Onde os conjuntos de fusos de esferas são usados ​​em máquinas modernas

Os conjuntos de fusos de esferas são usados ​​sempre que a entrada rotativa controlada deve ser convertida em movimento linear eficiente e repetível. Suas aplicações vão desde eixos de alimentação de máquinas-ferramentas até equipamentos de embalagem, mecanismos de elevação e sistemas de posicionamento automatizados.

No entanto, máquinas diferentes não requerem o mesmo fuso de esferas. Um eixo de alimentação CNC pode priorizar a precisão e a rigidez do avanço, enquanto uma máquina de embalagem pode dar maior ênfase à velocidade, ao ciclo operacional e à vida útil. Compreender a aplicação é, portanto, o primeiro passo na seleção de uma montagem adequada.

Máquinas-ferramentas CNC e centros de usinagem

Os fusos de esferas são comumente usados ​​nos eixos X, Y e Z de tornos CNC, fresadoras, centros de usinagem, retificadoras e outros equipamentos de produção. Eles movem a mesa de trabalho, o cabeçote do fuso, a corrediça da ferramenta ou outro componente da máquina de acordo com os comandos do sistema de controle.

Nessas aplicações, o desempenho do posicionamento depende de mais do que o diâmetro nominal do parafuso. A precisão do avanço, a folga axial, a pré-carga, a rigidez do-rolamento de suporte, o comportamento térmico e o alinhamento da instalação afetam o movimento final do eixo da máquina.

Os fusos de esferas retificados podem ser selecionados para eixos que exigem maior precisão de avanço, enquanto os fusos de esferas laminados são amplamente utilizados em máquinas gerais e aplicações de automação onde a precisão C7 é suficiente. Uma estrutura de porca-simples ou-dupla pré-carregada pode ser considerada quando for necessária folga axial reduzida e maior rigidez.

Equipamento automatizado de montagem e posicionamento

Equipamentos de produção automatizados utilizam parafusos esféricos para posicionar acessórios, transferir peças, ajustar cabeçotes de trabalho e controlar movimentos repetidos de montagem. Exemplos típicos incluem estações de aparafusamento, equipamentos de distribuição, máquinas de inspeção, sistemas de inserção de componentes e unidades de-manuseio de materiais.

Essas máquinas geralmente executam movimentos frequentes de partida, parada e reversão. A seleção deve, portanto, considerar a aceleração, desaceleração, ciclo operacional, massa móvel, curso e repetibilidade de posicionamento necessária.

Um parafuso com um avanço desnecessariamente pequeno pode exigir uma velocidade mais alta do motor para atingir a velocidade linear desejada. Um avanço muito grande, entretanto, pode aumentar o torque de acionamento necessário ou reduzir a resolução de posicionamento disponível. O cabo deve corresponder aos requisitos do motor e do controle-de movimento.

Máquinas de embalagem e processamento

Os fusos de esferas podem ser usados ​​em máquinas de embalagem para ajustar cabeças de vedação, posicionar componentes de enchimento, controlar mecanismos de corte e alterar configurações da máquina para diferentes tamanhos de embalagens.

Muitas aplicações de embalagens exigem movimentos repetidos durante longos ciclos de produção. A circulação suave das esferas, a lubrificação adequada e a proteção contra poeira, pó, líquidos ou outras contaminações do processo tornam-se considerações importantes.

A precisão necessária pode ser inferior à de um centro de usinagem de precisão, mas a confiabilidade, a velocidade e a manutenção conveniente podem ter maior influência na seleção final.

Robótica e Atuadores Elétricos

Em sistemas robóticos e atuadores, os fusos de esferas são usados ​​em colunas de elevação, garras, mecanismos telescópicos, estágios de posicionamento e outros componentes que requerem movimento linear controlado.

O motor fornece movimento rotativo e o fuso de esferas o converte no deslocamento linear exigido pelo mecanismo. Isso torna o fuso de esferas adequado para eixos acionados eletricamente onde a posição, a velocidade e a sequência de movimento são controladas por um servo ou motor de passo.

O espaço de instalação compacto pode exigir um diâmetro de parafuso menor ou um design específico de porca-flange. O projetista ainda deve verificar a carga axial, a velocidade de rotação, a resistência à flambagem e a vida útil esperada, em vez de selecionar apenas pelo espaço disponível.

Equipamentos de montagem eletrônica e de precisão

Os sistemas de produção e inspeção de eletrônicos usam parafusos esféricos em estágios de-posicionamento de componentes, equipamentos de teste, máquinas de distribuição e mecanismos de transferência compactos.

Essas aplicações podem exigir cursos curtos, dimensões de porca compactas e movimento controlado em baixa-velocidade. Parafusos esféricos miniatura ou de pequeno{2}}diâmetro podem ser considerados quando o espaço de instalação e a massa móvel são limitados.

Em ambientes de produção limpos, os requisitos de lubrificante, projeto de vedação e controle de{0}partículas também devem ser confirmados antes de selecionar a montagem.

Equipamentos automotivos e de fabricação geral

Os fusos de esferas são usados ​​na produção de componentes automotivos, acessórios de soldagem, sistemas de inspeção, equipamentos de usinagem e linhas de montagem automatizadas. Eles podem posicionar uma ferramenta, ajustar um acessório ou mover um componente entre estações operacionais.

Os ambientes industriais podem expor o conjunto a lascas de metal, líquido refrigerante, poeira ou cargas de impacto repetidas. Tampas, foles, vedações e arranjos de lubrificação adequados são, portanto, importantes para proteger a pista do parafuso e a porca esférica.

Aplicações de elevação vertical e eixo-Z

Os fusos de esferas verticais são amplamente usados ​​em eixos Z de máquinas-ferramentas, plataformas de elevação, cabeçotes de inspeção e conjuntos de atuadores verticais. A gravidade atua continuamente sobre a massa em movimento, de modo que a condição de carga difere daquela de um eixo horizontal.

A seleção deve considerar o peso total do movimento, a aceleração, a orientação do parafuso, o comprimento sem suporte, a capacidade de flambagem e os requisitos de retenção do motor. Um freio ou contrapeso pode ser necessário para evitar movimentos descendentes descontrolados quando a alimentação do motor é removida.

Os parafusos esféricos são mecanicamente reversíveis em muitas condições e não devem ser tratados automaticamente como parafusos de elevação-de travamento automático. O projetista da máquina deve incluir medidas de segurança adequadas para a carga vertical.

Sistemas de movimento-de longa viagem

Os fusos de esferas podem suportar deslocamentos lineares longos, mas o comprimento do parafuso afeta a velocidade crítica, a vibração, a curvatura e a dificuldade de instalação. À medida que o comprimento não suportado aumenta, a velocidade de rotação permitida pode diminuir.

Uma aplicação-de curso longo pode exigir um diâmetro de eixo maior, um arranjo de rolamento-de suporte diferente ou um projeto no qual a porca gira enquanto o parafuso permanece estacionário. A solução adequada depende do percurso, da velocidade, da carga e da estrutura da máquina disponível.

As condições de aplicação determinam a seleção do fuso de esferas

Antes de selecionar um conjunto de fuso de esferas, confirme as seguintes informações operacionais:

• Instalação horizontal, vertical ou inclinada;
• Curso necessário e comprimento total do parafuso;
• Massa móvel e carga axial externa;
• Velocidade linear máxima e aceleração;
• Precisão e repetibilidade de posicionamento;
• Ciclo operacional e vida útil esperada;
• Requisitos de espaço de instalação e{0}flange de porca;
• Suporte-arranjo de rolamentos e dimensões-da extremidade do eixo;
• Poeira, líquido refrigerante, temperatura e outras condições ambientais.

Suprimentos DLYconjuntos de fusos de esferapara máquinas-ferramentas, equipamentos de automação, estágios de posicionamento e sistemas de movimento industrial. As configurações disponíveis incluem SFU, SFA, SFE, SFY, DFU, DFI e outras estruturas de porca.

Para requisitos de movimento compacto pré-montado, a DLY também fornecemódulos linearescombinando orientação, transmissão e componentes estruturais em uma unidade de movimento.

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