Omiń nawigację

Trzpienie pomiarowe o wysokiej dokładności klasy 3

W miarę coraz szerszego stosowania maszyn współrzędnościowych o bardzo wysokiej dokładności, specyfikacja kulki trzpienia pomiarowego stała się ważnym czynnikiem przy obliczaniu budżetów błędów.

Przyrządy pomiarowe o wysokiej precyzji wymagają trzpieni pomiarowych o wysokiej precyzji. Firma Renishaw oferuje trzpienie pomiarowe klasy 3, których odchyłka kształtu wynosi ±0,08 mikronów.

Gdy liczy się precyzja

  • Sferyczność kulki używanego trzpienia pomiarowego może mieć wpływ na pomiary na maszynie współrzędnościowej.
  • W celu zapewnienia dokładności swoim pomiarom trzeba stosować przynajmniej kulki klasy 5, odpowiadające wymaganiom AFBMA 3290 / DIN 5401-11.1993.
  • Firma Renishaw stosuje standardowo kulki trzpieni pomiarowych klasy 5 o odchyłce sferyczności 0,13 μm oraz kulki klasy nie niższej niż klasa 10, jakich używa większość innych producentów.
  • Dostępne są także kulki klasy 3 o odchyłce sferyczności 0,08 μm.

Porównanie klas kulek

W poniższej tabeli przedstawiono tolerancje, jakim muszą odpowiadać kulki różnych klas:

KlasaRozmiar znamionowy w mm (ponad)Rozmiar znamionowy w mm (do)Odchyłka rozmiaru* μmZmienność średnicy kulki (μm) VDWSOdchylenie od kształtu kulistego (μm) tDWChropowatość powierzchni (μm) Ra
3-12± 5,320,080,080,010
5-12± 5,630,130,130,014
10-25± 9,750,250,250,020
16-25± 11,40,400,400,025
20-38± 11,50,500,500,032

 * Wartości odnoszą się do średniej średnicy kulki DWM

Czynniki konstrukcyjne dotyczące kulek klasy 3

Badania wpływu konstrukcji oraz metod wytwarzania trzpieni pomiarowych zaopatrzonych w kulki o takich parametrach wykazały, że kształt kulki może ulec degradacji w wyniku obróbki otworu w kulce oraz odkształcenia spowodowanego przyklejeniem jej na czopie. Firma Renishaw opracowała metody zapewniające poprawę właściwości konstrukcyjnych trzpieni pomiarowych o wysokiej dokładności z kulkami klasy 3.

Wszystkie trzpienie klasy 3, produkowane przez Renishaw, są wytwarzane z użyciem nienawiercanych kulek, spajanych ze sferyczną miseczką. Pomiary wykonywane przed oraz po montażu takiej konstrukcji wykazały, że kształt kulek odpowiada ściśle specyfikacji podczas całego tego procesu. 

Aby można było w łatwy sposób identyfikować trzpienie z kulkami klasy 3, ich trzony są pokrywane powłoką azotku tytanu, co nadaje im złoty kolor wykończenia.

Ze względu na ograniczenia dotyczące możliwości pomiarowych oraz wytrzymałość spoiny, trzpienie z kulkami klasy 3 są dostępne tylko z minimalną średnicą kulki równą 2 mm. Trzpieniom tym nie nadaje się numerów seryjnych, lecz mają one certyfikaty sferyczności.

Średnica znamionowa kulki DW

Średnica znamionowa kulki

Wartość średnicy wykorzystywana do identyfikacji rozmiaru kulek.

Zmienność średnicy kulki VDWS

Zmienność średnicy kulki

Różnica pomiędzy największą i najmniejszą średnicą jednej kulki.

Odchylenie od kształtu kulistego tDW

Odchylenie od kształtu kulistego

Największa odległość promieniowa w dowolnej płaszczyźnie promieniowej pomiędzy kulą opisaną wokół powierzchni kulki i dowolnym punktem na powierzchni tej kulki.