Q&R - Roulements de super précision
Chez NSK, nous offrons les roulements de super précision de la plus haute qualité sur le marché.
Dans ce Q&R, nous nous entretenons avec le chef de produit Andy Kemble, pour découvrir ce qui fait que ces composants, fabriqués à Newark, en Angleterre, se distinguent de la concurrence.
Andy fait partie de l'équipe d'ingénieurs de NSK depuis plus de trente ans et possède une connaissance approfondie non seulement des roulements de super précision, mais aussi des industries et des applications dans lesquelles ils sont utilisés.
<<Combiné à la technologie de fabrication de roulements spécialisée de NSK et à son expertise étendue en matière de conception de produits, il permet de fournir des roulements au niveau de qualité le plus élevé au monde.>>
Qu'est-ce qui définit un roulement de super précision et en quoi ces roulements diffèrent-ils de leurs homologues plus standard ?
Un roulement de super précision (SPB) se définit simplement comme un produit fabriqué avec des tolérances ISO de classe de précision 5 (P5) ou supérieures. Cela inclut donc la classe 4 (P4), la classe 2 (P2) et diverses spécifications NSK spéciales telles que la classe P3. Ces tolérances supérieures permettent un contrôle plus serré des dimensions externes et de la précision de fonctionnement par rapport à un roulement de classe industrielle standard. Il en résulte une plus grande constance opérationnelle des roulements, une réduction des vibrations et une capacité de vitesse plus élevée (en conjonction avec des caractéristiques de conception interne adaptées).
Les SPB sont essentiels au secteur des machines-outils. Comment NSK répond-il aux demandes de ce secteur ?
Les attributs de performance requis pour les machines-outils varient selon l'application. Un tour exige une capacité de charge et de rigidité élevée, une broche de rectification exige de très hautes vitesses et de faibles vibrations, et un centre d'usinage exige généralement une combinaison de tous ces attributs.
Il existe deux principaux types de SPB utilisés dans les machines-outils : Les roulements à billes à contact oblique et les roulements à rouleaux cylindriques. Les roulements à billes à contact oblique sont utilisés pour fournir des vitesses plus élevées et définir la rigidité de la broche, tandis que les roulements à rouleaux cylindriques supportent des charges radiales et des charges de courroie plus élevées.
En utilisant des matériaux spécifiques, l'optimisation des éléments roulants et des pistes de roulement, des conceptions de cage avancées et la technologie de lubrification, NSK a développé plusieurs gammes de ces types de roulements pour répondre aux caractéristiques de performance requises des machines-outils individuelles. Qu'il s'agisse d'une faible usure ou d'une faible vibration, ou encore d'une capacité élevée ou d'une vitesse très élevée.
Quelles sont les caractéristiques clés qui font des roulements NSK des produits de qualité supérieure sur le marché ?
Le principal composant fondamental des SPB est l'acier, et NSK a établi des technologies révolutionnaires dans sa fabrication et l'évaluation des inclusions non-métalliques, prolongeant la durée de vie et améliorant les performances des roulements. Trois aciers caractéristiques sont utilisés dans les SPB de NSK : L'acier Z pour prolonger la durée de vie dans des conditions normales, l'acier SHJ pour une grande fiabilité sous de lourdes charges ou dans des conditions contaminées, et l'acier SHX pour une rotation à très haute vitesse. Combiné à la technologie de fabrication de roulements spécialisée de NSK et à son expertise étendue en matière de conception de produits, il permet de fournir des roulements au niveau de qualité le plus élevé au monde.
Qu'offrent ces roulements à l'utilisateur final ?
Les roulements de haute qualité offrent une grande fiabilité. Cela signifie qu'en plus des caractéristiques de haute performance offertes par les SPB NSK, nous offrons également la tranquillité d'esprit de pouvoir compter sur eux encore et encore.
Ceci est soutenu par la simulation et les essais de NSK, permettant de prolonger les intervalles de service des machines-outils et donc de réduire les temps d'arrêt, ce qui permet aux utilisateurs finaux d'économiser du temps et de l'argent, et de minimiser l'impact sur l'environnement.
Comment NSK s'assure-t-il que nous évitons et surmontons les pièges communs pour des roulements comme ceux-ci ?
Nous utilisons des processus rigoureux de conception et d'approbation des fournisseurs, tous deux soutenus par de nombreuses années d'expérience. Combinée à notre expertise de fabrication interne, cette approche est utilisée à l'échelle mondiale au sein de NSK, ce qui garantit la cohérence. Cela signifie que toute personne achetant n'importe quel type de SPB NSK peut être assurée de sa qualité et de sa performance.
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Quelles sont les méthodes de test ou de validation utilisées par NSK pour qualifier les roulements de super précision pour des conditions de vitesse extrême ?
Les développements de roulements à ultra-haute vitesse sont validés chez NSK par simulation numérique et par des essais représentatifs. Ces bancs d'essai sont conçus non seulement pour faciliter le montage et le démontage, mais aussi pour avoir la capacité des broches de machines-outils motorisées à la vitesse la plus élevée. Cela permet de confirmer les performances absolues et d'illustrer les performances comparatives par rapport à des conceptions antérieures ou alternatives.
Constatez-vous une évolution de la demande vers certains types de produits ou pour certaines caractéristiques ?
Comme les demandes d'opération sur les machines-outils ont augmenté, le besoin de matériaux de roulement avancés a également augmenté. Comme nous l'avons déjà mentionné, NSK propose trois aciers spéciaux pour répondre à ces besoins. De plus, nous utilisons de plus en plus de billes en nitrure de silicium (céramique) pour les conditions les plus difficiles. Les billes en céramique sont plus légères, ont un coefficient de dilatation thermique plus faible et un module d'élasticité plus élevé que les billes en acier.
Appliquées aux roulements hybrides, elles permettent de réduire la force centrifuge, le frottement et la rigidité, ce qui se traduit par une réduction de la production de chaleur (qui permet d'augmenter la vitesse), une meilleure résistance au grippage et une plus grande rigidité. Cela donne également l'avantage supplémentaire de prolonger la durée de vie du roulement avec une lubrification à la graisse. Le processus de fabrication NSK pour les billes en céramique permet un niveau de précision plus élevé qu'avec les matériaux en acier, ce qui facilite l'usinage de haute précision pour l'utilisateur final.
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