Una instalación incorrecta del husillo de bolas puede provocar holgura, ruido, calentamiento y un movimiento inestable del CNC. El problema suele aparecer tras el montaje, cuando la máquina empieza a cortar o a moverse a gran velocidad. La solución consiste en instalar el husillo de bolas con la alineación correcta, la configuración adecuada de los rodamientos de apoyo, la lubricación adecuada y la protección adecuada de la tuerca.
Para instalar un husillo de bolas, hay que limpiar las superficies de montaje, fijar los conjuntos de rodamientos de apoyo, alinear el eje del husillo con la guía lineal, montar correctamente la tuerca de bolas, comprobar el juego y la excentricidad, lubricar el conjunto y comprobar que el movimiento sea fluido a lo largo de toda la carrera del CNC.
A husillo de bolas Es una pieza de transmisión de precisión que ayuda a una máquina a convertir el movimiento rotatorio en movimiento lineal. En pocas palabras, el motor hace girar el husillo y la tuerca se desplaza en línea recta. Así es como muchos ejes CNC mueven mesas, pórticos, cabezales de husillo y carros del eje Z.
En el interior de la tuerca de bolas, los rodamientos de bolas de recirculación ruedan entre la tuerca y el husillo. Esta estructura de rodadura reduce la fricción y permite un movimiento suave. En comparación con un husillo roscado, un husillo de bolas ofrece mayor eficiencia, mayor precisión y un movimiento más estable en la maquinaria CNC.
En un sistema de movimiento CNC típico, el husillo de bolas funciona junto con otras piezas: guías lineales, unidades de rodamientos de apoyo, acoplamiento del motor, servomotor o motor paso a paso, controlador y bastidor de la máquina. Si una de estas piezas está desalineada, todo el sistema de movimiento puede verse afectado.
La instalación del husillo de bolas es importante porque este afecta directamente a la precisión, la repetibilidad y la vida útil del CNC. Incluso un husillo de bolas de alta calidad puede funcionar mal si el rodamiento de apoyo está inclinado, la carcasa de la tuerca no está alineada o el eje del husillo se fuerza en una posición incorrecta.
Si la instalación no es correcta, la máquina CNC puede presentar varios problemas. El eje puede moverse haciendo ruido. El motor puede consumir más corriente. La tuerca de bolas puede calentarse. El juego puede aumentar. La superficie de corte puede presentar ondulaciones. En casos graves, puede dañarse la circulación de los rodamientos de bolas dentro de la tuerca.
Una buena instalación garantiza un movimiento preciso. El eje roscado gira libremente. La tuerca de bolas se desplaza sin atascarse. La guía lineal soporta la carga. El rodamiento soporta la fuerza axial. El acoplamiento del motor no ejerce ninguna fuerza lateral sobre el eje. Todo funciona en conjunto. Es sencillo, pero importante.
Antes de comenzar con la instalación del husillo de bolas, prepara todas las piezas necesarias. No empieces solo con el husillo y la tuerca. Un eje CNC necesita un juego completo de piezas a juego. Por lo general, esto incluye el eje del husillo de bolas, la tuerca de bolas, la carcasa de la tuerca, el rodamiento de apoyo del extremo fijo, el rodamiento del extremo apoyado, el acoplamiento, el soporte del motor, los pernos, la grasa y las herramientas de limpieza.
Es posible que también necesites herramientas de medición. Un comparador de cuadrante sirve para comprobar la excentricidad y la alineación. Una regla o un borde de referencia de precisión sirve para comprobar las superficies de montaje. Las cuñas sirven para ajustar la altura o el paralelismo. Una llave dinamométrica sirve para apretar los pernos correctamente. En el caso de los equipos de producción CNC, una medición cuidadosa evita problemas posteriores.
Entre las piezas y herramientas más habituales se encuentran:
Para los fabricantes de maquinaria, es mejor planificar el eje completo antes del montaje. Antes de instalar un husillo de bolas, comprueba el diámetro exterior del husillo, su longitud, el paso, el mecanizado de los extremos, el modelo de la unidad de soporte, el tipo de brida de la tuerca y el tamaño del acoplamiento.
Empieza por la inspección. A husillo de bolas Es una pieza de precisión. No la tires sobre el banco de trabajo ni retires la tuerca de bolas sin cuidado. El eje del husillo y la tuerca deben mantenerse limpios. El polvo, las virutas y las abolladuras pueden dañar la ranura de las bolas y afectar al rendimiento del husillo de bolas.
Comprueba primero el eje del tornillo. Fíjate si presenta arañazos, óxido, deformaciones, roscas dañadas o suciedad en la pista de rodadura. Comprueba el diámetro del eje del tornillo y asegúrate de que los asientos de los rodamientos coincidan con las unidades de rodamientos de apoyo. Comprueba también si los extremos mecanizados encajan en los soportes del extremo fijo y del extremo apoyado.
A continuación, comprueba la tuerca de bolas. La tuerca debe deslizarse con suavidad a lo largo del husillo. No retires la tuerca del eje a menos que dispongas de un manguito de transferencia adecuado. Si la tuerca de bolas se suelta sin control, los rodamientos de bolas podrían caerse. Esto podría dañar el sistema de retorno de bolas y requerir una reparación o sustitución.
Comprueba también el cojinete de apoyo. El extremo fijo suele soportar la carga axial. El extremo apoyado sostiene el husillo y permite la dilatación térmica. No desmontes el cojinete de apoyo a menos que el fabricante te indique que lo hagas. Una disposición incorrecta de los cojinetes puede provocar holgura en el husillo de bolas y reducir la precisión.
La configuración de los cojinetes de apoyo es uno de los elementos más importantes para garantizar la estabilidad de un sistema de husillo de bolas CNC. En primer lugar, limpia las superficies de montaje. La base, la carcasa de la unidad de apoyo, el soporte de la tuerca y el soporte del motor deben estar libres de rebabas, polvo, restos de aceite y virutas de metal.
Monta primero la unidad de soporte del extremo fijo. Desliza con cuidado el conjunto de rodamientos sobre el eje del husillo de bolas. Aprieta ligeramente la contratuerca al principio. No aprietes del todo los tornillos antes de realizar la alineación. A continuación, coloca la unidad del extremo soportado en su posición. Fija provisionalmente ambas unidades de soporte a la base.
A continuación, comprueba si el eje del husillo está paralelo al eje del husillo y al sistema de guía lineal. No se debe forzar el husillo para colocarlo en su posición. Si la altura de la unidad de soporte no es la correcta, utiliza cuñas. Si la posición lateral no es la correcta, ajusta la carcasa. El objetivo es conseguir una rotación suave sin carga lateral.
Una secuencia básica de instalación:
Limpia las superficies de montaje
↓
Colocar el cojinete de apoyo de extremo fijo
↓
Colocar el cojinete de extremo apoyado
↓
Instalar provisionalmente el eje roscado
↓
Comprueba la alineación con la guía lineal
↓
Ajustar con cuñas o variando la posición de la carcasa
↓
Aprieta los tornillos con el par de apriete adecuado.
↓
Comprueba la excentricidad y que gire suavemente
Cuando el cojinete de apoyo está bien colocado, el eje del tornillo debería girar con suavidad al girarlo con la mano. Si nota que está aprisionado, que gira con dificultad o que ofrece resistencia, deténgase y compruebe la alineación antes de continuar.
La tuerca de bolas es la pieza más delicada del conjunto. La tuerca contiene rodamientos de bolas de recirculación. Estas bolas son pequeñas, de gran precisión y se pierden fácilmente si la tuerca se desmonta de forma incorrecta. Por eso, muchos proveedores envían la tuerca de bolas ya montada en el eje del husillo.
Si tienes que mover la tuerca, utiliza un manguito de transferencia. El manguito mantiene los rodamientos de bolas dentro de la tuerca mientras esta se desplaza desde el manguito hasta el tornillo. Nunca deslices la tuerca al aire libre. Si se caen los rodamientos de bolas, es posible que la tuerca no funcione correctamente incluso después de volver a montarla.
Coloca la tuerca de bolas en el alojamiento de la tuerca con cuidado. En primer lugar, coloca la tuerca en el soporte. A continuación, apriétala ligeramente. Acerca la mesa o el carro al soporte del extremo fijo. Esto reduce la flexión del eje del husillo de bolas, especialmente en husillos más largos. A continuación, fija el alojamiento de la tuerca a la mesa móvil.
El husillo y la tuerca no deben utilizarse como sistema de guía. La guía lineal es la que debe soportar la carga. El husillo de bolas debe servir principalmente para generar movimiento lineal. Si la tuerca soporta una carga lateral debido a que falta el carril de guía o este está desalineado, el husillo de bolas se desgastará rápidamente.
La alineación es el núcleo de husillo de bolas Instalación. Un husillo de bolas debe estar paralelo a la guía lineal. Si el husillo no está paralelo, la tuerca se atascará al desplazarse. Esto genera calor, un par irregular, vibraciones y una vida útil reducida.
En primer lugar, hay que instalar y comprobar el carril de guía lineal. El husillo de bolas debe seguir el recorrido del carril de guía, no oponer resistencia al mismo. Coloca la mesa móvil sobre los bloques de guía lineal. A continuación, ajusta las unidades de soporte del husillo de bolas y la carcasa de la tuerca para que esta se desplace con suavidad a lo largo de toda la carrera.
Comprueba tanto la alineación vertical como la horizontal. La alineación vertical significa que el tornillo no está ni demasiado alto ni demasiado bajo con respecto al centro de la tuerca. La alineación horizontal significa que el tornillo no está ni a la izquierda ni a la derecha del centro de la tuerca. En el caso de los ejes CNC largos, los pequeños errores pueden convertirse en grandes problemas al final del recorrido.
La lubricación no es opcional. Un husillo de bolas necesita lubricación para reducir la fricción, el calor y el desgaste. El funcionamiento en seco del husillo de bolas puede dañar las pistas de rodadura de los rodamientos de bolas y acortar la vida útil del sistema de movimiento.
Utiliza la grasa o el aceite recomendados para cada aplicación. En las máquinas CNC limpias se puede utilizar grasa. Las máquinas para trabajar la madera, que suelen acumular polvo, pueden requerir inspecciones más frecuentes y un plan de lubricación minucioso. Si el tornillo está expuesto al polvo, no dejes una capa gruesa y pegajosa en la que se acumulen virutas. A menudo, es mejor una película fina y limpia que una gruesa y sucia.
La lubricación ayuda a:
La ranura de las bolas debe mantenerse limpia. El sistema de retorno de bolas no debe estar obstruido. Los rascadores, las cubiertas y los fuelles pueden proteger el husillo en entornos sucios. En los sistemas CNC para carpintería y de corte por plasma, la protección es especialmente importante, ya que el polvo y las partículas abrasivas pueden dañar rápidamente las piezas de precisión.
Un husillo de bolas y un husillo roscado pueden parecer similares, pero su funcionamiento es distinto. El husillo roscado suele funcionar mediante contacto deslizante entre el husillo y la tuerca. El husillo de bolas, en cambio, utiliza contacto rodante mediante rodamientos de bolas. Esto hace que el husillo de bolas sea más eficiente, pero también más sensible a la suciedad, a los golpes y a una manipulación inadecuada.
La expresión «husillo de bolas frente a husillo roscado» suele aparecer cuando los compradores comparan el coste y la precisión. Un husillo roscado puede resultar útil para movimientos sencillos o de bajo coste. Un husillo Acme también puede funcionar bien en algunos sistemas de baja velocidad. Sin embargo, en los sistemas de movimiento de precisión CNC, los husillos de bolas se utilizan de forma generalizada porque ofrecen un movimiento lineal eficiente y una mayor repetibilidad.
Los distintos tipos de husillos de bolas pueden influir en la forma de instalar y mantener el sistema. Entre las opciones más habituales se encuentran los husillos de bolas laminados, los husillos de bolas rectificados, los husillos de bolas de una sola tuerca, los husillos de bolas de doble tuerca, los diseños con tuerca con brida y los conjuntos de husillos de bolas mecanizados a medida.
Los husillos de bolas laminados son habituales en fresadoras CNC, máquinas láser, máquinas de plasma, impresoras 3D y en la automatización en general. Ofrecen una buena relación calidad-precio. Los husillos de bolas rectificados se utilizan cuando se requiere una mayor precisión. A menudo se eligen para centros de mecanizado, equipos de medición y sistemas de movimiento lineal de alta precisión.
Un husillo de bolas pretensado puede requerir una manipulación más cuidadosa, ya que la pretensión afecta a la fricción y al par. Si la alineación es deficiente, la pretensión puede hacer que el atascamiento sea más evidente. Los conjuntos de husillos de bolas a medida también pueden incluir un mecanizado especial de los extremos, distintos tipos de tuerca y diseños de rodamientos de apoyo, por lo que siempre hay que consultar los planos antes de la instalación.
Muchos problemas de instalación se deben a errores sencillos. El primer error es retirar la tuerca de bolas sin el manguito. El segundo es forzar el eje del husillo para introducirlo en los cojinetes de apoyo. El tercero es utilizar el husillo de bolas para corregir errores del bastidor. A husillo de bolas Es precisión, no magia.
Otro error habitual es apretar todos los tornillos demasiado pronto. Durante el montaje, primero hay que fijar temporalmente muchas piezas. Una vez alineados el tornillo, la tuerca, el cojinete de apoyo, la guía lineal y el soporte del motor, se pueden apretar los tornillos en el orden correcto.
Evita estos errores:
Una instalación minuciosa puede llevar más tiempo, pero evita paradas futuras. En la producción OEM, los pasos de instalación repetibles también contribuyen a mantener estable la calidad de las máquinas de una unidad a otra.
LONGQIAO / LQ es un proveedor integral con sede en China de piezas para máquinas CNC destinado a compradores de todo el mundo. Suministramos componentes de transmisión y control de movimiento, tales como husillos de bolas, guías lineales, sistemas paso a paso y servo, motores de husillo, reductores planetarios y sistemas de cremallera y piñón.
Para los compradores que buscan componentes de movimiento completos, LONGQIAO ofrece conjuntos de husillos de bolas para máquinas CNC y automatización, que incluyen diferentes diámetros, pasos, tipos de tuercas y opciones de precisión. Para las necesidades habituales de las fresadoras CNC y la automatización, el husillo de bolas SFU, diseñado para una transmisión lineal precisa, es una opción práctica.
Un eje CNC estable también puede necesitar un sistema de servoaccionamiento y controlador para el control del movimiento CNC, un reductor planetario para adaptar el par, un sistema de cremallera y piñón para recorridos CNC largos y un motor de husillo para el corte y el grabado CNC.
Este es el valor del abastecimiento integral. En lugar de solicitar cinco piezas a cinco proveedores diferentes, los compradores pueden adquirir componentes para máquinas CNC compatibles a través de un único socio. Esto contribuye a reducir los problemas de compatibilidad, acortar los plazos de compra y mejorar el suministro de piezas de recambio tras la venta.
LONGQIAO presta apoyo a fabricantes de maquinaria CNC, distribuidores regionales, empresas comerciales, integradores de sistemas de automatización y fabricantes de fresadoras CNC para madera, máquinas de corte y grabado por láser, máquinas de corte por plasma, líneas de producción automatizadas, impresoras 3D y máquinas CNC de sobremesa.
El paso más importante es la alineación. El husillo de bolas debe estar alineado con la guía lineal y la carcasa de la tuerca. Si el eje del husillo no está paralelo al carril guía, la tuerca puede atascarse, calentarse y desgastarse rápidamente.
No debes retirar la tuerca de bolas a menos que utilices un manguito de transferencia adecuado. Si la tuerca de bolas se suelta sin sujeción, los rodamientos de bolas podrían caerse y dañar el sistema de retorno de bolas.
El ruido puede deberse a una mala alineación, falta de lubricación, rodamientos de bolas dañados, ranuras de las bolas sucias, rodamientos de apoyo sueltos o una desalineación del acoplamiento. Comprueba la instalación antes de dar por hecho que el husillo de bolas está defectuoso.
Para reducir el juego, comprueba el cojinete de apoyo del extremo fijo, la tuerca de bloqueo, el acoplamiento, el soporte de la tuerca y la precarga de la tuerca de bolas. Un husillo de bolas precargado puede ayudar, pero también es importante que la instalación sea correcta y que la estructura de la máquina sea resistente.
Sí. Husillos de bolas Requieren lubricación para garantizar un movimiento fluido, una baja fricción y una larga vida útil. El funcionamiento en seco de un husillo de bolas puede provocar desgaste, generación de calor y fallos prematuros.
Para la mayoría de las aplicaciones de precisión con CNC, es preferible utilizar un husillo de bolas, ya que ofrece una mayor eficiencia, un movimiento más suave y una mejor repetibilidad. El husillo roscado sigue siendo útil para movimientos sencillos, de bajo coste o a baja velocidad.
Sí. LONGQIAO puede suministrar husillos de bolas, tuercas de bolas, piezas de soporte, guías lineales, servosistemas, reductores planetarios, componentes de cremallera y piñón, y motores de husillo para fabricantes de máquinas CNC e integradores de automatización.
