Cuando un centro de mecanizado CNC o una etapa multieje- de alta-velocidad pierde precisión de posicionamiento a pesar de instalar una tuerca de bolas precargada, los ingenieros de campo a menudo culpan a los errores de paso de tornillo o a los parámetros de ajuste del servo. En el taller, la pérdida de movimiento (juego) y la vibración prematura del extremo de transmisión son frecuentemente causadas por una selección inadecuada de rodamientos o un montaje incorrecto delUnidades de soporte de husillo de bolas (Serie BK/BF).
Estos bloques de soporte fijan el husillo al bastidor de la máquina. Si la carcasa se flexiona aunque sea ligeramente bajo el empuje, esa micro-deflexión se convierte directamente en un movimiento axial perdido en la pieza de trabajo. Las configuraciones confiables de accionamiento de husillo de bolas dividen el trabajo entre una unidad fija (BK) y una unidad flotante (BF). El bloque fijo maneja cada carga axial proveniente de aceleraciones rápidas, frenado y mecanizado pesado. Los bloques BK de calidad incluyen pares combinados de rodamientos de bolas de contacto angular (normalmente con un ángulo de contacto de 30 grados o 60 grados) montados en una disposición trasera-con-posterior (DB). Esta configuración bloquea el juego axial-, endurece el eje contra los momentos de inclinación y mantiene un soporte rígido. Una contratuerca de precisión con pasadores de bloqueo de latón sujeta firmemente los anillos interiores del rodamiento contra el hombro del eje sin dañar las roscas del tornillo. En el extremo no-conducido, la unidad flotante (BF) sostiene el eje radialmente mientras le permite deslizarse hacia adelante y hacia atrás libremente.
La unidad final-flotante (BF) debe permitir un movimiento axial libre al tiempo que restringe el descentramiento radial. La carcasa BF contiene un único rodamiento de bolas de ranura profunda-sujeto al muñón del eje con un anillo elástico externo. A medida que el husillo gira a altas velocidades, la fricción genera calor, lo que hace que el eje de acero se expanda linealmente a aproximadamente 12 μm/(m·grado). Si ambos extremos del eje están bloqueados axialmente, la expansión térmica genera fuerzas de compresión masivas dentro del husillo, lo que hace que el tornillo se doble y obliga a los cojinetes a sobrecalentarse y astillarse. Permitir que el muñón flotante se deslice axialmente dentro de la carcasa BF absorbe el crecimiento térmico y mantiene un par de accionamiento uniforme.
Solución de problemas de integración de campo: preguntas frecuentes para equipos de adquisiciones y montaje
¿Por qué un eje presenta juego axial incluso después de instalar una tuerca de bolas precargada con juego cero-?
El movimiento axial a menudo se origina dentro del bloque de soporte fijo en lugar de en la tuerca de bolas. Si un proveedor sustituye rodamientos rígidos de bolas-radiales estándar por rodamientos de contacto angular coincidentes dentro de la unidad BK, las cargas axiales desplazarán los anillos del rodamiento dentro de sus holguras radiales internas. El juego también se produce si la contratuerca de precisión está insuficientemente-apretada o si la cara del hombro del eje no es perpendicular al eje del muñón, lo que genera un asiento desigual del rodamiento.
¿Cuál es el procedimiento correcto para alinear las unidades de soporte BK/BF durante el montaje de la máquina?
Montar unidades de soporte sin la alineación del indicador provoca graves atascamientos y fallas por fatiga en el muñón del tornillo. Primero, atornille el bloque fijo BK a la base de la máquina y asegure el muñón del husillo de bolas con la contratuerca. Deslice un indicador de cuadrante a lo largo de la rosca del tornillo mientras mueve manualmente el carro para alinear la placa base del extremo flotante-. Apriete los pernos del bloque BF solo después de asegurarse de que el husillo del tornillo permanezca paralelo a los rieles de guía lineal dentro de 0,01 mm en toda la longitud de la carrera.
¿Cómo eligen los ingenieros entre unidades de soporte de tipo bloque-(BK/BF) y de brida-tipo (FK/FF)?
La elección depende de la interfaz de montaje de la estructura de la máquina. Los bloques BK/BF montados en la base-tienen superficies inferiores planas con chaveteros o orificios para pasadores, diseñados para asentarse directamente sobre bases de referencia mecanizadas horizontales. Las unidades FK/FF montadas en bridas-cuentan con bridas de carcasa redondas diseñadas para insertarse a través de orificios en mamparos verticales o carcasas de montaje de motores, lo que las hace adecuadas para etapas compactas del eje Z-o marcos de máquinas tubulares.
Matriz de desempeño técnico
| Configuración de la unidad | Especificaciones del rodamiento interno | Mecanismo de carga axial | Comportamiento de expansión térmica | Interfaz de la aplicación |
| BK (Unidad de base fija) | Par de contactos angulares coincidentes (30 grados/60 grados, configuración DB) | Empuje axial alto bidireccional | Rígidamente restringido en el extremo de transmisión | Atornillados a bancadas/mesas planas de máquinas |
| BF (Unidad base flotante) | Rodamiento rígido de bolas simple | Sólo guía radial | Deslizamiento axial libre dentro de la carcasa | Soporte del extremo del eje de transmisión sin- |
| FK (Unidad de brida fija) | Par de contactos angulares coincidentes (30 grados/60 grados, configuración DB) | Empuje axial alto bidireccional | Rígidamente restringido en el mamparo | Insertado en la pared perpendicular de la carcasa |
| FF (Unidad de brida flotante) | Rodamiento rígido de bolas simple | Sólo guía radial | Deslizamiento axial libre dentro de la carcasa | Extremo no-de accionamiento del mamparo perpendicular |
Combinar carcasas BK/BF con las especificaciones adecuadas con una verificación rápida{0}}del indicador de dial sobre el descentramiento axial durante la configuración mantiene la transmisión suave, protege contra la fatiga prematura de los rodamientos y mantiene una verdadera precisión de posicionamiento.
