El impacto de la precarga en el rendimiento del husillo de bolas en máquinas CNC

La precarga es la fuerza axial controlada que se aplica a un husillo de bolas durante el funcionamiento de una máquina herramienta CNC. Elimina las holguras axiales y minimiza el juego, mejorando así la rigidez del husillo, la precisión de posicionamiento y la capacidad de respuesta del servo. Entonces, ¿cómo influye el ajuste de la precarga en los husillos de bolas en los sistemas CNC?

Reducción de holguras axiales: Una precarga adecuada puede reducir o eliminar las holguras axiales en los husillos de bolas, mejorando así la precisión y la rigidez de la transmisión. Esto es crucial para mantener una alta precisión durante tareas de mecanizado complejas, como operaciones simultáneas de 5 ejes o procesos de torno-fresado en centros de mecanizado.

Mejora de la rigidez axial: La precarga aumenta la rigidez axial, lo que permite que los husillos de bolas soporten mejor la deformación causada por las fuerzas de corte (p. ej., de husillos de alta velocidad) y las fuerzas de reacción de las guías lineales. Esto reduce los errores en el seguimiento del servomotor.

Mitigación del desgaste: Una precarga adecuada optimiza la geometría de contacto entre las bolas y los caminos de rodadura, reduciendo la tensión hertziana por unidad de área. Esto disminuye el desgaste y prolonga la vida útil de los husillos a bolas en sistemas de circuito cerrado FANUC o Siemens.

Consideraciones térmicas: Una precarga elevada puede aumentar la fricción, lo que eleva la temperatura de la tuerca e induce elongación térmica del tornillo. Una precarga excesiva incrementa la demanda de par del motor, reduce la eficiencia del mecanizado y puede acortar la vida útil de los husillos de bolas debido al sobrecalentamiento.

Compatibilidad de lubricación y precarga: Los ajustes de precarga deben ser compatibles con el sistema de lubricación automática de la máquina CNC (p. ej., sistemas intermitentes o de microneblina de aceite). Esto garantiza que la película lubricante se mantenga intacta a alta presión, evitando el descascarillado y la corrosión.

Estrategias de adaptación de carga: La precarga debe corresponder al perfil de carga de corte del centro de mecanizado. Una precarga adecuada compensa la deflexión causada por las fuerzas de corte y preserva la precisión. Sin embargo, bajo cargas dinámicas elevadas (p. ej., en aplicaciones de torno-fresado), una precarga excesiva acelera la fatiga y el descascarillado en los husillos de bolas.

En resumen, una precarga óptima mejora la rigidez y la precisión del mecanizado, mientras que una precarga excesiva reduce la longevidad del husillo de bolas. Por lo tanto, los ajustes de precarga deben determinarse meticulosamente en función del tipo de máquina (p. ej., centro de mecanizado vertical/horizontal, pórtico, torno-fresadora) y los parámetros de corte reales. Para asesoramiento sobre la selección o consultas técnicas, póngase en contacto con JSWAY CNC COMPANY.