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Mini Parafuso Esférico Tipo SFK Série

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Mini Parafuso Esférico Tipo SFK Série

Mini Parafuso Esférico Tipo SFK Série

O parafuso esférico da série Mini tipo SFK é um componente de transmissão de precisão com um diâmetro de eixo extremamente pequeno e uma estrutura altamente compacta. Ele herda as excelentes características dos parafusos esféricos, como alta precisão e alta eficiência, e os condensa em um tamanho miniatura, fornecendo um poderoso "coração de micropotência" para dispositivos de automação de pequena escala, instrumentos de precisão, microrrobôs e eletrônicos de consumo.

Tecnologia

O valor central da série SFK reside em "conduzir o mundo da precisão em milímetros" Ela difere fundamentalmente de outras séries em termos de tamanho e desempenho.

Dimensões Características Série SFK em miniatura Série compacta padrão (SFU1204) Tipo direto (série SCA)
Principais vantagens Alcançando extrema miniaturização e design leve para transmissão de precisão em microespaços. Compacto, econômico e versátil. Estrutura compacta, instalação flexível.
Faixa de tamanho Diâmetros do eixo normalmente ≤6 mm (por exemplo, 3 mm, 4 mm, 6 mm), com passos geralmente de 1 mm ou menores, resultando em dimensões gerais excepcionalmente compactas e peso mínimo. Diâmetro do eixo normalmente ≥12 mm, classificado como produtos padrão compactos. Grande variedade de tamanhos, embora a miniaturização não seja seu forte.
Eficiência de transmissão Alta eficiência, embora as tolerâncias de fabricação impactem significativamente o desempenho devido às dimensões em microescala. Alto. Alto.
Capacidade de carga Capacidade de carga relativamente baixa, adequada para cargas leves (normalmente de várias a dezenas de newtons). Moderado, adequado para cargas leves de rotina. Depende das especificações, ampla gama.
Desafios de precisão A fabricação apresenta desafios extremos, exigindo usinagem de ultraprecisão para garantir a qualidade da pista, circulação suave da esfera e distribuição uniforme da pré-carga. Fabricado com tolerâncias padrão e processos comprovados. Fabricado com precisão padrão.
Campos de aplicação As aplicações incluem microrobótica, alinhamento óptico de precisão, equipamentos de cateter médico, válvulas de microdispensação e modelagem de ponta. Equipamentos automatizados compactos, instrumentação e medição. Vários equipamentos com espaço limitado.

Principais Parâmetros Técnicos e Projeto
Fabricação de precisão: A retificação da pista do eixo do parafuso esférico, o processamento da porca e a montagem de pequenas esferas de aço (com diâmetros possivelmente inferiores a 1 mm) requerem precisão de fabricação extremamente alta.
Inovação estrutural: pode empregar circulação de tampa final ou recirculadores em miniatura especiais para acomodar o espaço interno extremamente pequeno.
Materiais e tratamento térmico: Ligas de aço de alta resistência são frequentemente usadas e submetidas a tratamento térmico especial para garantir resistência e resistência ao desgaste suficientes em tamanhos miniatura.
Precisão e desempenho: disponível em graus de precisão C5, C7 e até mais altos. Devido ao seu cabo extremamente pequeno, muitas vezes ele pode atingir controle de deslocamento de precisão submicrométrico.
Especificações e seleção: oferece diâmetros de eixo extremamente pequenos de φ3 mm a φ10 mm, com cabos normalmente de 0,5 mm, 1 mm, 2 mm, etc. Os usuários precisam calcular cuidadosamente a carga, a velocidade e a vida útil.

Aplicações
O parafuso esférico da série Mini tipo SFK é a fonte de energia ideal para os seguintes equipamentos de ponta miniaturizados e leves:
Microautomação e Robótica: Braços microrobóticos de mesa, plataformas de micromovimento em equipamentos de embalagem de chips, acionamentos conjuntos para microrobôs biônicos.
Óptica e Instrumentos de Precisão: Equipamentos de alinhamento de fibra óptica, eixos de microajuste para máquinas de gravação a laser, mecanismos de focagem automática para microscópios.
Equipamentos médicos e laboratoriais: manipuladores de células, sequenciadores de genes, mecanismos de alimentação de precisão para chips microfluídicos, efetores finais finos para robôs cirúrgicos.
Produtos de consumo e modelos de ponta: elevação de bico de impressora 3D de alta precisão, controles deslizantes de câmera profissionais, controle de leme para modelos de aeronaves de ponta.

O parafuso esférico da série Mini tipo SFK é um excelente representante do avanço da engenharia de precisão no domínio microscópico. Ele quebra as limitações de "transmissão eficiente e precisa, sendo difícil de ser alcançada em espaços pequenos", condensando a essência da tecnologia de parafusos de esferas em um design compacto. Escolher a série SFK significa equipar seus produtos inovadores miniaturizados com componentes de movimento central de nível profissional e altamente confiáveis, o que é fundamental para criar competitividade diferenciada e uma experiência de produto superior.

Parâmetros

Modelo no. d EU Sim Dimensão Classificação de carga Rigidez Peso
D Um B L O H X Y Z Q n Ca(kgf) Coa(kgf) Kgf/um Kg
SFK0401 4 1 0.8 10 20 3 12 15 14 2.9 - - - 1x2 64 97 5 0.024
SFK0601 6 1 0.8 12 24 3.5 15 18 16 3.4 - - - 1x3 111 224 9 0.018
SFK0801 8 1 0.8 14 27 4 16 21 18 3.4 - - - 1x4 161 403 14 0.027
SFK0802 2 1.2 14 27 4 16 21 18 3.4 - - - 1x3 222 458 13 0.026
SFK082,5 2.5 1.2 16 29 4 26 23 20 3.4 - - - 1x3 221 457 13 0.038
SFK1002 10 2 1.2 18 35 5 28 27 22 4.5 - - - 1x3 243 569 15 0.056
SFK1004 4 2 26 46 10 34 36 28 4.5 8 4.5 M6 1x3 468 905 17 0.068
SFK1202 12 2 1.2 20 37 5 28 29 24 4.5 - - - 1x4 334 906 22 0.062
SFK1402 14 2 1.2 21 40 6 23 31 26 5.5 - - - 1x4 354 1053 24 0.081
SFK1602 16 2 1.2 25 43 10 40 35 29 5.5 - - M6 1x4 373 1200 26 0.236

Desenhos


Suporta seleção de combinação de produtos

Production Capacity

Cyclone Milling Machines

LWN160-6000mm Leistritz Cyclone milling machines imported directly from
Germany, the ball screw shaft precision can be C3, C5, and C7 the max length
can be 7000mm

Rolled Thread CNC Machines

PR-40CNC Profiroll rolled thread ball screw machines imported directly from
Germany the ball screw shaft precision can be C5, C7 -C10

Rolled Thread CNC Machines

ST-20.2 and ST-347.7 rolled thread ball screw machines from TaiWan.
The ball screw shaft precision can be C7 - C10

Ball Screw Assembly Workshop

We conduct nut assembly in a constant temperature workshop,  all workers
having decades of work experience and zero clearance between the screw
and nut.

Ball Screw Assembly Workshop

One ball screw shaft matches one ball screw nut. Because each ball screw
shaft has a very tiny different tolerance. There are dozens of different
ball sizes for different screw shaft.
Our ball screw shaft and nut can be interchanged with the Taiwan
TBI ball screw shaft and nut very well.

Model Code Explanation 

①Nominal Model
S F I
S: Single nut D: Double nut O: Off set double nut F: With flange C: Without flange NI: NI type nut
U
NU: NU type nut A: A type nut (A solution for slide table) Y: Y type nut U: DIN type nut K: K type nut S: S type nut (A solution for slide table)
②Threading Direction ③Nominal Diameter ④Lead
L: Left R: Right Unit:mm
⑤Number of Turns (Turn·Row)
Turn:T:1 A:1.5(or 1.7/1.8) B:2.5/2.8 C:3.5 D:4.8 ex:(2.5x2 =B2)
⑥Flange Type
N: Not cutting S: Single cutting D: Double cutting
⑦Product Code ⑧Accuracy Grade ⑨Overall Length of Shaft
G: Grind F: Rolled C0, C1, C2, C3, C5, C7, C10 Unit: mm

Axial Clearance and Preload Value Number of Nut
PO, P1, P2, P3, P4 (Leave blank if only one nut is required)
Ex:Install two nuts on a shaft B2
Nut Surface Treatment Shaft Surface Treatment
S: Standard S: Standard
B1: Black Oxidation B1: Black Oxidation
N1: Hard Chrome Plating N1: Hard Chrome Plating
N3: ickel Plating N3: Nickel Plating

Design Accuracy

1-1-1 Lead/Travel Accuracy

According to the standard of JIS,we classified our lead accuracy through E,e,e3oo and e2m four main regulations.As figure 1.1.1~1.1.3 shown in below, all the definition and tolerance are specified.To test the accumulated travel deviations for grade C7 and C10, the tolerance wll be chosen in random 30omm of useful length and evaluated if it is qualified with the e300 table of 1.1.3.

Fig 1.1.1 Diagram of Lead Accuracy

Terms Reference Definition Allowable
Travel Compensation T Travel compensation is the deduction between specified and nominal travel in the useful travel.
A slightly smaller value compared with nominal travel is often selected by customer, to compensate for an expected elongation caused by temperature rise or external load.
Therefore"T "” is usually a negative value.
Note:if no compensation is needed,specified travel is the same as nominal travel.
Table 1.1.2
Actual Travel Actual travel is the axial displacement of the nut relative to the screw shaft.
Mean Travel Mean travelis the linear best fit line of actual. This could be obtained by the leastsquares method. This line represents the tendency of actual travel.
Mean Travel Deviation E Mean travel deviation is the deduction between mean travel and specified travel within travel length.
Travel Variations e

Travel variations is the coverage of 2 lines drawn parallel to the mean travel.
Maximum width of variation within the travel length.
Actual width of variation for the length of 300mm taken anywhere within the travel length.
Wobble error, actual width of variation for one revolution (2πt radian)
Table 1.1.2
Table 1.1.3
Table 1.1.3


Table 1.1.2 Mean Travel Deviation (±E) and Travel Variation (e) (JIS B 1192)

Grade C0 C1 C2 C3 C5 C7 C10
Travel Length (mm) Over Incl. ±E e ±E e ±E e ±E e ±E e e e
100 3 3 3.5 5 5 7 8 8 18 18 ±50/300mm ±210/300mm
100 200 3.5 3 4.5 5 7 7 10 8 20 18
200 315 4 3.5 6 5 8 7 12 8 23 18
315 400 5 3.5 7 5 9 7 13 10 25 20
400 500 6 4 8 5 10 7 15 10 27 20
500 630 6 4 9 6 11 8 16 12 30 23
630 800 7 5 10 7 13 9 18 13 35 25
800 1000 8 6 11 8 15 10 21 15 40 27
1000 1250 9 6 13 9 18 11 24 16 46 30
1250 1600 11 7 15 10 21 13 29 18 54 35
1600 2000 18 11 25 15 35 21 65 40
2000 2500 22 13 30 18 41 24 77 46
2500 3150 26 15 36 21 50 29 93 54
3150 4000 30 18 44 25 60 35 115 65
4000 5000 52 30 72 41 140 77
5000 6300 65 36 90 50 170 93
6300 8000 110 60 210 115
8000 10000 260 140
10000 12500 320 170

Table 1.1.3 International standard of accuracy grade for ball screw

Grade C0 C1 C2 C3 C5 C7 C10
3.5 5 7 8 18 50 210
2.5 4 5 6 8

 

1-1-2 Axial Play

Axial play of WANGONG's precision ball screw is shown below:

Table 1.1.4 Classification of Axial Play

Grade P0 P1 P2 P3 P4
Axial Play Yes No No No No
Preload No No Light Medium Heavy

Excessive preload increases the friction torque and generates heat which wll reduce the life expectancy. However, insufficient preload will reduce stifness and increase the possibility of lost motion. WANGONG recommends that the preload applied on CNC machine tools should not heavier than 8% of the dynamic load; 5% for industrial automation X-Y table.

Table 1.1.5 The reference spring force of (P2)

Model No. Spring Force (Kg) Single Nut Spring Force(Kg) Double Nut
1605 0.1~0.3 0.3~0.6
2005 0.1~0.3 0.3~0.6
2505 0.2~0.5 0.3~0.6
3205 0.2~0.5 0.5~0.8
4005 0.2~0.5 0.5~0.8
2510 0.2~0.5 0.5~0.8
3210 0.3~0.6 0.5~0.8
4010 0.3~0.6 0.5~0.8
5010 0.3~0.6 0.8~1.2
6310 0.6~1.0 0.8~1.2
8010 0.6~1.0 0.8~1.2


Table 1.1.6 Axial Play (Po) Clearance in the Axial Direction of Rolled and Grind Ball Screw

Nominal Diameter Rolled Ball Screw Clearance in the Axial Direction (max.) Ground Ball Screw Clearancein the Axial Direction (max.)
Φ04~Φ14 miniature ball screw 0.05 0.015
Φ15~Φ40 middle size of ball screw 0.08 0.025
Φ50~Φ100 big size of ball screw 0.12 0.05

1-1-3 Definition of Mounting Accuracy and Tolerance on Ball Screw

The main items of the mounting accuracy of ball screw are listed in below.
(1) Periphery run-out of the supporting part of the screw shaft to the screw groove.
(2) Concentricity of a mounting portion of the shaft to the adjacent ground portion of the screw shaft.
(3) Perpendicularity of the shoulders to the adjacent ground portion of tha screw shaft.
(4) Perpendicularity of the nut flange to the axis of the screw shaft.
(5) Concentricity of the ball nut diameter to the screw groove.
(6) Parallelism of the mounting surface of a ball nut to the screw groove.
(7) Total run-out of the screw shaft to the axis of the screw shaft.
All WANGONG ball screws are manufactured, inspected and guaranteed to be within specifications.

Fig 1.1.2 Mounting Accuracy and Tolerance

1-1-4 Preload Torque
As figure 1.1.3 shown in below, it specified allthe type of preload torque generated by rotating a preloaded ball screw.

Fig 1.1.3 Descriptions of preload torque

Glossary

1. Preload
To generate the inner force inside the ball screw to decrease the
clearance and increase the rigidity, a set of one gage ( approximately 2μ) larger steel balls is filled inside the nut or two nuts which are executing mutual displacement in axial direction.
2. Preload dynamic torque
The dynamic torque required for continuously rotating the screws shaft or the nuts under unload condition and the preload has applied to the ballscrews.
3. Reference torque
The targeted preload dynamic torque Fig 1.1.3-(1)
4. Torque variation values
The variation values of the targeted preload torque variation rates are specified.Take a positive or negative value relative to the reference torque.
5. Torque variation rate
The variation ratio of reference torque.
6. Actual torque
The actual measured preload dynamic torque of the ball screws.
7. Average actual torque
The arithmetic average of the maximal and minimal actual
torque values measured when the nuts are doing reciprocating
movements.
8. Actual torque variation values
After the nut doing reciprocating movements on the effective
length of the thread, the biggest variation tested will be the actual
torque variation value, which is covered between the positive and negative minimum value relative to the actual torque.
9. Actual torque variation rate
The rate of actual torque variation values in relation of the average
actual torque.

Table 1.1.7 Permissible ranges of toque variation rates

Reference torque kgf.cm Effective threading length mm
Below 4000 4000~10000 or less
Slenderness 1:below 40 Slenderness1:40~1:60 -
Grade Grade Grade
More than the following C0 C1 C2,C3 C5 C0 C1 C2,C3 C5 C1 C2,C3 C5
2 4 ±35% ±40% ±45% ±55% ±45% ±45% ±55% ±65% - - -
4 6 ±25% ±30% ±35% ±45% ±38% ±38% ±45% ±50% - - -
6 10 ±20% ±25% ±30% ±35% ±30% ±30% ±35% ±40% - ±40% ±45%
10 25 ±15% ±20% ±25% ±30% ±25% ±25% ±30% ±35% - ±35% ±40%
25 63 ±10% ±15% ±20% ±25% ±20% ±20% ±25% ±30% - ±30% ±35%
63 100 - - ±15% ±20% - - ±20% ±25% - ±25% ±30%

Remarks: 1. Slenderness is the value of dividing the screws shaft outside diameter with the screws shaft threading length.