1. Componenti e principio di funzionamento:
Albero filettato: barra filettata che ruota per azionare il movimento lineare.
Dado: contiene cuscinetti a sfere a ricircolo che rotolano lungo le scanalature della vite.
Sfere: sfere di precisione che riducono l'attrito e trasmettono la forza.
Sistema di ritorno: guida le sfere attraverso il dado in un ciclo continuo.
Principio: converte il moto rotatorio in moto lineare con attrito minimo tramite contatto volvente tra sfere e scanalature.
2. Proprietà chiave:
Elevata efficienza: efficienza del 90-95% (rispetto al 20-50% delle viti madri).
Precisione: raggiunge un'accuratezza a livello di micron (classi di accuratezza ISO: C0–C10).
Capacità di carico: gestisce carichi assiali elevati (statici/dinamici).
Velocità: Adatto per applicazioni ad alta velocità (limitata dal calore e dalla velocità critica).
3. Materiali:
Albero/Dado: in genere acciaio legato cementato (ad esempio 52100, SUJ2) per resistenza all'usura.
Opzioni in acciaio inossidabile: 440C o simile per ambienti soggetti a corrosione (ad esempio, medicali o marini).
9Cr18 Considerazioni: non standard ma possibile per usi di nicchia; offre durezza e moderata resistenza alla corrosione ma potrebbe non essere abbastanza tenace per carichi pesanti.
4. Applicazioni:
Macchine CNC: posizionamento di precisione degli utensili.
Robotica: attuatori per il movimento delle articolazioni.
Aerospaziale: sistemi di controllo del volo.
Automotive: Servosterzo elettrico.
Dispositivi medici: macchine per risonanza magnetica, robot chirurgici.
5. Trattamento termico e produzione:
Tempra: gli alberi sono spesso temprati a induzione (HRC 58–62) per aumentarne la durata.
Rettifica: filettature rettificate di precisione per gradi ad alta accuratezza (C0–C5).
Precarico: regolabile per eliminare il gioco (essenziale per le applicazioni di precisione).
6. Suggerimenti per la manutenzione:
Lubrificazione: utilizzare grasso oppure olio per ridurre l'usura e il calore.
Controllo della contaminazione: sigillare con tergicristalli o soffietti in ambienti polverosi.
Ispezione: monitorare la formazione di corrosione, rumore o aumento del gioco.
7. Pro e contro:
Pro: elevata precisione, efficienza, capacità di carico e longevità.
Contro: costoso, installazione complessa, sensibile al disallineamento.
9. Criteri di selezione:
Carico/velocità: adattare il diametro e il passo della vite alle esigenze dell'applicazione.
Grado di precisione: C0 (ultra-preciso) vs. C10 (uso generale).
Ambiente: acciaio inossidabile o rivestimenti (ad esempio Ni-PTFE) per condizioni difficili.
Conclusione:
Le viti a sfere eccellono nelle applicazioni ad alte prestazioni che richiedono precisione ed efficienza. Sebbene l'acciaio 9Cr18 non sia standard, materiali come il 52100 o il 440C sono preferiti per il loro equilibrato rapporto tra tenacità e resistenza all'usura. La corretta selezione, installazione e manutenzione sono fondamentali per massimizzare le prestazioni.
