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Tornillo de bola serie SFS de alta velocidad y bajo ruido

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Tornillo de bola serie SFS de alta velocidad y bajo ruido

Tornillo de bola serie SFS de alta velocidad y bajo ruido

El tornillo de bola de la serie SFS es un componente de transmisión de precisión optimizado para equipos automatizados modernos de alta velocidad. Gracias a un diseño especial, logra altas velocidades lineales al tiempo que reduce significativamente el ruido y la vibración de funcionamiento, proporcionando una solución de movimiento suave, silenciosa y confiable para aplicaciones con requisitos estrictos de rendimiento dinámico y entorno de trabajo, como equipos semiconductores, máquinas herramienta de precisión, robots de alta velocidad e instrumentos médicos.

Tecnología

El valor central del tornillo de bola de la serie SFS radica en su rendimiento dinámico superior. Se diferencia fundamentalmente de la serie estándar en su rendimiento de alta velocidad

Dimensión de la característica Serie SFS Tipo de alta velocidad y bajo ruido Serie Estándar (Referencia de Comparación)
Ventajas principales Operación de alta velocidad, suave, silenciosa y confiable, optimizando el rendimiento dinámico y la experiencia del usuario.

Cumple con los requisitos básicos de transmisión a velocidades normales.

Nivel de ruido Se logran niveles de ruido significativamente reducidos mediante un sistema de circulación optimizado y la suavidad de los rodamientos de bolas, minimizando los chirridos y las vibraciones operativas. El ruido aumenta significativamente con la velocidad.
Rendimiento de alta velocidad Permite valores DN más altos, empleando un canal de retorno especial y un diseño de rodamiento de bolas para garantizar una circulación suave de las bolas a altas velocidades y evitar atascos. Existe un límite de velocidad recomendado; exceder el límite de velocidad aumenta el riesgo.

Control de aumento de temperatura

Un menor aumento de temperatura y menos calor por fricción durante el funcionamiento a alta velocidad ayudan a mantener la precisión y extender los ciclos de lubricación. El calor por fricción es más pronunciado a altas velocidades, lo que puede afectar el rendimiento.
Suavidad del movimiento Una excelente suavidad y baja vibración son beneficiosas para mejorar la estabilidad de posicionamiento del efector final y la calidad del procesamiento/inspección. Su suavidad es media, lo que puede convertirse en un cuello de botella en escenarios de alta velocidad y alta precisión.
Escenarios aplicables Escaneo de precisión, recogida y colocación a alta velocidad, rectificado de precisión, máquinas herramienta de alta gama, etc. En transporte ordinario, montaje a baja velocidad y otras situaciones similares.

Principales parámetros técnicos y diseño
Optimización del sistema de circulación: normalmente utiliza un diseño de retorno de tapa de extremo de alto flujo o paletas guía especiales para garantizar un movimiento suave y fluido de la bola a través del tubo de retorno a altas velocidades, lo cual es clave para lograr un funcionamiento a alta velocidad y con poco ruido.
Coincidencia de bolas y plomo: uso recomendado de bolas de acero más pequeñas o plomo optimizado (como plomo grande) para reducir la velocidad de rotación de las bolas, reduciendo así la fuerza centrífuga y el ruido en la fuente.
Clase de precisión: ofrece varias opciones de precisión, como C5 y C7, manteniendo una alta precisión de posicionamiento incluso a altas velocidades.
Diseño de lubricación: llenado de grasa optimizado o puertos de aceite para condiciones de alta velocidad para garantizar una lubricación duradera.
Rango de especificación: cubre diámetros de eje comunes y ofrece modelos de cables grandes optimizados específicamente para altas velocidades.

Escenarios de aplicación típicos
La serie SFS es el componente central ideal para equipos con exigencias extremas de velocidad y funcionamiento silencioso:
Fabricación de precisión de alta velocidad: equipos de embalaje de semiconductores, máquinas perforadoras de PCB, máquinas de grabado de precisión de alta velocidad.
Automatización y robótica: robots Delta/SCARA de alta velocidad, manipuladores de recogida y colocación de alta velocidad, líneas de montaje de precisión.
Inspección y medicina: Escáneres de imágenes de alta velocidad, instrumentos analíticos automatizados, equipos de diagnóstico médico.
Máquinas herramienta de alta gama: Ejes de alimentación para centros de mecanizado de alta velocidad y rectificadoras de precisión.

El husillo de bolas de alta velocidad y bajo ruido de la serie SFS es más que un componente más rápido: representa una experiencia de movimiento de alta calidad. A través de un diseño de precisión, resuelve la contradicción entre alta velocidad y aumento de ruido/temperatura, proporcionando un núcleo de transmisión más rápido, estable y silencioso para equipos de alta gama, mejorando directamente el rendimiento y la competitividad en el mercado del producto final.

Parámetros

Modelo No. d l Da Dimensión Clasificación de carga Rigidez Peso
D A B L W H X Q n Ca(kgf) Coa(kgf) Kgf/um Kg
SFS1205-2.8 12 5 2.5 24 40 10 31 32 30 4.5 M6 2,8x1 661 1316 19 0.11
SFS1210-2.8 10 2.5 24 40 10 48.5 32 30 4.5 M6 2,8x1 642 1287 19 0.144
SFS1605-3.8 15 5 2.778 28 48 10 38 38 40 5.5 M6 3,8x1 1112 2507 30 0.184
SFS1610-2.8 10 2.778 28 48 10 47 38 40 5.5 M6 2,8x1 839 1821 23 0.212
SFS1616-1.8 16 2.778 28 48 10 45 38 40 5.5 M6 1,8x1 552 1137 14 0.208
SFS1620-1.8 20 2.778 28 48 10 57 38 40 5.5 M6 1,8x1 554 1170 14 0.24
SFS2005-3.8 20 5 3.175 36 58 10 40 47 44 6.6 M6 3,8x1 1484 3681 37 0.246
SFS2010-3.8 10 3.175 36 58 10 60 47 44 6.6 M6 3,8x1 1516 3833 40 0.336
SFS2020-1.8 20 3.175 36 58 10 57 47 44 6.6 M6 1,8x1 764 1758 19 0.332
SFS2505-3.8 25 5 3.175 40 62 10 40 51 48 6.6 M6 3,8x1 1650 4658 43 0.27
SFS2510-3.8 10 3.175 40 62 12 62 51 48 6.6 M6 3,8x1 1638 4633 45 0.384
SFS2525-1.8 25 3.175 40 62 12 70 51 48 6.6 M6 1,8x1 843 2199 22 0.43
SFS3205-3.8 32 5 3.175 50 80 12 42 65 62 9 M6 3,8x1 1839 6026 51 0.65
SFS3210-3.8 31 10 3.969 50 80 13 62 65 62 9 M6 3,8x1 2460 7255 55 0.65
SFS3220-2.8 20 3.969 50 80 12 80 65 62 9 M6 2,8x1 1907 5482 43 0.8
SFS3232-1.8 32 3.969 50 80 13 84 65 62 9 M6 1,8x1 1257 3426 27 0.84
SFS4005-3.8 40 5 3.175 63 93 15 45 78 70 9 M8 3,8x1 2018 7589 60 0.808
SFS4010-3.8 38 10 6.35 63 93 14 63 78 70 9 M8 3,8x1 5035 13943 67 1.026
SFS4020-2.8 20 6.35 63 93 14 82 78 70 9 M8 2,8x1 3959 10715 54 1.282
SFS4040-1.8 40 6.35 63 93 15 105 78 70 9 M8 1,8x1 2585 6648 34 1.518
SFS5005-3.8 50 5 3.175 75 110 15 45 93 85 11 M8 3,8x1 2207 9542 68 1.098
SFS5010-3.8 48 10 6.35 75 110 18 68 93 85 11 M8 3,8x1 5638 17852 79 1.458
SFS5020-3.8 20 6.35 75 110 18 108 93 85 11 M8 3,8x1 5749 18485 87 2.172
SFS5050-1.8 50 6.35 75 110 18 125 93 85 11 M8 1,8x1 2946 8749 42 2.486

Dibujos


Admite la selección de combinación de productos

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.