Klasy dokładności śrub kulowych - IT i JIS

Dokładność napędów śrubowo-tocznych

Klasy dokładności śrub kulowych — IT1, IT3, IT5, IT7, IT10 oraz JIS C0 i C1

Śruby kulowe walcowane do napędów przemysłowych i automatyki

Klasa dokładności śruby kulowej określa dopuszczalne odchyłki rzeczywistego przesuwu nakrętki od przesuwu przyjętego jako wartość odniesienia. Jest jednym z podstawowych parametrów przy projektowaniu precyzyjnych osi CNC, maszyn pomiarowych, automatyki oraz napędów transportowych.

Niższy numer klasy oznacza mniejszą dopuszczalną odchyłkę i wyższą dokładność. Przykładowo śruba klasy IT1 jest dokładniejsza od IT5, a IT5 od IT10.

Nie oznacza to jednak, że wybór najwyższej dostępnej klasy zawsze będzie właściwy.

Klasa dokładności nie określa samodzielnie:

luzu osiowego,
preloadu,
sztywności mechanizmu,
nośności,
trwałości,
momentu ruchu,
jakości podpór,
prostoliniowości wału,
dokładności kompletnej maszyny.

Śruba może spełniać wysoką klasę dokładności przesuwu, a jednocześnie pracować w osi z luzem pochodzącym z łożysk, mocowania nakrętki albo sprzęgła. Możliwa jest też sytuacja odwrotna: mechanizm ma bardzo mały luz, ale jego skok powoduje systematyczny błąd pozycjonowania.

Dlatego klasę należy analizować razem z preloadem, geometrią, temperaturą, systemem pomiarowym i konstrukcją całej osi.

Sprawdź ofertę i powiązane materiały

Klasy dokładności śrub kulowych — tabela wartości

Poniższa tabela przedstawia wartości stosowane przez Korta do klasyfikowania dokładności śrub w klasach IT, wyrażone jako dopuszczalna odchyłka odniesiona do odcinka 300 mm. Przy porównywaniu ich z innymi dokumentacjami należy sprawdzić normę, definicję mierzonego parametru oraz warunki odbioru.

Klasa dokładności	Dopuszczalna odchyłka przesuwu na 300 mm	Wartość w milimetrach	Ogólna charakterystyka
IT1	6 µm/300 mm	0,006 mm/300 mm	Bardzo wysoka dokładność
IT3	12 µm/300 mm	0,012 mm/300 mm	Wysoka dokładność pozycjonowania
IT5	23 µm/300 mm	0,023 mm/300 mm	Precyzyjne zastosowania przemysłowe
IT7	52 µm/300 mm	0,052 mm/300 mm	Automatyka i transport z umiarkowaną dokładnością
IT10	210 µm/300 mm	0,210 mm/300 mm	Napędy transportowe bez precyzyjnego pozycjonowania

Podane wartości są parametrem odniesionym do odcinka pomiarowego 300 mm w przyjętym systemie klasyfikacji. Przy odbiorze konkretnej śruby należy dodatkowo ustalić, jak producent definiuje odchyłkę, linię odniesienia, długość użytkową oraz pozostałe wymagane parametry pomiarowe.

Nie oznacza to automatycznie, że błąd śruby o długości 1500 mm będzie równy dokładnie pięciokrotności wartości z tabeli. Ocena długiej śruby może uwzględniać również całkowity przebieg odchyłki, lokalne wahania oraz ustaloną linię odniesienia.

Najważniejsza odpowiedź

Wymaganie aplikacji	Orientacyjny zakres klas do dalszej weryfikacji
Najwyższa dokładność pozycjonowania	IT1 lub odpowiadająca wymaganiom klasa JIS
Precyzyjne maszyny pomiarowe	IT1 lub IT3
Precyzyjne obrabiarki CNC	IT1, IT3 lub IT5
Standardowa obrabiarka CNC	Zależnie od dokładności procesu, często IT3 lub IT5
Automatyka pozycjonująca	IT5 lub IT7
Manipulatory i systemy montażowe	IT5 lub IT7
Oś transportowa	IT7 lub IT10
Przesuw bez precyzyjnego pozycjonowania	Często IT10
Zamiennik istniejącej śruby	Klasa wynikająca z dokumentacji lub analizy maszyny

Tabela ma charakter orientacyjny. Do obrabiarki CNC nie dobiera się klasy wyłącznie na podstawie określenia „CNC”. Znaczenie mają wymagane tolerancje detalu, długość osi, układ pomiarowy, temperatura, kompensacja oraz sztywność całego mechanizmu.

Co oznacza klasa dokładności śruby kulowej?

Obrót śruby o jeden pełny obrót powinien teoretycznie przesunąć nakrętkę o wartość równą nominalnemu skokowi.

Dla śruby o skoku 10 mm:

jeden obrót wału powinien powodować przesunięcie nakrętki o 10 mm.

W rzeczywistym mechanizmie przesunięcie może być nieznacznie inne. Różnica pomiędzy przesuwem rzeczywistym i przesuwem odniesienia jest błędem przesuwu.

Jeżeli błąd zmienia się na długości śruby, otrzymuje się przebieg odchyłki, który może być przedstawiony na wykresie pomiarowym.

Klasa dokładności określa dopuszczalne granice tego przebiegu zgodnie z przyjętym systemem klasyfikacji.

Przesuw nominalny, odniesienia i rzeczywisty

Przy interpretowaniu protokołu pomiarowego warto rozróżnić kilka pojęć.

Przesuw nominalny

Jest teoretycznym przesunięciem wynikającym z nominalnego skoku i liczby obrotów śruby.

Dla skoku 10 mm i 50 obrotów:

10 mm × 50 = 500 mm.

Przesuw odniesienia

Może być równy przesuwowi nominalnemu, ale może też zawierać celowo wprowadzoną korekcję.

Korekcję można zastosować na przykład w celu uwzględnienia:

przewidywanego wydłużenia cieplnego,
napięcia osiowego wału,
charakterystyki maszyny,
określonych wymagań pozycjonowania.

Przesuw rzeczywisty

Jest wartością uzyskaną podczas pomiaru konkretnej śruby.

Błąd przesuwu

Jest różnicą pomiędzy przesuwem rzeczywistym i przyjętym przesuwem odniesienia.

Odchyłka na 300 mm nie jest jedynym parametrem

Popularne wartości IT1, IT3, IT5, IT7 i IT10 są często przedstawiane jako odchyłka na długości 300 mm. Jest to bardzo użyteczny parametr porównawczy, ale nie opisuje całej charakterystyki śruby.

W precyzyjnej aplikacji trzeba także sprawdzić:

całkowity przebieg błędu na długości roboczej,
lokalne wahanie przesuwu,
wahanie w jednym obrocie,
liniowość przebiegu,
kierunek odchyłki,
wartość zaprogramowanej korekcji,
warunki temperaturowe pomiaru.

Dwie śruby mogą mieć podobną odchyłkę na 300 mm, ale inny całkowity przebieg błędu na długości kilku metrów.

Przykład różnic pomiędzy klasami IT

Załóżmy, że analizowana jest odchyłka na odcinku 300 mm.

Klasa	Dopuszczalna wartość	Różnica względem IT1
IT1	6 µm	-
IT3	12 µm	2 razy większa
IT5	23 µm	około 3,8 razy większa
IT7	52 µm	około 8,7 razy większa
IT10	210 µm	35 razy większa

Różnice są znaczące, ale nie należy interpretować ich jako dokładności gotowego detalu.

Jeżeli śruba IT1 zostanie zamontowana w osi z odkształcającą się oprawą, luźnymi podporami albo dużym gradientem temperatury, rzeczywisty błąd maszyny może być większy niż w poprawnie zaprojektowanej osi z klasą IT3 lub IT5.

Klasa IT1

Klasa IT1 jest przeznaczona do aplikacji o bardzo wysokich wymaganiach dotyczących przesuwu.

Dopuszczalna odchyłka:

6 µm na 300 mm

Może być rozważana w:

precyzyjnych maszynach pomiarowych,
szlifierkach,
urządzeniach do produkcji narzędzi,
specjalnych obrabiarkach,
systemach badawczych,
osiach wymagających szczegółowego raportu skoku.

Zastosowanie IT1 ma sens tylko wtedy, gdy pozostałe elementy osi są w stanie wykorzystać tę dokładność.

Należy szczególnie kontrolować:

temperaturę,
sposób podparcia,
napięcie osiowe wału,
geometrię prowadnic,
sztywność opraw,
system bezpośredniego pomiaru pozycji,
kompensację błędów.

Klasa IT3

Klasa IT3 zapewnia wysoką dokładność przesuwu przy nieco większej tolerancji niż IT1.

Dopuszczalna odchyłka:

12 µm na 300 mm

Jest często rozważana w:

precyzyjnych obrabiarkach CNC,
szlifierkach,
centrach obróbczych,
maszynach pomiarowych,
precyzyjnych osiach technologicznych,
zamiennikach śrub o wysokiej dokładności.

IT3 może stanowić racjonalny kompromis pomiędzy dokładnością, kosztem i możliwościami wykonania, jeżeli aplikacja nie wymaga klasy IT1.

Klasa IT5

Klasa IT5 jest szeroko stosowana w precyzyjnych zastosowaniach przemysłowych.

Dopuszczalna odchyłka:

23 µm na 300 mm

Może być odpowiednia do:

obrabiarek CNC,
centrów obróbczych,
tokarek i frezarek,
automatyki pozycjonującej,
systemów montażowych,
precyzyjnych siłowników,
urządzeń produkcyjnych.

IT5 nie oznacza niskiej dokładności. Dla wielu profesjonalnych maszyn jest to poziom w pełni odpowiadający wymaganiom procesu, zwłaszcza gdy oś korzysta z kompensacji lub bezpośredniego pomiaru położenia.

Klasa IT7

Klasa IT7 jest przeznaczona do napędów, w których potrzebne jest kontrolowane przemieszczanie, ale nie jest wymagana dokładność typowa dla precyzyjnych obrabiarek.

Dopuszczalna odchyłka:

52 µm na 300 mm

Typowe zastosowania mogą obejmować:

automatykę przemysłową,
manipulatory,
urządzenia transportowe,
maszyny pakujące,
systemy załadunku,
osie pomocnicze,
napędy regulacyjne.

W tej klasie często większe znaczenie niż minimalny błąd przesuwu mają:

trwałość,
prędkość,
nośność,
koszt,
dostępność,
odporność na warunki pracy.

Klasa IT10

Klasa IT10 jest przeznaczona przede wszystkim do ruchu transportowego i aplikacji bez wysokich wymagań pozycjonowania.

Dopuszczalna odchyłka:

210 µm na 300 mm

Może być stosowana w:

prostych osiach transportowych,
mechanizmach podawania,
przesuwach technologicznych,
urządzeniach pakujących,
aplikacjach, w których pozycję końcową wyznacza zewnętrzny czujnik,
napędach bez precyzyjnej interpolacji.

IT10 nie oznacza niskiej jakości mechanicznej. Śruba może mieć wysoką nośność, dobrą trwałość i właściwą jakość bieżni, ale większą dopuszczalną odchyłkę przesuwu.

Klasy JIS C0 i C1

W systemie JIS B 1192 klasy C0 i C1 należą do najwyższych klas dokładności pozycjonujących.

Ich ocena nie ogranicza się do jednej ogólnej wartości błędu na 300 mm. Uwzględnia między innymi:

błąd reprezentatywnego przesuwu,
wahanie przebiegu przesuwu,
wahanie na odcinku 300 mm,
wahanie w jednym obrocie.

Lokalne wartości dla JIS C0 i C1

Poniższe wartości przedstawiono według kryteriów JIS B 1192 stosowanych w dokumentacji technicznej śrub pozycjonujących. Przy zamówieniu należy potwierdzić wydanie normy oraz zakres parametrów objętych odbiorem.

Klasa JIS	Dopuszczalne wahanie na odcinku 300 mm	Dopuszczalne wahanie w jednym obrocie
C0	3,5 µm	3 µm
C1	5 µm	4 µm

Wartości te nie powinny być bezpośrednio utożsamiane z dopuszczalną odchyłką IT na 300 mm, ponieważ system JIS rozdziela kilka różnych parametrów przebiegu przesuwu.

Błąd reprezentatywnego przesuwu JIS C0 i C1

Dopuszczalny błąd reprezentatywnego przesuwu zależy od efektywnej długości gwintu.

Efektywna długość gwintu	JIS C0	JIS C1
do 100 mm	3 µm	3,5 µm
powyżej 100 do 200 mm	3,5 µm	4,5 µm
powyżej 200 do 315 mm	4 µm	6 µm
powyżej 315 do 400 mm	5 µm	7 µm
powyżej 400 do 500 mm	6 µm	8 µm
powyżej 500 do 630 mm	6 µm	9 µm
powyżej 630 do 800 mm	7 µm	10 µm
powyżej 800 do 1000 mm	8 µm	11 µm
powyżej 1000 do 1250 mm	9 µm	13 µm
powyżej 1250 do 1600 mm	11 µm	15 µm

Tabela pokazuje, dlaczego klasy JIS C0 i C1 nie powinny być opisywane wyłącznie jedną wartością niezależną od długości śruby.

W protokole pomiarowym należy sprawdzić, czy podana wartość dotyczy:

błędu reprezentatywnego przesuwu,
całkowitego wahania,
wahania na 300 mm,
wahania w jednym obrocie.

Czy JIS C0 odpowiada IT1?

Nie należy traktować klas JIS i IT jako prostych, bezpośrednich zamienników.

JIS C0 i IT1 należą do bardzo wysokich poziomów dokładności, ale mogą być definiowane przez inny zestaw parametrów i inne kryteria oceny.

Przykładowo:

IT1 jest często przedstawiane przez dopuszczalną odchyłkę 6 µm na 300 mm,
JIS C0 określa między innymi wahanie do 3,5 µm na 300 mm,
dla JIS C0 obowiązuje również błąd reprezentatywnego przesuwu zależny od długości.

Nie można więc powiedzieć, że:

JIS C0 = IT1

bez określenia, który parametr jest porównywany.

Przy doborze zamiennika należy porównać konkretne tolerancje zapisane w dokumentacji, a nie wyłącznie symbole klas.

Czy JIS C1 odpowiada IT3?

Również w tym przypadku nie należy stosować automatycznego przeliczenia.

JIS C1 i IT3 reprezentują wysoką dokładność, lecz systemy mogą różnić się:

definicją błędu,
sposobem wyznaczania linii odniesienia,
długością pomiarową,
dopuszczalnym wahaniem lokalnym,
wymaganiami dotyczącymi jednego obrotu,
sposobem raportowania wyniku.

Najbezpieczniejsze jest porównanie protokołów pomiarowych lub wymagań konkretnego rysunku technicznego.

Śruby kulowe pozycjonujące i transportowe

Śruby kulowe można ogólnie podzielić na przeznaczone do:

pozycjonowania,
transportu.

Śruby pozycjonujące

Wymagają kontrolowanego przebiegu przesuwu. Zwykle stosuje się je w:

obrabiarkach,
maszynach pomiarowych,
precyzyjnych stołach,
urządzeniach technologicznych,
osiach interpolowanych.

W takich aplikacjach istotne są klasy wysokie, dokładny raport skoku, preload i stabilność cieplna.

Śruby kulowe transportowe

Ich głównym zadaniem jest przemieszczanie elementu pomiędzy punktami.

Priorytetami mogą być:

prędkość,
trwałość,
nośność,
koszt,
dostępność.

Pozycja końcowa może być wyznaczana przez czujnik, ogranicznik albo zewnętrzny układ pomiarowy, dlatego bardzo wysoka dokładność skoku nie zawsze jest konieczna.

Klasa dokładności a luz osiowy

Klasa przesuwu i luz osiowy opisują dwa różne zjawiska.

Klasa dokładności

Określa zgodność drogi rzeczywistej z drogą odniesienia.

Luz osiowy

Określa możliwość względnego przemieszczenia wału i nakrętki bez skutecznego przenoszenia ruchu przy zmianie kierunku.

Śruba IT1 może mieć luz, jeżeli zastosowano nakrętkę bez preloadu albo doszło do zużycia.

Śruba IT7 może natomiast pracować z małym luzem, jeżeli zastosowano odpowiednią konstrukcję nakrętki.

Więcej informacji:

Luz na śrubie kulowej - przyczyny, pomiar i sposoby usunięcia

Klasa dokładności a preload, czyli napięcie wstępne

Preload jest kontrolowanym napięciem wstępnym zespołu śruba–nakrętka.

Jego zadaniem jest przede wszystkim:

ograniczenie luzu,
zwiększenie sztywności,
poprawa reakcji przy zmianie kierunku,
zmniejszenie odkształcenia pod obciążeniem.

Preload nie koryguje błędu skoku wału.

Można więc wykonać śrubę:

o wysokiej klasie i bez preloadu,
o niższej klasie z preloadem,
o wysokiej klasie z preloadem,
o niższej klasie z luzem konstrukcyjnym.

Dobór obu parametrów powinien być niezależny i wynikać z funkcji osi.

Klasa dokładności a powtarzalność

Dokładność i powtarzalność nie oznaczają tego samego.

Dokładność

Określa, jak blisko wartości zadanej znajduje się rzeczywista pozycja.

Powtarzalność

Określa, jak blisko siebie znajdują się wyniki kolejnych najazdów do tej samej pozycji.

Maszyna może bardzo dokładnie powtarzać położenie, ale za każdym razem zatrzymywać się o 30 µm od pozycji nominalnej.

Może również mieć mały średni błąd pozycjonowania, ale duży rozrzut kolejnych najazdów.

Na powtarzalność wpływają między innymi:

luz,
preload,
tarcie,
sterowanie,
temperatura,
sztywność,
kierunek dojazdu,
układ pomiarowy.

Klasa dokładności a sztywność

Klasa nie określa odkształcenia osi pod obciążeniem.

Na sztywność wpływają:

średnica i długość wału,
preload,
geometria bieżni,
liczba obiegów kulek,
łożyska podporowe,
oprawa nakrętki,
prowadnice,
korpus maszyny.

Śruba o bardzo dokładnym skoku może być zbyt smukła albo nieprawidłowo podparta. Pod działaniem siły skrawania jej położenie może się wtedy zmienić mimo wysokiej klasy dokładności.

Klasa dokładności a technologia wykonania

Klasa powinna wynikać z pomiaru gotowej śruby, a nie z samej informacji, czy bieżnia została:

wyszlifowana,
walcowana,
wyłuszczona metodą whirling.

Szlifowanie jest szeroko stosowane do wykonywania precyzyjnych śrub, ale nowoczesne łuszczenie może również zapewniać bardzo wysoką dokładność.

Śruba walcowana może natomiast spełniać wymagania wielu profesjonalnych osi przemysłowych.

Najważniejsze są:

zadeklarowana klasa,
rzeczywisty przebieg błędu,
warunki kontroli,
protokół pomiarowy,
parametry kompletnego mechanizmu.

Śruba kulowa szlifowana, walcowana czy łuszczona - którą wybrać?

Jak mierzy się dokładność śruby kulowej?

Pomiar dokładności przesuwu może być wykonywany z wykorzystaniem precyzyjnego systemu pomiarowego, na przykład interferometru laserowego.

Podczas badania rejestruje się rzeczywistą drogę w funkcji obrotu lub nominalnego położenia.

Proces może obejmować:

stabilizację temperatury elementu,
prawidłowe podparcie wału,
wyznaczenie zakresu roboczego,
określenie przesuwu odniesienia,
wykonanie pomiaru w kolejnych położeniach,
wyznaczenie linii reprezentatywnej,
obliczenie błędu i wahań,
przygotowanie wykresu lub protokołu.

Dlaczego temperatura pomiaru jest ważna?

Stal rozszerza się wraz ze wzrostem temperatury.

Dla typowej stali wał o długości 1000 mm zmienia długość orientacyjnie o około 11–12 µm przy zmianie temperatury o 1°C. Dokładna wartość zależy od gatunku materiału i jego współczynnika rozszerzalności cieplnej.

Oznacza to, że dla najwyższych klas różnica temperatury o jeden stopień może powodować zmianę długości porównywalną z całą dopuszczalną odchyłką śruby.

Dlatego precyzyjny pomiar wymaga:

stabilizacji temperatury,
określenia temperatury odniesienia,
uwzględnienia temperatury wału i otoczenia,
właściwej interpretacji wyniku.

Co powinien zawierać protokół pomiaru skoku?

Dobry protokół może zawierać:

identyfikację śruby,
średnicę i skok,
długość roboczą,
klasę dokładności,
temperaturę pomiaru,
przyjęty przesuw odniesienia,
wykres odchyłki,
błąd reprezentatywnego przesuwu,
wahanie na długości,
wahanie lokalne,
wynik oceny zgodności.

W zależności od wymagań można również raportować:

prostoliniowość,
bicie,
moment ruchu,
preload,
luz osiowy,
profil bieżni.

Przebieg błędu skoku

Sam wynik końcowy nie zawsze pokazuje pełną charakterystykę śruby.

Załóżmy, że dwie śruby mają odchyłkę końcową 10 µm na długości roboczej.

Pierwsza może wykazywać niemal liniowy wzrost błędu od początku do końca.

Druga może wykazywać lokalne wahania:

+8 µm,
następnie –6 µm,
później +10 µm.

Mimo podobnej wartości końcowej druga śruba może mieć mniej korzystne zachowanie w precyzyjnej osi.

Dlatego w wymagających aplikacjach analizuje się wykres błędu, a nie tylko jedną liczbę.

Korekcja skoku śruby

Przesuw odniesienia nie zawsze musi być identyczny z teoretycznym przesuwem nominalnym.

Podczas wykonania można uwzględnić zaprogramowaną korekcję, na przykład:

–10 µm na 1000 mm.

Taka korekcja może kompensować przewidywane:

wydłużenie cieplne,
osiowe napięcie wału,
warunki pracy maszyny.

Korekcja musi być wskazana w dokumentacji i uwzględniona przy pomiarze odbiorczym.

Czy kompensacja CNC zastępuje dokładną śrubę?

Sterowanie może kompensować część systematycznego błędu pozycjonowania, jeżeli błąd został dokładnie zmierzony i pozostaje stabilny.

Kompensacja może ograniczać:

systematyczny błąd skoku,
powtarzalny trend na długości,
określone błędy geometryczne.

Nie usuwa jednak:

luzu mechanicznego,
małej sztywności,
uszkodzenia bieżni,
nierównego momentu,
niestabilnego preloadu,
zmiennego błędu cieplnego,
problemu z podporami.

Dokładniejsza śruba ogranicza wielkość błędu, który musi być kompensowany, i może poprawić stabilność osi.

Jak dobrać klasę śruby do CNC?

Dobór powinien rozpocząć się od wymagań gotowego procesu.

Należy określić:

tolerancję wykonywanego detalu,
długość osi,
rodzaj obróbki,
siły skrawania,
wymaganą powtarzalność,
rodzaj układu pomiarowego,
sposób kompensacji,
temperaturę pracy,
sztywność konstrukcji.

CNC z pośrednim pomiarem pozycji

Jeżeli sterowanie określa pozycję na podstawie enkodera silnika, błąd skoku śruby bezpośrednio wpływa na pozycję stołu.

W takim układzie klasa śruby ma szczególnie duże znaczenie.

CNC z liniałem pomiarowym

Liniał mierzący rzeczywiste położenie stołu może ograniczyć wpływ systematycznego błędu skoku.

Nie usuwa jednak problemów mechanicznych, takich jak:

luz,
mała sztywność,
drgania,
nierówny moment,
zużycie.

Jak dobrać klasę do automatyki?

W automatyce trzeba określić, czy oś:

pozycjonuje element z dokładnością mikrometrową,
dojeżdża do czujnika,
przenosi produkt pomiędzy stanowiskami,
wykonuje operację montażową,
współpracuje z systemem wizyjnym.

Oś transportowa nie musi mieć parametrów obrabiarki pomiarowej.

Często bardziej racjonalne będzie zastosowanie IT5 lub IT7 zamiast IT1, szczególnie gdy tolerancję procesu wyznacza czujnik, chwytak albo konstrukcja stanowiska.

Jak dobrać klasę do osi transportowej?

W napędzie transportowym priorytetami mogą być:

prędkość,
obciążenie,
trwałość,
niezawodność,
koszt,
łatwa dostępność.

Jeżeli dokładne położenie jest określane przez czujnik krańcowy lub zewnętrzny system, klasa IT7 albo IT10 może być wystarczająca.

Nie należy jednak wybierać klasy bez analizy, jeżeli kilka osi musi wykonywać zsynchronizowany ruch albo dokładne pozycjonowanie pośrednie.

Czy zawsze warto wybierać najwyższą klasę?

Nie.

Wyższa klasa może oznaczać:

bardziej wymagający proces produkcyjny,
szerszą kontrolę metrologiczną,
wyższy koszt,
dłuższy termin wykonania,
większe wymagania dotyczące transportu i montażu.

Jeżeli błąd maszyny jest zdominowany przez temperaturę, prowadnice albo odkształcenie konstrukcji, zmiana IT5 na IT1 może nie przynieść proporcjonalnej poprawy.

Najlepsza klasa to nie najwyższa dostępna klasa, ale klasa wystarczająca do spełnienia wymagań procesu z odpowiednią rezerwą.

Jak określić klasę zamiennika?

Przy wykonywaniu zamiennika trzeba w pierwszej kolejności sprawdzić dokumentację maszyny lub oznaczenia oryginalnej śruby.

Jeżeli dane nie są dostępne, analizie powinny podlegać:

rodzaj maszyny,
funkcja osi,
układ pomiarowy,
wymagane tolerancje procesu,
długość i skok,
oryginalny preload,
moment ruchu,
sposób ułożyskowania,
możliwości kompensacji sterowania.

Pomiar zużytej śruby może nie odzwierciedlać dokładności elementu nowego. Zużycie, uszkodzenia i wcześniejsze naprawy mogą zmienić przebieg błędu.

Jak przygotować zapytanie o śrubę o określonej klasie?

Priorytet	Co przekazać?	Przykład
Wymagane	średnica i skok	40 × 10 mm
Wymagane	długość całkowita	1800 mm
Wymagane	długość robocza	1400 mm
Wymagane	system klas	IT, JIS lub wymagania z rysunku
Wymagane	klasa	IT3, IT5, JIS C1
Bardzo pomocne	zastosowanie	CNC, pomiar, automatyka, transport
Bardzo pomocne	przesuw odniesienia	nominalny lub korygowany
Bardzo pomocne	preload	wartość lub rodzaj konstrukcji
Bardzo pomocne	układ pomiarowy	enkoder silnika lub liniał
Pomocne	moment ruchu	wartość nominalna i tolerancja
Pomocne	temperatura	warunki pomiaru i pracy
Dokumentacja	rysunek lub model	PDF, DWG, STEP
Zamiennik	fizyczny wzorzec	kompletna śruba z nakrętką
Odbiór	wymagany protokół	wykres skoku, moment, luz, profil

Jeżeli rysunek zawiera jedynie symbol klasy, warto także ustalić normę i wydanie, do których odwołuje się dokumentacja.

Najczęstsze błędy podczas wyboru klasy

Porównywanie IT i JIS wyłącznie po numerze

IT1 nie jest automatycznie równe JIS C1, a IT3 nie może być bezpośrednio utożsamiane z C3 bez porównania parametrów.

Uznanie klasy za wartość luzu

Klasa skoku nie określa luzu osiowego.

Wybór najwyższej klasy bez analizy

Może zwiększyć koszt bez mierzalnej poprawy procesu.

Pominięcie długości śruby

Dopuszczalne wartości oraz sposób oceny mogą zależeć od efektywnej długości gwintu.

Brak określenia temperatury

Zmiana temperatury może generować błąd porównywalny z tolerancją wysokiej klasy.

Brak protokołu pomiarowego

Sama deklaracja klasy nie pokazuje przebiegu błędu ani lokalnych wahań.

Pominięcie układu pomiarowego maszyny

Liniał bezpośredni i enkoder silnika inaczej wpływają na znaczenie klasy śruby.

Uznanie wysokiej klasy za gwarancję dokładności maszyny

Dokładność osi zależy również od montażu, sztywności, temperatury, prowadnic i sterowania.

FAQ — klasy dokładności śrub kulowych

Co oznacza klasa IT1?

Oznacza bardzo wysoką dokładność przesuwu. Typowa wartość odniesiona do odcinka 300 mm wynosi 6 µm.

Co oznacza klasa IT3?

Dopuszczalna odchyłka wynosi 12 µm na 300 mm. Klasa jest stosowana w precyzyjnych osiach pozycjonujących i obrabiarkach.

Co oznacza klasa IT5?

Dopuszczalna odchyłka wynosi 23 µm na 300 mm. Jest to często stosowana klasa do profesjonalnych zastosowań przemysłowych.

Co oznacza klasa IT7?

Dopuszczalna odchyłka wynosi 52 µm na 300 mm. Klasa może być odpowiednia do automatyki i napędów transportowych.

Co oznacza klasa IT10?

Dopuszczalna odchyłka wynosi 210 µm na 300 mm. Jest przeznaczona przede wszystkim do ruchów transportowych bez wysokich wymagań pozycjonowania.

Co oznacza klasa JIS C0?

Jest jedną z najwyższych klas dokładności pozycjonujących. Dopuszczalne lokalne wahanie na odcinku 300 mm wynosi 3,5 µm, a pozostałe wartości zależą między innymi od długości gwintu.

Co oznacza klasa JIS C1?

Jest wysoką klasą pozycjonującą. Dopuszczalne lokalne wahanie na 300 mm wynosi 5 µm, a błąd reprezentatywnego przesuwu zależy od długości gwintu.

Czy C0 jest dokładniejsze od C1?

Tak. Niższy numer oznacza mniejsze dopuszczalne odchyłki.

Czy IT1 jest dokładniejsze od IT3?

Tak. IT1 dopuszcza 6 µm na 300 mm, a IT3 12 µm na 300 mm.

Czy najwyższa klasa oznacza brak luzu?

Nie. Luz i klasa przesuwu są osobnymi parametrami.

Czy preload poprawia klasę dokładności?

Nie zmienia błędu skoku wału. Ogranicza luz i zwiększa sztywność mechanizmu.

Czy śruba walcowana może mieć wysoką klasę?

Zależy to od konkretnego produktu i procesu. Klasa powinna być potwierdzona deklaracją oraz pomiarem, a nie wyłącznie metodą wykonania.

Czy śruba łuszczona może mieć klasę IT1?

Może, jeżeli możliwości procesu oraz pomiary gotowego elementu potwierdzają spełnienie wymaganych tolerancji.

Czy kompensacja CNC pozwala zastosować niższą klasę?

Czasami umożliwia ograniczenie systematycznego błędu skoku, ale nie usuwa luzu, małej sztywności, zużycia ani zmiennych błędów cieplnych.

Jaka klasa jest najlepsza do CNC?

Nie istnieje jedna klasa dla wszystkich maszyn CNC. W zależności od wymagań rozważa się między innymi IT1, IT3 i IT5.

Jak sprawdzić klasę istniejącej śruby?

Najpewniejszą podstawą jest dokumentacja lub protokół pomiarowy. Pomiar zużytej śruby może być pomocny, ale nie zawsze pozwala ustalić jej pierwotną klasę.

Potrzebujesz śruby kulowej o określonej klasie dokładności?

Prześlij rysunek, dane maszyny albo fizyczny wzorzec. Wskaż średnicę, skok, długość roboczą, wymaganą klasę, preload, moment ruchu oraz warunki odbioru.

Jeżeli dokumentacja wykorzystuje oznaczenia JIS, DIN albo ISO, należy podać dokładny system klasyfikacji. Pozwala to uniknąć nieprawidłowego przeliczenia klas opartych na różnych kryteriach.

Do wstępnej analizy nie jest konieczna kompletna dokumentacja. Przy wymianie istniejącego mechanizmu pomocne są zdjęcia, oznaczenia, dane maszyny i opis funkcji osi.

Blog

Dowiedz się więcej