Uma instalação incorreta do parafuso de esferas pode causar folga, ruído, aquecimento e movimento instável do CNC. O problema surge frequentemente após a montagem, quando a máquina começa a cortar ou a mover-se rapidamente. A solução consiste em instalar o parafuso de esferas com o alinhamento correto, a configuração adequada dos rolamentos de apoio, a lubrificação adequada e a proteção da porca.
A instalação de um parafuso de esferas deve ser efetuada limpando as superfícies de montagem, fixando as unidades de rolamentos de apoio, alinhando o eixo do parafuso com a guia linear, montando corretamente a porca de esferas, verificando a folga e o desvio, lubrificando o conjunto e testando o movimento suave ao longo de todo o curso do CNC.
A fuso de esferas é uma peça de transmissão de precisão que ajuda uma máquina a converter o movimento rotativo em movimento linear. Em termos simples, o motor faz girar o parafuso e a porca desloca-se em linha reta. É assim que muitos eixos CNC movimentam mesas, pórticos, cabeças de fuso e corrediças do eixo Z.
No interior da porca esférica, os rolamentos de esferas de recirculação rolam entre a porca e o eixo do parafuso. Esta estrutura de rolamento reduz o atrito e permite um movimento suave. Em comparação com um parafuso de avanço, um parafuso de esferas permite uma maior eficiência, melhor precisão e um movimento mais estável nas máquinas CNC.
Num sistema de movimento CNC típico, o parafuso de esferas funciona em conjunto com várias outras peças: guias lineares, unidades de rolamentos de apoio, acoplamento do motor, servomotor ou motor de passos, controlador e estrutura da máquina. Se uma peça estiver desalinhada, todo o sistema de movimento pode ser afetado.
A instalação do parafuso de esferas é importante porque este afeta diretamente a precisão, a repetibilidade e a vida útil do CNC. Mesmo um parafuso de esferas de alta qualidade pode apresentar um mau desempenho se o rolamento de apoio estiver inclinado, se o alojamento da porca não estiver alinhado ou se o eixo do parafuso for forçado para uma posição incorreta.
Quando a instalação não é adequada, a máquina CNC pode apresentar vários problemas. O eixo pode mover-se acompanhado de ruído. O motor pode consumir mais corrente. A porca de esferas pode aquecer. A folga pode aumentar. A superfície de corte pode apresentar ondulações. Em casos graves, a circulação dos rolamentos de esferas no interior da porca pode ficar danificada.
Uma boa instalação garante um movimento preciso. O eixo roscado roda livremente. A porca esférica move-se sem encravamentos. A guia linear suporta a carga. O rolamento suporta a força axial. O acoplamento do motor não exerce força lateral sobre o eixo. Tudo funciona em conjunto. Simples, mas importante.
Antes de iniciar a instalação do parafuso de esferas, prepare todas as peças necessárias. Não comece apenas com o parafuso e a porca. Um eixo CNC necessita de um conjunto completo de peças compatíveis. Este inclui normalmente o eixo do parafuso de esferas, a porca de esferas, o alojamento da porca, o rolamento de apoio da extremidade fixa, o rolamento da extremidade apoiada, o acoplamento, o suporte do motor, os parafusos, a massa lubrificante e as ferramentas de limpeza.
Também poderá precisar de instrumentos de medição. Um indicador de quadrante ajuda a verificar o desvio e o alinhamento. Uma régua ou uma régua de referência de precisão ajuda a verificar as superfícies de montagem. As calças ajudam a ajustar a altura ou o paralelismo. Uma chave dinamométrica ajuda a apertar os parafusos corretamente. No caso de equipamento de produção CNC, uma medição cuidadosa evita problemas mais tarde.
As peças e ferramentas mais comuns incluem:
Para os fabricantes de máquinas, é aconselhável planear o eixo na sua totalidade antes da montagem. Verifique o diâmetro exterior do parafuso, o comprimento do parafuso, o passo, o acabamento das extremidades, o modelo da unidade de suporte, o tipo de flange da porca e o tamanho do acoplamento antes de instalar um parafuso de esferas.
Comece pela inspeção. A fuso de esferas É uma peça de precisão. Não a atire para a bancada nem retire a porca de esferas de forma descuidada. O eixo do parafuso e a porca devem permanecer limpos. O pó, as limalhas e as amolgadelas podem danificar a ranhura das esferas e afetar o desempenho do parafuso de esferas.
Verifique primeiro o eixo do parafuso. Procure riscos, ferrugem, deformações, roscas danificadas ou sujidade na pista de rolamento. Verifique o diâmetro do eixo do parafuso e confirme se os assentos dos rolamentos correspondem às unidades de rolamentos de apoio. Verifique também se as extremidades maquinadas se encaixam nas caixas da extremidade fixa e da extremidade apoiada.
Em seguida, inspecione a porca de esferas. A porca deve deslizar suavemente ao longo do parafuso. Não retire a porca do eixo, a menos que disponha de uma manga de transferência adequada. Se a porca de esferas se soltar sem controlo, os rolamentos de esferas podem cair. Isso pode danificar o sistema de retorno das esferas e exigir reparação ou substituição.
Verifique também o rolamento de apoio. A extremidade fixa suporta normalmente a carga axial. A extremidade apoiada suporta o parafuso e permite a expansão térmica. Não desmonte o rolamento de apoio, a menos que o fabricante o indique. Uma disposição incorreta dos rolamentos pode criar folga no parafuso de esferas e reduzir a precisão.
A configuração dos rolamentos de apoio é uma das partes mais importantes de um sistema de parafuso de esferas CNC estável. Em primeiro lugar, limpe as superfícies de montagem. A base, a caixa da unidade de apoio, o suporte da porca e o suporte do motor devem estar isentos de rebarbas, pó, resíduos de óleo e limalhas de metal.
Monte primeiro a unidade de suporte da extremidade fixa. Deslize cuidadosamente a unidade de rolamentos sobre o eixo do parafuso de esferas. Aperte ligeiramente a porca de bloqueio, numa primeira fase. Não aperte totalmente nada antes do alinhamento. Em seguida, coloque a unidade da extremidade apoiada na sua posição. Fixe temporariamente ambas as unidades de suporte à base.
Em seguida, verifique se o eixo do parafuso está paralelo ao eixo do parafuso e ao sistema de guia linear. O parafuso não deve ser forçado a encaixar-se na sua posição. Se a altura da unidade de suporte estiver incorreta, utilize calços. Se a posição lateral estiver incorreta, ajuste a caixa. O objetivo é uma rotação suave, sem carga lateral.
Uma sequência básica de instalação:
Limpar as superfícies de montagem
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Colocar o rolamento de apoio de extremidade fixa
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Colocar o rolamento de extremidade apoiada
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Instalar temporariamente o eixo roscado
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Verificar o alinhamento com a guia linear
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Ajustar com calços ou alterando a posição da caixa
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Aperte os parafusos com o binário adequado
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Verifique o desvio e se a rotação é suave
Quando o rolamento de apoio estiver correto, o eixo do parafuso deve rodar suavemente quando girado à mão. Se parecer apertado, áspero ou com resistência, pare e verifique o alinhamento antes de prosseguir.
A porca de esferas é a parte mais sensível do conjunto. A porca contém rolamentos de esferas em recirculação. Estas esferas são pequenas, precisas e fáceis de perder se a porca for removida de forma incorreta. É por isso que muitos fornecedores enviam a porca de esferas já instalada no eixo do parafuso.
Se for necessário deslocar a porca, utilize uma manga de transferência. A manga mantém os rolamentos de esferas no interior da porca enquanto esta é deslocada da manga para o parafuso. Nunca deixe a porca deslizar para o ar livre. Se os rolamentos de esferas caírem, a porca poderá não funcionar corretamente, mesmo após a remontagem.
Monte a porca esférica no alojamento da porca com cuidado. Primeiro, coloque a porca no suporte. Em seguida, aperte-a ligeiramente. Desloque a mesa ou o carro para junto do suporte da extremidade fixa. Isto reduz a flexão do eixo do parafuso esférico, especialmente no caso de parafusos mais longos. Por fim, fixe o alojamento da porca à mesa móvel.
O parafuso e a porca não devem ser utilizados como sistema de guia. A guia linear deve suportar a carga. O parafuso de esferas deve servir principalmente para gerar movimento linear. Se a porca suportar uma carga lateral devido à ausência ou ao desalinhamento do trilho de guia, o parafuso de esferas sofrerá desgaste rápido.
O alinhamento é o cerne de fuso de esferas instalação. Um parafuso de esferas deve estar paralelo à guia linear. Se o parafuso não estiver paralelo, a porca ficará encravada durante o seu deslocamento. Isto gera calor, binário irregular, vibração e reduz a vida útil.
A calha de guia linear deve ser instalada e verificada em primeiro lugar. O parafuso de esferas deve seguir a calha de guia, e não opor-se a ela. Coloque a mesa móvel sobre os blocos de guia linear. Em seguida, ajuste as unidades de suporte do parafuso de esferas e o alojamento da porca, de modo a que a porca se mova suavemente ao longo de todo o curso.
Verifique tanto o alinhamento vertical como o horizontal. O alinhamento vertical significa que o parafuso não está demasiado alto nem demasiado baixo em relação ao centro da porca. O alinhamento horizontal significa que o parafuso não está à esquerda nem à direita do centro da porca. No caso de eixos CNC longos, pequenos erros podem tornar-se grandes problemas no final do curso.
A lubrificação não é opcional. Um parafuso de esferas necessita de lubrificação para reduzir o atrito, o calor e o desgaste. A utilização do parafuso de esferas sem lubrificação pode danificar as pistas dos rolamentos de esferas e reduzir a vida útil do sistema de movimento.
Utilize massa lubrificante ou óleo recomendado para a aplicação. As máquinas CNC limpas podem utilizar massa lubrificante. As máquinas de carpintaria sujeitas a poeira podem necessitar de inspeções mais frequentes e de um plano de lubrificação cuidadoso. Se o parafuso estiver exposto ao pó, não deixe uma camada espessa e pegajosa que acumule aparas. Uma película fina e limpa é, muitas vezes, melhor do que uma película espessa e suja.
A lubrificação ajuda a:
A ranhura das esferas deve permanecer limpa. O sistema de retorno das esferas não deve ficar obstruído. Os limpadores, as tampas e os foles podem proteger o parafuso em ambientes sujos. Nos sistemas CNC para trabalho em madeira e de corte por plasma, a proteção é especialmente importante, uma vez que o pó e as partículas abrasivas podem danificar rapidamente as peças de precisão.
Um parafuso de esferas e um parafuso de avanço podem parecer semelhantes, mas comportam-se de forma diferente. Um parafuso de avanço recorre frequentemente a um contacto deslizante entre o parafuso e a porca. Um parafuso de esferas recorre a um contacto de rolamento com rolamentos de esferas. Isso torna o parafuso de esferas mais eficiente, mas também mais sensível à sujidade, aos impactos e a um manuseamento inadequado.
A comparação entre «parafuso de esferas» e «parafuso de passo» surge frequentemente quando os compradores comparam o custo e a precisão. Um parafuso de passo pode ser útil para movimentos simples ou de baixo custo. Um parafuso Acme também pode funcionar bem em alguns sistemas de baixa velocidade. No entanto, para sistemas de movimento de precisão CNC, os parafusos de esferas são amplamente utilizados, uma vez que oferecem um movimento linear eficiente e uma melhor repetibilidade.
Os tipos de parafusos de esferas podem influenciar a forma como o sistema é instalado e mantido. As opções mais comuns incluem parafusos de esferas laminados, parafusos de esferas retificados, parafusos de esferas com porca única, parafusos de esferas com porca dupla, modelos com porca de flange e conjuntos de parafusos de esferas usinados à medida.
Os parafusos de esferas laminados são comuns em fresadoras CNC, máquinas a laser, máquinas de plasma, impressoras 3D e automação em geral. Oferecem uma boa relação custo-desempenho. Os parafusos de esferas retificados são utilizados quando é necessária uma maior precisão. São frequentemente escolhidos para centros de maquinagem, equipamentos de medição e sistemas de movimento linear de alta precisão.
Um parafuso de esferas pré-carregado pode exigir um manuseamento mais cuidadoso, uma vez que a pré-carga afeta o atrito e o binário. Se o alinhamento for inadequado, a pré-carga pode tornar o encravamento mais evidente. Os conjuntos de parafusos de esferas personalizados podem também incluir usinagem especial nas extremidades, diferentes tipos de porcas e designs de rolamentos de apoio; por isso, verifique sempre os desenhos antes da instalação.
Muitos problemas de instalação resultam de erros simples. O primeiro erro é retirar a porca esférica sem uma bucha. O segundo é forçar a haste do parafuso esférico a entrar nos rolamentos de apoio. O terceiro é utilizar o parafuso esférico para corrigir erros da estrutura. A fuso de esferas é uma questão de precisão, não de magia.
Outro erro comum é apertar todos os parafusos demasiado cedo. Durante a instalação, muitas peças devem ser fixadas temporariamente primeiro. Depois de o parafuso, a porca, o rolamento de suporte, a guia linear e o suporte do motor estarem alinhados, os parafusos podem ser apertados na ordem correta.
Evite estes erros:
Uma instalação cuidadosa pode demorar mais tempo, mas evita paragens futuras. Na produção OEM, as etapas de instalação repetíveis também ajudam a manter a qualidade da máquina estável de uma unidade para a outra.
A LONGQIAO / LQ é um fornecedor integral, com sede na China, de peças para máquinas CNC destinadas a compradores de todo o mundo. Fornecemos componentes de transmissão e controlo de movimento, tais como parafusos de esferas, guias lineares, sistemas de motor de passos e servomotores, motores de fuso, caixas de engrenagens planetárias e sistemas de cremalheira e pinhão.
Para os compradores que procuram componentes de movimento completos, a LONGQIAO fornece conjuntos de parafusos de esferas para máquinas CNC e automação, incluindo diferentes diâmetros, passos, tipos de porcas e opções de precisão. Para as necessidades comuns de fresadoras CNC e automação, o parafuso de esferas SFU, destinado a uma transmissão linear precisa, é uma escolha prática.
Um eixo CNC estável pode também necessitar de um sistema de servo e controlador para o controlo do movimento CNC, de um redutor de engrenagens planetárias para a adaptação do binário, de um sistema de cremalheira e pinhão para um curso longo do CNC e de um motor de fuso para o corte e a gravação CNC.
É este o valor do abastecimento centralizado. Em vez de solicitar cinco peças a cinco fornecedores, os compradores podem adquirir componentes compatíveis para máquinas CNC junto de um único parceiro. Isso ajuda a reduzir os problemas de compatibilidade, a encurtar o tempo de aquisição e a melhorar o fornecimento de peças sobressalentes no serviço pós-venda.
A LONGQIAO apoia fabricantes de máquinas CNC (OEM), distribuidores regionais, empresas comerciais, integradores de automação e fabricantes de fresadoras CNC para trabalhar madeira, máquinas de corte e gravação a laser, máquinas de corte a plasma, linhas de produção automatizadas, impressoras 3D e máquinas CNC de secretária.
O passo mais importante é o alinhamento. O parafuso de esferas deve estar alinhado com a guia linear e o alojamento da porca. Se o eixo do parafuso não estiver paralelo ao trilho de guia, a porca pode encravar, aquecer e desgastar-se rapidamente.
Não deve retirar a porca esférica, a menos que utilize uma manga de transferência adequada. Se a porca esférica se soltar sem apoio, os rolamentos de esferas podem cair e danificar o sistema de retorno das esferas.
O ruído pode ser causado por um mau alinhamento, falta de lubrificação, rolamentos de esferas danificados, ranhuras das esferas sujas, rolamentos de apoio soltos ou desalinhamento do acoplamento. Verifique a instalação antes de presumir que o parafuso de esferas está com defeito.
Para reduzir a folga axial, verifique o rolamento de apoio da extremidade fixa, a porca de bloqueio, o acoplamento, o suporte da porca e a pré-carga da porca de esferas. Um parafuso de esferas pré-carregado pode ajudar, mas uma instalação correta e uma estrutura robusta da máquina também são importantes.
Sim. Parafusos de esferas necessitam de lubrificação para garantir um movimento suave, baixo atrito e uma longa vida útil. A utilização de um parafuso de esferas sem lubrificação pode causar desgaste, aquecimento e avaria prematura.
Na maioria das aplicações de precisão com CNC, um parafuso de esferas é a melhor opção, pois oferece maior eficiência, um movimento mais suave e melhor repetibilidade. Um parafuso de avanço continua a ser útil para movimentos simples, de baixo custo ou a baixa velocidade.
Sim. A LONGQIAO pode fornecer parafusos de esferas, porcas de esferas, peças de suporte, guias lineares, sistemas servo, redutores planetários, componentes de cremalheira e pinhão e motores de fuso para fabricantes de máquinas CNC e integradores de automação.
