Le viti a ricircolo di sfere

Cosa sono viti a ricircolo di sfere

La vite a ricircolo di sfere è un dispositivo per la trasmissione del moto. E’ costituito da una vite senza fine con profilo elicoidale sulla quale si “avvita” una chiocciola che contiene delle sfere che trasmettono il moto e lo trasformano da rotatorio in traslatorio e viceversa.

Principio di funzionamento

Tra la vite e la chiocciola vengono interposte sfere di acciaio che hanno il compito di trasformare l’attrito radente in attrito volvente. All’interno della chiocciola è ricavata una scanalatura elicoidale a sezione emisferica che ha lo stesso passo e profilo della vite madre.

Il movimento viene trasmesso dalla vite alla chiocciola per mezzo delle sfere che, proprio come un cuscinetto a sfere, riducono in maniera estremamente significativa l’attrito tra le parti in movimento.

Categorie in base si ricircoli

In base al tipo di ricircolo si distinguono in due categorie generali:

• ricircolo interno dove le sfere vengono precaricate e la loro ricircolazione avviene riportandole indietro, dopo ogni giro, al giro precedente, grazie ad un sistema di scanalatura oscillante situato all’interno della chiocciola. La dimensione della chiocciola in questo modello è minore, il numero delle sfere è minore e quindi sono minori l’usura e l’attrito;

• ricircolo esterno dove le sfere, dopo vari giri, vengono riportate all’inizio del circolo attraverso un tubetto esterno alla chiocciola, che di conseguenza risulta essere più ingombrante. Le parti di accoppiamento devono avere una cavità per il passaggio dei tubetti di ritorno. Questo modello risulta vantaggioso nel caso di viti a passo lungo.

Categoria in base al processo di lavorazione

Ulteriore categorizzazione determinata dal processo produttivo, che corrisponde anche all’ordine economico saliente:

• rullata;
• pelata;
• rettificata.

Quando si utilizzano

È il meccanismo più frequentemente utilizzato per trasformare un moto rotatorio in un moto traslatorio e rappresenta il perfezionamento della “vite-madrevite” (TPN) rispetto alla quale risulta notevolmente più precisa e dotata di un rendimento molto superiore e duraturo nel tempo. E’ il sistema di movimento in assoluto più utilizzato su macchine utensili che richiedono precisioni molto elevate.

Quali vantaggi offrono

I vantaggi garantiti dall’utilizzo delle viti a ricircolo di sfere si possono riepilogare in:

• precisione e fluidità nei movimenti;
• elevato rendimento e durata nel tempo;
• altissima resistenza all’usura previa regolare e corretta manutenzione ordinaria;
• significativa rigidità assiale;
• notevole riduzione dell’attrito fra le parti a contatto;
• backlash estremamente ridotto o per lo più assente (gioco zero);
• minor consumo energetico per motori che movimentano gli assi.

Lavorazione dei codoli

Le viti a ricircolo vengono vendute in barre senza le lavorazioni di testa ed essendo caratterizzate da una durezza superficiale elevata le lavorazioni non sono di semplice realizzazione.

Le lavorazioni possono essere richieste anche in fase di acquisto direttamente al fornitore con aggiunta di costi anche notevoli perché risultano impegnative e richiedono macchine utensili idonee a garantirne la finitura e le corrette tolleranze di montaggio.

Si inizia con la tornitura lasciando un leggero sovrametallo, indicativamente 1 decimo di mm, che successivamente viene rimosso con utilizzando una rettifica per portare la lavorazione in tolleranza.

Esempio di tavola per la lavorazione

Un esempio della tavola per la lavorazione di una vite Ø16, a sinistra la lavorazione per il cuscinetto radiale serie 6000, a destra la lavorazione per il supporto FK10 C7 o C5, a seguire la filettatura ed il codolo per il giunto da Ø8 mm.  

La tolleranza per questa lavorazione è H7 -0,005 -0.010 per consentire all’albero di entrare nel cuscinetto abbastanza agevolmente ma senza gioco radiale mantenendo un centraggio ottimale.

Il costo onesto per questa lavorazione può aggirarsi tra i 60 e gli 80 €.