I vantaggi di movimenti lineari precisi: tutto sugli alberi lineari

Gli alberi lineari sono elementi della macchina robusti e di alta precisione e, insieme ai cuscinetti lineari, consentono un movimento lineare guidato e controllato. I componenti pieni o cilindrici, disponibili con un albero cilindrico o cavo e spesso disassati su uno o entrambi i lati, fungono generalmente da guida per i cuscinetti a sfere lineari o cuscinetti a strisciamento lineari situati sull'albero.

Gli alberi lineari offrono un grado elevato di precisione del movimento, sono pezzi altamente configurabili e solitamente sono realizzati in acciaio o in acciaio inox. Attraverso progettazioni differenti delle estremità dell'albero e delle superfici facoltative e, se necessario, del trattamento termico, gli alberi lineari possono essere adattati ai requisiti specifici di un’applicazione particolare di ingegneria meccanica.

Gli alberi lineari rappresentano una delle possibilità per implementare una guida lineare e offrono un’alta rigidità con requisiti di manutenzione relativamente ridotti e una vita utile lunga.

Dove vengono utilizzati gli alberi lineari nella tecnologia?

Gli alberi lineari sono utilizzati per il movimento assiale guidato e possono essere usati sia per i movimenti lineari orizzontali sia per quelli verticali. Sono utilizzati in quasi tutti i settori nel campo dell'ingegneria meccanica e di stabilimento. Ad esempio, vengono utilizzati in stampanti 3D, sistemi di dosaggio, dispositivi di misura, dispositivi di posizionamento e allineamento, dispositivi di piegatura e sistemi di selezione. Gli alberi lineari sono rinomati per la loro precisione e durata. Quindi vengono utilizzati spesso in applicazioni con requisiti elevati di queste proprietà, ad esempio nei movimenti di sollevamento.

Gli alberi lineari sono disponibili in varie dimensioni e lunghezze per quasi tutte le applicazioni e possono essere configurati facilmente e ordinati online.

Alcuni fatti sugli alberi lineari

• Solitamente gli alberi lineari sono realizzati in acciaio o acciaio inox
• Gli alberi lineari sono molto robusti e consentono un movimento preciso e altamente efficiente
• Sono disponibili diversi modelli delle estremità dell'albero
• A seconda dell'applicazione gli alberi lineari possono essere fabbricati senza trattamento termico o tempra a induzione aggiuntivi
• Lo strato superficiale della materia prima viene temprato prima della rettifica. Ciò significa che le aree trattate, come le superfici chiave, hanno una durezza della superficie diversa
• La superficie può essere non trattata, cromata dura, cromata nera a bassa temperatura (LTBC) e nichelata chimicamente
• I rivestimenti e le placcature vengono applicati alla materia prima dopo la tempra e la rettifica, ma prima di altre lavorazioni. Pertanto le aree lavorate a macchina, come le facce piane e le filettature, possono non essere rivestite
• Gli alberi lineari MISUMI sono offerti con tolleranze ISO f8, g6 e h5

Come funziona un albero lineare?

Solitamente gli alberi lineari possono essere integrati con uno sforzo tecnico relativamente ridotto e consentono una guida lineare molto precisa. A questo scopo l'albero lineare è sostenuto di solito da due o più supporti dell'albero o cuscinetti a sfere supportati nel telaio della macchina.

In linea di principio un albero lineare può anche essere sottoposto a torsione, ma di solito ciò non è auspicabile poiché viene utilizzato come elemento guida. Di regola, quindi, l'albero lineare è fisso e non trasferisce alcun movimento rotatorio, ma è sottoposto principalmente a sollecitazioni di flessione. Se vengono utilizzati due alberi lineari paralleli, come in questo esempio, viene eliminata quasi completamente la sollecitazione di torsione.

Qual è la differenza rispetto a un binario lineare?

Gli alberi lineari sono alberi tondi rettificati con precisione che, in combinazione con cuscinetti a sfera lineari o boccole a strisciamento, consentono una guida lineare.

Invece i binari lineari, noti anche come binari profilati, sono binari che funzionano insieme ai supporti (corpi a ruota libera, carrelli) secondo il principio di rotolamento o scorrimento. Questi componenti consentono anche i movimenti lineari.

Gli alberi lineari permettono di avere risultati precisi nella stampa in 3D

Spesso le stampanti 3D vengono utilizzate nel settore per produrre prototipi e pezzi singoli. I modelli in 3D vengono costruiti e trasmessi al dispositivo con l’aiuto del software. La stampa in 3D viene quindi effettuata applicando il materiale strato per strato. L’alta precisione degli alberi lineari e degli azionamenti lineari consente di produrre prodotti stampati in 3D complessi e precisi.

In quanto tecnologia affidabile e precisa, gli alberi lineari e gli azionamenti lineari costituiscono la base per l'interazione con tutti gli altri componenti della stampante 3D, per trasformare in modo efficiente e preciso i materiali, come plastica, metalli, sabbia, cera, resine e ceramiche, in oggetti tridimensionali.

Che differenza c’è tra alberi lineari, aste e alberi rotanti?

Quando si considera se selezionare un albero lineare, un'asta e un albero rotante per le proprie applicazioni, è importante considerare che ciascuno di essi presenta vantaggi e svantaggi.

Gli alberi lineari sono alberi lavorati a macchina di precisione e vengono utilizzati come assali principali nelle macchine. Sono prodotti con alta precisione e spesso sono collegati saldamente al telaio della macchina tramite i supporti per alberi. Formano la guida per uno o più cuscinetti lineari, che possono essere spostati assialmente mentre sono guidati sull'albero lineare. Gli alberi lineari sono soggetti principalmente a sollecitazioni di flessione.

Che cos’è un’asta?

Generalmente le aste sono comprese come materie prime. A differenza di un albero hanno solitamente una tolleranza più elevata al momento della consegna. Un'eccezione sono le aste di precisione, disponibili anche con precisione più alta. Barre e aste sono alcune delle parti più semplici di una macchina e possono rappresentare una buona scelta per applicazioni con requisiti di tolleranza e trattamento superficiale di livello inferiore. Generalmente le aste non sono usate per la trasmissione diretta della forza (movimento/rotazione lineare), ma in base al materiale possono essere idonee a questo scopo.

Aste e barre sono disponibili in forme rotonde, esagonali o quadrate e possono essere utilizzate come distanziatori o per unire più componenti. Poiché le aste e le barre vengono lavorate a macchina o trattate solo in misura limitata, potrebbe essere necessario lavorarle ulteriormente e adattarle all'applicazione prevista.

Cos’è un albero rotante e cos’è l’asse di rotazione?

A differenza degli alberi lineari l’applicazione principale degli alberi rotanti è la trasmissione dei movimenti e dei momenti rotanti. Vengono utilizzati, ad esempio, come albero rotante tra il motore e la scatola del cambio. Gli alberi rotanti sono soggetti principalmente a torsioni e devono soddisfare requisiti elevati di rigidità torsionale, rettilineità e concentricità.

L'asse di rotazione, mostrato in giallo nell'immagine, è l'asse intorno a cui ruota un componente, ad esempio un albero rotante. Se l’asse di rotazione non corrisponde esattamente all’asse di inerzia, si presenta uno squilibrio. Gli squilibri possono indurre la vibrazione delle parti rotanti e delle strutture meccaniche, causando non solo un aumento dell’usura, ma anche il guasto di un componente.

Come vengono configurati gli alberi lineari?

Per utilizzare un albero lineare in modo permanente e affidabile, è necessario determinare in anticipo i requisiti dell'applicazione pianificata e le proprietà necessarie risultanti dell'albero lineare.

Per configurare un albero lineare adattato all'applicazione desiderata, puoi usare il nostro strumento di configurazione dell'albero lineare.

1. Seleziona la forma di base appropriata (ad es. albero solido, albero cavo, disassamento su un lato o su entrambi i lati)
2. Seleziona la forma finale appropriata per entrambe le estremità dell'albero (ad es. diritta, filettatura interna o esterna, conica). Ulteriori informazioni sono disponibili nel blog Forme di guida ondulate.
3. Seleziona le proprietà di base adatte (ad es. materiale, durezza, rivestimento, tolleranza). Scopri di più sulle classi di tolleranza, sulle tolleranze geometriche e sul trattamento superficiale.
4. Seleziona le dimensioni specifiche (lunghezza, diametro).
5. Poi puoi ordinare direttamente l'albero lineare configurato o scaricare un modello CAD (modello 2D/modello 3D) dell’albero configurato dalla nostra libreria CAD.

Quindi puoi importare il modello scaricato direttamente nel tuo disegno CAD.

Supporto dell’albero

I supporti per alberi sono un elemento di connessione prezioso per gli alberi rigidi (assali) o per quelli lineari. I supporti per alberi e assali, disponibili in molti design e materiali, possono essere integrati facilmente e di solito personalizzati in base alle esigenze. I supporti per alberi “bloccano” l’albero fissandolo saldamente. Per i cuscinetti flottanti e i cuscinetti degli alberi rotanti di solito viene utilizzato un cuscinetto con un alloggiamento o un blocco cuscinetto.

Se è necessario scegliere uno dei tipi di albero menzionati, è necessario considerare i requisiti specifici della propria applicazione e selezionare supporti per albero o blocchi cuscinetto ottimali.

Chiavette parallele corrispondenti

Una chiavetta parallela è una parte metallica solida e allungata che viene inserita in una sede per chiavetta fresata opportunamente nell'albero da cui sporge. Il mozzo corrispondente è dotato di una scanalatura continua e libera che corrisponde alla chiavetta parallela e viene spinto assialmente sulla chiavetta parallela. Per garantire il fissaggio assiale sulla spalla dell’albero, di solito si utilizzano anelli di sicurezza o dadi di bloccaggio. Il collegamento albero-mozzo implementato in questo modo è a bloccaggio positivo e, quando progettato di conseguenza, trasferisce in modo affidabile la coppia, per esempio, da un albero a una ruota dentata o viceversa.

Le chiavette parallele MISUMI sono prodotte in modo simile alle forme e alle specifiche standard definite da DIN6885 e l'acciaio delle chiavette è simile a quello delle specifiche standard DIN6880.

Controllo qualità per alberi lineari - Come ottenere dei risultati precisi

In MISUMI i clienti possono richiedere componenti su ordinazione (MTO, make-to-order) conformi alle loro specifiche. Sono disponibili varie geometrie, forme finali e materiali, nonché trattamenti superficiali (non trattati, bruniti e nichelati). Il diametro dell'albero dei componenti può variare tra 2 e 50 mm.

MISUMI utilizza tolleranze particolarmente precise h5/g6 per molti componenti. Per ulteriori informazioni utilizzare le nostre tabelle delle tolleranze in conformità a JIS B0401-1, -2 (1998). Sono coerenti con tutte le specifiche e le linee guida sulle tolleranze standard.

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