
| Configuration de l'unité | Spécifications des roulements internes | Mécanisme de charge axiale | Comportement de dilatation thermique | Interface des applications |
| BK (unité de base fixe) | Paire de contacts angulaires assorties (30 degrés/60 degrés, configuration DB) | Poussée axiale élevée bidirectionnelle | Rigidement contraint à l’extrémité de l’entraînement | Boulonné sur des bancs/tables de machine plats |
| BF (unité de base flottante) | Roulement à billes à gorge profonde unique | Guidage radial uniquement | Glissement axial libre à l'intérieur du boîtier | Non-Support d'extrémité d'arbre de transmission |
| FK (unité à bride fixe) | Paire de contacts angulaires assorties (30 degrés/60 degrés, configuration DB) | Poussée axiale élevée bidirectionnelle | Rigidement contraint au niveau de la cloison | Inséré dans le mur du boîtier perpendiculaire |
| FF (unité à bride flottante) | Roulement à billes à gorge profonde unique | Guidage radial uniquement | Glissement axial libre à l'intérieur du boîtier | Cloison perpendiculaire sans-extrémité d'entraînement |
L'association de boîtiers BK/BF correctement spécifiés avec un indicateur à cadran rapide-vérifiant le faux-rond axial pendant la configuration maintient l'entraînement fluide, protège contre la fatigue prématurée des roulements et maintient une véritable précision de positionnement.
