Cómo instalar un eje lineal de alta precisión

Una instalación de eje lineal de alta precisión depende de algo más que colocar el eje en dos soportes y apretar los pernos. El eje debe estar recto, correctamente apoyado, paralelo a la dirección de marcha prevista y compatible con los rodamientos lineales seleccionados.

Para un sistema de dos ejes, la altura relativa y el paralelismo de ambos ejes son especialmente importantes. Un pequeño error de alineación puede hacer que el carro se trabe después de apretar los alojamientos de los cojinetes, incluso cuando cada eje y cojinete estén individualmente dentro de las especificaciones.

Primero identifique el tipo de instalación de eje lineal

El método de instalación correcto depende de cómo se soporte el eje.

No aplique el mismo procedimiento de montaje a todas las estructuras. Por ejemplo, calzar puede ser práctico debajo de un soporte de eje o una base de riel soportado, pero no reemplaza la corrección de un asiento de eje mecanizado incorrectamente.

Confirme la especificación del eje antes de la instalación

La precisión de la instalación no puede exceder la condición del propio eje. Antes del montaje, confirme:

• Diámetro y tolerancia del eje;
• Longitud total;
• Requisito de rectitud;
• Dureza de la superficie y profundidad de la capa endurecida;
• Rugosidad de la superficie;
• Condición de cromado cuando corresponda;
• Dimensiones de mecanizado final;
• Compatibilidad con el rodamiento lineal seleccionado.

Los ejes lineales de precisión DLY se pueden suministrar con una rugosidad superficial típica de alrededor de Ra 0,4 a 0,8 μm y profundidades de capa endurecida de aproximadamente 0,6 a 3,5 mm, según el material del eje, el diámetro y las especificaciones del proceso. Las especificaciones de precisión adecuadas pueden alcanzar una rectitud de hasta ≤5 μm por 100 mm, pero la desviación permitida en toda la longitud del eje aún debe confirmarse para el diámetro real y el estado del soporte.

Una superficie pulida brillante no demuestra que el diámetro, la rectitud o la dureza del eje sean correctos. Estas características deben verificarse con los requisitos de dibujo e inspección.

Herramientas necesarias para una instalación de precisión

Un práctico conjunto de herramientas de instalación puede incluir:

• Un micrómetro exterior calibrado;
• Un comparador o indicador de prueba con base rígida;
• Una regla de precisión o un punto de referencia de máquina;
• Una llave dinamométrica y puntas de destornillador correctas;
• indicadores de error;
• Cuñas de precisión donde se permite el ajuste;
• Un nivel de burbuja o nivel de precisión para estructuras de máquinas adecuadas;
• Paños limpios sin pelusa y limpiador aprobado;
• El lubricante especificado para el rodamiento lineal;
• El dibujo de la máquina y los datos del rodamiento.

Un pie de rey puede ser útil para una identificación general, pero un micrómetro es más adecuado para verificar el diámetro del eje con precisión. La herramienta de medición debe coincidir con la tolerancia requerida.

Limpiar e inspeccionar el eje

Elimine temporalmente el aceite, el polvo y los residuos de embalaje que previenen la oxidación de la superficie de rodadura utilizando un limpiador compatible y un paño limpio y sin pelusa.

Inspeccione el área completa de recorrido del rodamiento para detectar:

• Arañazos longitudinales;
• Abolladuras o marcas de impacto;
• Corrosión o picaduras;
• Descamaciones o defectos en el cromado;
• Rebabas cerca de extremos cortados, agujeros o roscas;
• Quemaduras por pulido o marcas de pulido irregulares.

Es posible que las marcas menores fuera del recorrido del rodamiento no afecten el funcionamiento, pero los daños dentro de la trayectoria de rodadura pueden generar ruido, vibración y desgaste local del rodamiento. No rechaces automáticamente cada marca cosmética sin comprobar primero su posición y profundidad.

Mida el diámetro del eje en varias posiciones

Mida el eje con un micrómetro exterior en varias posiciones axiales. En cada posición, tome lecturas en al menos dos direcciones para identificar la forma cónica u ovalada.

Esta verificación es importante porque el diámetro del eje afecta el juego de funcionamiento del rodamiento lineal:

• Un eje de gran tamaño puede producir alta resistencia y calor;
• Un eje de tamaño insuficiente puede producir holgura y vibración;
• La variación local del diámetro puede causar posiciones apretadas y flojas a lo largo del recorrido.

La clase de tolerancia h6 se solicita habitualmente para ejes lineales de precisión, pero no se debe asumir para todos los pedidos. La especificación del rodamiento y el dibujo del cliente deben definir el requisito final.

Compruebe la rectitud del eje antes del montaje

Un eje puede tener el diámetro correcto pero aun así causar atascos si está doblado. La rectitud se vuelve más importante a medida que aumenta la longitud del eje y disminuye el diámetro.

Un método de inspección común es apoyar el eje en puntos definidos y medir la variación radial con un indicador de cuadrante mientras el eje gira lentamente. Las ubicaciones de los soportes y la orientación del eje deben permanecer constantes durante la inspección.

Los ejes largos y delgados pueden deformarse por su propio peso, por lo que una medición horizontal puede incluir tanto la rectitud de fabricación como la flexión relacionada con la gravedad. Por lo tanto, para la aceptación se debe utilizar el método de medición acordado.

No intente corregir un eje de precisión visiblemente doblado tirando de él en línea recta con los pernos de montaje. Esto transfiere tensión a los soportes del eje y al sistema de cojinetes.

Prepare la superficie de montaje y los soportes

Las superficies de montaje debajo de los soportes del eje o la base de soporte de aluminio deben estar limpias, estables y libres de rebabas.

Compruebe por:

• Material elevado alrededor de los agujeros roscados;
• Pintura, enchapado o contaminación debajo de las caras de soporte;
• Contacto desigual entre el soporte y la base de la máquina;
• Espaciado incorrecto de los agujeros;
• Engranaje insuficiente del perno;
• Placas de montaje flexibles o deformadas.

Para una instalación de alta precisión, los orificios de montaje y las superficies de ubicación deben mecanizarse a partir de una referencia definida. Perforar agujeros manualmente después de posicionar el eje no es un sustituto fiable de un proceso de mecanizado controlado.

Instale el eje de referencia primero

En un sistema de dos ejes, seleccione un eje como referencia. Su posición establece el sentido de marcha del carro.

Para un eje sin soporte:

1. Coloque los soportes de los extremos en sus posiciones aproximadas.
2. Introducir el eje sin forzarlo a través de soportes desalineados.
3. Mantenga los pernos de soporte ligeramente flojos para realizar el ajuste.
4. Alinee el eje con la referencia de la máquina o la dirección de desplazamiento requerida.
5. Apriete los soportes gradualmente mientras vuelve a verificar la posición del eje.

Para un eje apoyado:

1. Coloque el riel soportado en la superficie de montaje preparada.
2. Colóquelo contra un borde de referencia mecanizado cuando esté disponible.
3. Instale los pernos de montaje apretándolos con los dedos.
4. Verifique la rectitud a lo largo del riel.
5. Apriete los pernos gradualmente desde un extremo mientras controla la alineación.

No apriete completamente todos los pernos antes de haber verificado la posición de referencia.

Cómo comprobar el eje de referencia con un indicador de cuadrante

El indicador de cuadrante debe fijarse a una base móvil rígida, a un carro o a un punto de referencia de la máquina. Su punta de contacto debe tocar la superficie del eje aproximadamente perpendicular a la dirección de medición.

Dependiendo de la estructura de la máquina, verificar:

• Desviación horizontal a lo largo de la carrera utilizable;
• Variación de altura vertical;
• Cambios cerca de cada soporte de eje;
• Variación local después de apretar los pernos individuales;
• Repetibilidad de la lectura después de varios movimientos del carro.

Cuando el indicador hace contacto con la superficie del eje redondo, su lectura puede incluir la rectitud del eje, la redondez local y la alineación del montaje. No debe interpretarse automáticamente como un error de paralelismo puro.

Si es necesario, gire el eje hasta una posición fija del carro. Una lectura que cambia durante la rotación indica que el descentramiento o la rectitud del eje están contribuyendo a la medición.

Instale los rodamientos lineales con cuidado

Los rodamientos lineales deben estar limpios y correctamente lubricados antes de su funcionamiento. Verifique los sellos de los cojinetes y el estado interno antes de deslizarlos sobre el eje.

Los estilos de brida y carcasa de rodamiento lineal deben coincidir con el diámetro del eje, la dirección de montaje y el espacio disponible.

Antes de la instalación:

• Confirme que la serie del orificio del rodamiento coincida con el diámetro nominal del eje;
• Compruebe si el rodamiento está abierto, cerrado, ajustable o embridado;
• Verifique la alineación de la carcasa y las dimensiones del orificio de montaje;
• Aplique la grasa o aceite especificado donde sea necesario;
• Proteja los sellos de los cojinetes de los bordes afilados del eje.

El extremo del eje debe tener un bisel adecuado. Un borde afilado o con rebabas puede dañar el sello del rodamiento o interferir con la trayectoria de circulación de la bola de acero.

No golpee el rodamiento contra el eje. Si el rodamiento no se puede instalar con fuerza manual controlada, deténgase y verifique el diámetro del eje, las rebabas, el tipo de rodamiento y la alineación.

No juzgues el ajuste solo por la sensación de la mano

Un rodamiento lineal correctamente adaptado debe moverse suavemente, pero "ajustado" y "suelto" no son especificaciones de aceptación confiables por sí mismas.

La sensación manual puede verse influenciada por:

• Resistencia al sellado;
• Viscosidad de la grasa;
• Clase de juego del rodamiento;
• Tolerancia del diámetro del eje;
• Orientación del rumbo;
• Contaminación;
• Desalineación de la carcasa.

Utilice juntas la inspección dimensional y la prueba de carrera completa. Un rodamiento que se siente suave cuando se sostiene con la mano puede atascarse después de atornillar su alojamiento a una placa de carro desalineada.

Alinee el segundo eje a través del carro

Para dos ejes paralelos, el segundo eje normalmente debe estar alineado con respecto al eje de referencia a través de los alojamientos de cojinetes ensamblados o la placa del carro.

1. Establecer completamente el eje de referencia.
2. Instale los cojinetes y el carro en ambos ejes.
3. Mantenga los soportes del segundo eje o los pernos de la base de soporte ligeramente flojos.
4. Mueva el carro lentamente a lo largo de todo el recorrido.
5. Deje que el segundo eje se asiente en una posición que no fuerce los cojinetes hacia los lados.
6. Apriete el segundo eje gradualmente mientras mueve repetidamente el carro.
7. Verifique la resistencia al funcionamiento después del ajuste final.

Este procedimiento utiliza el carro para coordinar las dos trayectorias de rumbo. No elimina la necesidad de comprobar el espaciado de los ejes, la altura relativa y la precisión de la superficie de montaje.

Verifique el paralelismo y la altura relativa

Dos ejes pueden tener el espaciado horizontal correcto pero aún así unirse si un eje es más alto que el otro o si el espaciado cambia a lo largo de la carrera.

Los controles importantes incluyen:

• Paralelismo horizontal entre ejes de eje;
• Altura relativa del eje;
• Altura de soporte en ambos extremos;
• Planicidad de la placa del carro;
• Alineación del alojamiento del rodamiento;
• Resistencia al movimiento en todo el recorrido.

Una regla puede ayudar a la alineación preliminar, pero el trabajo de precisión debe utilizar un punto de referencia de la máquina, un indicador de cuadrante u otra referencia verificada. Un transportador de uso general no es adecuado para comprobar el paralelismo preciso de los ejes.

Utilice cuñas únicamente para correcciones medidas

Las cuñas de precisión pueden corregir pequeñas diferencias en la altura de los soportes cuando el diseño de la máquina permite el ajuste.

Las cuñas deben ser:

• Limpio y libre de rebabas;
• Soportado a través de un área de contacto estable;
• Seleccionado de la desviación medida;
• Colocado sin crear inclinación de soporte;
• Se volvió a comprobar después de apretar los pernos.

No utilice papel de aluminio doblado, láminas de metal al azar ni pilas de cuñas excesivas. Si se requiere una corrección grande, se deben revisar la superficie de montaje o las dimensiones del soporte.

Apriete los pernos de montaje gradualmente

Utilice el tamaño de perno, la clase de resistencia y el par especificado por el dibujo de la máquina o el fabricante del soporte. No existe un par universal único para cada instalación de eje lineal.

Durante el apriete:

1. Haga que cada perno entre en contacto ligero.
2. Apriételo por etapas en lugar de bloquear un perno por completo.
3. Siga una secuencia uniforme apropiada para la longitud del soporte o del riel.
4. Mueva el carro después de cada etapa de apriete.
5. Controle si la resistencia al correr cambia.
6. Repita las verificaciones del indicador después de aplicar el torque final.

Un eje que está alineado antes de apretarlo puede moverse ligeramente cuando los pernos sujetan los soportes o la base de aluminio. Por tanto, la verificación final es esencial.

Realice la prueba manual de carrera completa

Antes de conectar el mecanismo de accionamiento, mueva el carro manualmente a lo largo de toda la carrera utilizable.

Compruebe por:

• Una posición estrecha cerca de un soporte;
• Resistencia creciente hacia un extremo;
• Rugosidad periódica;
• Arrastre desigual del sello;
• Movimiento visible de un soporte de eje;
• Ruido procedente de la carcasa de un rodamiento;
• Balanceo del carro o espacio libre detectable.

Un aumento gradual de la resistencia a menudo sugiere un cambio en el espacio entre ejes o en la altura relativa. Un punto apretado en un lugar puede indicar daño local en el eje, distorsión del montaje o contaminación.

Primero haga funcionar la máquina a baja velocidad

Después de que la prueba manual sea satisfactoria, opere el eje a baja velocidad y observe:

• Corriente del motor;
• Ruido y vibración;
• Temperatura del rodamiento;
• Estabilidad del carro;
• Distribución de lubricantes;
• Movimiento cerca de ambos límites de carrera.

Aumente la velocidad gradualmente. Si el ruido, el calor o la resistencia aumentan bruscamente, detenga la máquina e inspeccione la alineación del eje, el ajuste de los cojinetes y la conexión del sistema de transmisión.

No continúe funcionando con la esperanza de que un sistema de cojinetes apretado se "desgaste". Esto puede dañar tanto la superficie del eje como las pistas del rodamiento.

Errores comunes en la instalación de ejes lineales

• Usando los pernos de montaje para enderezar un eje doblado:Esto introduce tensión y carga desigual en los rodamientos.
• Instalación de ambos ejes de forma independiente:El carro puede atascarse porque las trayectorias de los rodamientos no coinciden.
• Comprobar únicamente la separación entre ejes:La altura relativa y la desviación angular también son importantes.
• Apretar completamente los soportes antes de la alineación:El ajuste se vuelve difícil y el estrés puede quedar atrapado en el sistema.
• Cojinetes deslizantes sobre un extremo de eje afilado:Las juntas y las piezas internas pueden dañarse.
• Asumir que más grasa corregirá el movimiento apretado:La lubricación no puede corregir la desalineación.
• Usar un calibrador como única herramienta de inspección de precisión:Puede que no sea suficiente para tolerancias de eje estrictas.
• Ignorando la condición del rodamiento antiguo:Los rodamientos dañados pueden marcar rápidamente un eje recién instalado.
• Perforación de orificios de montaje sin referencia controlada:El error en la posición del orificio puede impedir una alineación precisa.

Lista de verificación de instalación

¿Qué información se debe proporcionar a DLY?

Para confirmar el eje lineal y el rodamiento, proporcione:

• Diámetro del eje y longitud total;
• Estructura sin soporte o totalmente soportada;
• Número de ejes paralelos;
• Viajes efectivos;
• Carga móvil y dirección de carga;
• Distancia entre soportes del eje;
• Tolerancia de diámetro requerida;
• Rectitud requerida;
• Requisito de material y cromado;
• Modelo de rodamiento lineal y tipo de carcasa;
• Mecanizado de extremos o dibujo de orificios de montaje;
• Limitaciones de espacio de instalación.

Revisar DLYproductos de eje linealpara conocer las estructuras de eje, materiales y opciones de mecanizado disponibles.

Para verificaciones de calidad del eje antes de la instalación, leaCómo garantizar la calidad de un eje lineal.

Para tipos de rodamientos compatibles, consulte el DLYrango de rodamiento lineal.

Principio de instalación final

Un eje lineal de precisión debe instalarse a partir de una referencia verificada en lugar de ajustarse únicamente mediante un juicio visual. Primero verifique el diámetro y la rectitud del eje, establezca un eje de referencia, alinee el segundo eje a través del carro ensamblado y verifique el movimiento nuevamente después del apriete final de los pernos.

La prueba final más útil es un movimiento completo suave y consistente sin tensión local, holgura excesiva o resistencia creciente. La lubricación y el torque de los pernos no pueden compensar el espaciamiento incorrecto del eje, la altura relativa o la alineación del alojamiento del rodamiento.

Para confirmación técnica de DLY, envíe el diámetro del eje, longitud, estructura de soporte, modelo de rodamiento, carga, recorrido, tolerancia y plano de instalación.

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