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Pendant le fonctionnement des équipements, de nombreux opérateurs ont rencontré les situations suivantes : la table coulissante s’arrête brusquement de bouger ; le moteur servo émet un bruit anormal sourd ; le système déclenche une alarme ; voire la vis à billes ne parvient plus du tout à tourner. Beaucoup de personnes soupçonnent immédiatement une défaillance du moteur, une alarme du variateur ou un dysfonctionnement du rail de guidage. Toutefois, la cause réelle de l’arrêt de l’équipement est souvent un coincement, voire un blocage complet, de la vis à billes.
En tant que composant de transmission de précision, une vis à billes coincée signifie une perte de précision et un arrêt de l’équipement. Les causes de ce coincement peuvent généralement être attribuées à plusieurs facteurs, notamment l’obstruction par des corps étrangers, une défaillance de la lubrification, une déformation de la vis et des problèmes d’installation.
I. Deux formes courantes de coincement de la vis à billes
Blocage intermittent : La vis peut tourner, mais devient raide, se bloque ou vibre lorsqu'elle atteint une position fixe, puis revient à la normale après un court instant.
Blocage complet : La vis ne peut pas tourner dans aucun sens, se verrouille lorsqu'on la tourne manuellement et devient totalement immobile.
II. Causes fondamentales du blocage de la vis à billes
1. Pénétration d’objets étrangers et obstruction mécanique (la cause la plus fréquente de blocage de la vis à billes)
La poussière, les copeaux et d'autres particules dures pénètrent dans un système mal étanche et bloquent directement, de façon physique, le canal de circulation des billes, provoquant soit un blocage immédiat, soit un blocage progressif.
2. Défaillance de la lubrification
L’absence prolongée de lubrification, la dessiccation et l’agglomération de la graisse, ou encore l’utilisation d’un type de graisse inadapté entraînent une augmentation du frottement et une usure rapide jusqu’au blocage.
La graisse contaminée par des copeaux, de l’humidité ou d’autres impuretés forme des particules abrasives qui accélèrent l’usure des rainures de roulement.
3. Déformation et dommages à la vis à billes
Course excessive (collision) : Le dépassement de la course effective provoque la rupture ou la chute du collecteur ou de l’inverseur, entraînant le blocage des billes dans le canal de retour.
Surcharges prolongées : Un fonctionnement en surcharge prolongé provoque une légère déformation de l’arbre de vis et une déformation de la portée, entraînant un blocage localisé.
Élévation excessive de la température et blocage dû à la dilatation thermique : La vis s’allonge sous l’effet de la dilatation thermique, modifiant le jeu de montage initial. Une dilatation thermique sévère peut même provoquer un « blocage » empêchant toute rotation.
4. Problèmes d’installation et d’entraînement
Installation incorrecte de l’écrou inverseur, désalignement : Désalignement entre le circulateur et la portée, entraînant un coincement direct ou un coincement en cours de fonctionnement.
Désalignement ou non-parallélisme sévère hors tolérance lors de l’installation : Un désalignement ou un défaut de parallélisme de l’écrou de vis ou des logements de roulements aux deux extrémités génère une charge radiale importante, provoquant de force un coincement.
Précharge excessive : Afin d'assurer la précision, un réglage excessif de la précharge entraînera directement une augmentation brutale de la résistance au frottement et, dans les cas graves, un blocage immédiat.
III. Quels sont les signes d’un blocage de la vis à billes ?
Le fonctionnement passe d’un mouvement fluide à un mouvement raide, avec une résistance accrue.
Des bruits anormaux fins et intermittents ainsi que de légères vibrations apparaissent.
L’inversion devient plus lente et la réponse en positionnement est retardée.
La température de l’écrou augmente nettement par rapport à la normale.
Un point de blocage fixe se produit systématiquement pendant la course aller-retour.
IV. Mesures préventives (plus importantes que le démontage et la réparation)
1. Lubrification régulière
2. Assurer une protection complète
3. Éviter les chocs en surcharge
4. Vérification régulière de l’état de fonctionnement
5. Prévention adéquate de la rouille pendant les arrêts prolongés
Si des anomalies sont détectées précocement, de nombreuses vis à billes peuvent encore être utilisées.
Si la vis à billes est déjà coincée, impossible à déplacer, voire grippée, veuillez poursuivre la lecture de « Méthodes de démontage et de réparation des vis à billes grippées “.