O processamento da extremidade do fuso de esferas é a usinagem de precisão usada para conectar um eixo do fuso de esferas aos seus rolamentos, unidades de suporte, componentes de acoplamento e travamento. Às vezes é descrito como simplesmente tornear ou fresar as duas extremidades do eixo, mas a tarefa real é mais específica: converter o arranjo de suporte da máquina em um conjunto funcional de ressaltos do eixo, mancais, roscas, ranhuras e recursos de acoplamento.
Um parafuso de esfera pode ter o diâmetro, o tipo de avanço e porca corretos, mas ainda assim ser impossível de instalar se as extremidades do eixo não corresponderem às unidades de suporte selecionadas. Por esse motivo, a usinagem final deve ser confirmada juntamente com o arranjo de rolamentos e o desenho de montagem-não tratado como uma operação de acabamento independente.
O que é o processamento da extremidade do fuso de esferas?
O processamento da extremidade do parafuso esférico, também chamado de usinagem da extremidade do parafuso esférico, remove material de áreas selecionadas em cada extremidade do eixo do parafuso para que os rolamentos e os componentes do acionamento possam ser posicionados corretamente.
A geometria acabada pode incluir:
- Um munhão do rolamento que corresponda ao furo do rolamento
- Um ressalto do eixo que localiza o rolamento axialmente
- Uma rosca externa para uma contraporca de rolamento
- Uma ranhura-de anel de retenção no lado suportado
- Um munhão cilíndrico para o acoplamento do motor
- Um rasgo de chaveta ou plano quando o acoplamento selecionado requer um
- Chanfros, ranhuras em relevo e recursos-de folga da ferramenta
Esses detalhes não alteram diretamente a precisão do avanço ou a classificação de carga da porca esférica. Sua finalidade é estabelecer uma interface mecânica confiável entre o eixo do parafuso e o sistema de acionamento circundante.
Extremidade Fixa e Extremidade Suportada
Em um arranjo comum-com suporte fixo, as duas extremidades do fuso de esferas realizam trabalhos diferentes. Portanto, suas formas usinadas não devem ser copiadas de um lado para o outro.
| Item | Fim Fixo | Fim Suportado |
|---|---|---|
| Função primária | Estabelece a posição axial principal do parafuso e resiste ao impulso nas direções projetadas | Fornece suporte radial e ajuda a controlar a deflexão e a vibração do eixo |
| Rolamento típico | Arranjo de rolamento de contato-angular ou uma unidade de suporte lateral-fixa pré-montada | Rolamento-de esferas profundo ou o rolamento fornecido em uma unidade lateral-suportada |
| Recursos de eixo comum | Munhão do rolamento, ressalto de localização, rosca da contraporca e munhão do acoplamento | Diário do rolamento, ressalto ou recurso de retenção, chanfro e relevo final |
| Prioridade de projeto | Localização axial, retenção de pré-carga do rolamento e alinhamento do acoplamento | Apoio concêntrico sem criar involuntariamente um segundo ponto de referência axial conflitante |
Famílias de unidades-de suporte DLY, como BK/BF, FK/FF e EK/EF, usam uma unidade lateral-fixa e uma unidade lateral-com suporte correspondente. Contudo, o nome do modelo por si só não é suficiente para a usinagem. O desenho do eixo deve corresponder ao furo do rolamento, posição do ressalto, rosca, contraporca, recurso de retenção e comprimento de instalação disponível das unidades de suporte reais.
Para obter mais detalhes sobre a função e seleção dessas unidades, consulteo que é um suporte de extremidade de parafuso esférico.
As características funcionais de uma extremidade de eixo usinada
Diário de Rolamento
O munhão do rolamento é a superfície cilíndrica na qual o rolamento de suporte está instalado. Seu diâmetro, condição de superfície e desvio afetam a consistência com que o rolamento gira com o eixo do parafuso. Um munhão incorreto pode produzir folga excessiva, montagem difícil ou tensão indesejada no rolamento.
As tolerâncias do diário devem ser obtidas do desenho da unidade-de rolamento ou de suporte. Um ajuste universal não deve ser atribuído a todos os fusos de esferas porque o ajuste correto depende do tipo de rolamento, direção da carga, velocidade de rotação e método de montagem.
Ombro do eixo
O ressalto fornece uma superfície de assentamento axial para o rolamento ou espaçador. Sua posição controla a localização montada do rolamento em relação à pista do fuso de esferas, caixa de suporte e acoplamento.
O ressalto deve fornecer área de contato suficiente enquanto deixa folga de canto adequada para o rolamento. Se o raio de transição entrar em conflito com o chanfro do rolamento, o rolamento poderá parecer instalado mas não assentar totalmente contra o ressalto.
Rosca de contraporca
No lado fixo, uma rosca externa geralmente aceita uma contraporca de precisão. A contraporca retém o anel interno do rolamento ou a pilha de rolamentos contra o ressalto. O tamanho da rosca, o comprimento útil e sua posição em relação ao munhão do rolamento devem corresponder ao conjunto de suporte selecionado.
Um furo roscado interno pode ser usado em um projeto especial, mas não substitui a rosca de contraporca externa encontrada em muitos arranjos laterais-fixos padrão.
Retendo a-ranhura do anel
Alguns conjuntos-laterais compatíveis retêm o rolamento com um anel elástico. Neste caso, a largura, o diâmetro e a localização da ranhura devem corresponder ao rolamento e ao anel de retenção. A ranhura deve ser projetada como parte da pilha completa de rolamentos, em vez de posicionada apenas na face final.
Diário de acoplamento
O munhão do acoplamento conecta o parafuso esférico ao motor ou caixa de engrenagens. Seu diâmetro e comprimento de engate devem corresponder ao cubo de acoplamento selecionado. A concentricidade entre este munhão e o munhão do rolamento é mais importante do que adicionar um rasgo de chaveta por padrão.
Acoplamentos de-estilo de fixação e parafuso de fixação-podem usar eixos redondos simples, planos ou chavetas, dependendo do projeto do acoplamento e do torque necessário. Um rasgo de chaveta, D-plano ou hexadecimal externo deve, portanto, ser adicionado somente quando o componente correspondente exigir.
Comece com a pilha de montagem
O processamento final confiável começa com os componentes montados e não com uma lista de operações de usinagem. O projetista deve primeiro colocar a carcaça de suporte, o rolamento, o espaçador, a vedação, a contraporca, o acoplamento e o eixo do motor nas posições pretendidas. Os recursos de eixo necessários podem então ser derivados desta pilha.
Este método responde a diversas perguntas antes da remoção do material:
- Onde o rolamento lateral-fixo assenta no eixo?
- Quanta rosca é necessária para a contraporca?
- Existe folga adequada entre a contraporca e o acoplamento?
- Até que ponto o cubo do acoplamento engata no eixo?
- O rolamento lateral-suportado tem o método de retenção correto?
- O comprimento do eixo resultante preserva o curso necessário da porca e o curso útil?
Uma alteração na largura do rolamento, no modelo da{0}unidade de suporte ou no comprimento do acoplamento pode alterar diversas dimensões do eixo. Reutilizar um desenho final antigo sem verificar a nova montagem é, portanto, uma fonte comum de problemas de instalação.
Tolerância e desvio são mais importantes do que recursos extras
A qualidade da usinagem final não pode ser avaliada apenas pelo encaixe do eixo no rolamento. As superfícies funcionais devem permanecer alinhadas com o eixo de rotação do parafuso.
Os controles importantes normalmente incluem:
- Diâmetro e ajuste de cada mancal
- Excentricidade entre os munhões e a referência rotacional do parafuso
- Quadratura do ombro do rolamento
- Posição dos ombros, roscas e ranhuras de retenção
- Condição da superfície dos rolamentos e assentos de acoplamento
- Dimensões de chanfro e relevo necessárias para montagem
Esses valores devem ser indicados no desenho do eixo aprovado de acordo com os rolamentos selecionados e os requisitos de desempenho. A aplicação de tolerâncias arbitrárias de "alta{1}}precisão" pode aumentar a dificuldade de fabricação sem corrigir um layout de suporte insatisfatório.
Por que a sequência de usinagem é importante
Um eixo de parafuso esférico não é equivalente a uma barra-de uso geral não tratada. A pista roscada deve ser protegida contra impactos, lascas e danos de fixação, enquanto as áreas finais devem permanecer adequadas para as operações necessárias de torneamento, retificação, rosqueamento ou fresamento.
A sequência de processo apropriada depende do material do parafuso, do método de fabricação da pista, da condição-do tratamento térmico e da precisão necessária do eixo. Durante o processamento, o fabricante deve controlar a deformação e preservar a relação entre os munhões usinados e a pista do fuso de esferas.
Os furos centrais podem ser úteis como referências de usinagem ou inspeção, mas não devem ser automaticamente descritos como recursos operacionais. Sua finalidade depende de como o eixo é fabricado, apoiado e inspecionado.
Problemas causados por processamento final incorreto
| Problema observado | Possível causa final-de usinagem |
|---|---|
| O rolamento não pode ser instalado | O diâmetro do munhão, o chanfro ou o comprimento de assentamento disponível não correspondem ao rolamento |
| O rolamento não assenta no ombro | O raio ou relevo do ombro interfere no chanfro do rolamento |
| A contraporca não consegue reter o rolamento corretamente | Tamanho da linha, comprimento da linha ou distância do ombro-a{1}}da linha incorretos |
| O acoplamento funciona visivelmente-fora do centro | O munhão do acoplamento não está suficientemente concêntrico com o munhão do rolamento |
| Ruído ou vibração aumenta com a velocidade | Excentricidade excessiva-da extremidade do eixo, ajuste inadequado do munhão ou alinhamento incorreto do suporte |
| O curso utilizável é mais curto que o esperado | As posições gerais do eixo e do ressalto foram definidas sem verificar o layout completo da montagem |
Nem todos os problemas de vibração ou posicionamento são causados pelas extremidades usinadas. O alinhamento do-carcaça de suporte, a instalação do acoplamento, a pré-carga do rolamento e a rigidez da estrutura-da máquina também devem ser verificados antes de atribuir a falha ao fuso de esferas.
Usinagem final padrão ou personalizada?
Extremidades de eixo padronizadas são úteis quando o fuso de esferas é combinado com uma família de unidades-de suporte correspondente. Eles simplificam a confirmação, substituição e montagem do desenho. Ofertas DLYunidades de suporte de fuso de esferapara arranjos fixos-suportados comumente usados.
A usinagem personalizada pode ser necessária quando a máquina utiliza uma caixa de rolamento especial, conexão direta do motor, espaço de instalação restrito ou um desenho de substituição existente. Nesses casos, as dimensões personalizadas ainda devem ser baseadas na pilha real de rolamentos e acoplamentos, e não em um esboço geral.
Antes da produção, o desenho do eixo deve identificar claramente o lado fixo e o lado suportado, o comprimento total do parafuso, o comprimento da pista roscada, o curso útil, as dimensões do assento-do rolamento, a localização dos ressaltos, as especificações da rosca, a interface do acoplamento e quaisquer ranhuras ou planos necessários.
O processamento final faz parte do design de suporte
O processamento correto da extremidade do fuso de esferas não envolve adicionar tantos recursos usinados quanto possível. Trata-se de fornecer a cada rolamento, contraporca, acoplamento e componente de retenção a superfície funcional correta, mantendo o alinhamento com o eixo de rotação do parafuso.
O fluxo de trabalho mais confiável é selecionar oparafuso de esfera, defina o arranjo fixo e suportado, conclua a pilha de montagem e aprove o desenho da extremidade-do eixo. Isto conecta as dimensões de usinagem diretamente aos requisitos de instalação e reduz o risco de peças incompatíveis na montagem final.
