De juiste voorspanning van een kogelomloopgeleiding bepaalt in belangrijke mate de positioneernauwkeurigheid, stijfheid en loopkarakteristiek van een machine-as. De keuze voor een bepaalde voorspanning is altijd afhankelijk van de toepassing en start bij het begrijpen van de aanwezige speling en de gewenste mechanische eigenschappen.
Negatieve speling
De meeste kogelomloopgeleidingen zijn uitgevoerd met een negatieve speling. Dit betekent dat er standaard al sprake is van een lichte voorspanning. Deze voorspanning ontstaat door de verhouding tussen kogelmaat en loopbaan en zorgt voor een stabiel, reproduceerbaar loopgedrag. Afhankelijk van de toepassing kan deze voorspanning worden aangepast door de kogels op micrometerniveau te wisselen, in stappen van duizendsten van een millimeter.
Lichte en matige voorspanning voor een kogelomloopgeleiding
Door het aanpassen van de kogelmaat kan een lichte voorspanning worden gerealiseerd, aangeduid als C1. Deze uitvoering combineert een lage wrijvingsweerstand met verbeterde stijfheid en maakt het mogelijk om loopwagens onderling uit te wisselen op dezelfde rail. Dit is geschikt voor toepassingen waar nauwkeurigheid belangrijk is, maar flexibiliteit in montage en onderhoud gewenst blijft.
Bij een hogere, matige voorspanning wordt gesproken over een C0-uitvoering. In dit geval worden rail en loopwagen als set op elkaar afgestemd door gerichte kogelwissels. De loopwagens zijn dan niet meer onderling uitwisselbaar. Deze configuratie wordt toegepast wanneer hogere eisen worden gesteld aan stijfheid en positioneernauwkeurigheid.
C1: lichte voorspanning, uitwisselbare loopwagens, lage loopweerstand
C0: matige voorspanning, rail en loopwagen als set gematcht, hogere stijfheid
Meten van de voorspanning voor een kogelomloopgeleiding
De gerealiseerde voorspanning voor een kogelomloopgeleiding wordt gecontroleerd door de loopweerstand te meten. Dit gebeurt met een drukkrachtopnemer in combinatie met een meetversterker. Door de benodigde kracht om de loopwagen te verplaatsen te meten, wordt inzicht verkregen in de daadwerkelijke voorspanning. Deze methodiek maakt het mogelijk om de voorspanning reproduceerbaar en gecontroleerd af te stemmen op de toepassing.
Naarmate de voorspanning toeneemt, worden ook de eisen aan het montageoppervlak strenger. Een hogere voorspanning betekent dat afwijkingen in vlakheid, paralleliteit of torsie direct invloed hebben op de loopweerstand en slijtage. Het montagevlak moet daarom voldoen aan de voorgeschreven nauwkeurigheden om ongewenste spanningen in de geleiding te voorkomen.
Toepassingen met hoge stijfheidseisen
In machines waar een hoge stijfheid en minimale vervorming vereist zijn, zoals bij 3D-meetmachines, worden loopwagens met voorspanning bewust ingezet. De hogere voorspanning draagt bij aan een stabiele meetas en beperkt microscopische verplaatsingen onder belasting. De uiteindelijke keuze voor de voorspanning volgt altijd uit de combinatie van nauwkeurigheidseisen, belastingen en montagecondities.
LM Systems levert elke geleiding klantspecifiek afgestemd op de juiste voorspanning van de toepassing. Wilt u weten welke configuratie het best past bij uw machine? Neem gerust contact op voor een technisch advies.
