Según el proceso de fabricación de pistas de rodadura, los husillos de bolas se dividen principalmente entornillos de bolas de tierrayhusillos de bolas laminados.
La principal diferencia es cómo se forma la pista de rodadura helicoidal en el eje del tornillo. Esta diferencia influye en la precisión del cable que se puede lograr, la eficiencia de producción, la longitud disponible, el costo y el rango de aplicación típico.
Este artículo comparahusillos de bolas rectificados vs husillos de bolas laminadospor proceso de fabricación, precisión, calidad de la superficie, resistencia y vida útil, longitud y personalización, costo y aplicaciones adecuadas.
| Artículo de comparación | Husillo de bolas de tierra | Husillo de bolas laminado |
|---|---|---|
| Formación de pista de rodadura | Material eliminado mediante rectificado de precisión. | Canalización formada por deformación plástica entre matrices de laminación. |
| Precisión típica de DLY | C5 | C7 |
| Consistencia de la superficie | Superficie de rodadura con acabado preciso | Superficie industrial estable después del laminado y acabado. |
| Eficiencia de producción | Menor debido a múltiples etapas de rectificado e inspección. | Más alto y adecuado para producción en volumen. |
| Longitud disponible | Influenciado por los requisitos de precisión y capacidad de la máquina rectificadora- | Más práctico para ejes estándar largos, sujetos a limitaciones de fabricación y transporte. |
| Costo | Generalmente más alto | Generalmente más económico |
| Uso típico | Posicionamiento de precisión y ejes de máquina-herramienta | Automatización general y movimiento industrial{0}}sensible a los costes |
Comparación de procesos de fabricación
¿Cómo se fabrican los husillos de bolas rectificados?
Los husillos de bolas rectificados utilizan un proceso de rectificado de precisión para formar y terminar la pista de rodadura del eje del husillo. Una vez que la pieza en bruto del eje se prepara y se mecaniza en desbaste-, se somete al proceso de tratamiento térmico-especificado. Luego, la pista de rodadura endurecida se termina utilizando una máquina rectificadora de hilo-.
El rectificado elimina una cantidad controlada de material durante múltiples pasadas. Esto permite corregir el perfil de la pista de rodadura, el paso y la condición de la superficie con mayor precisión que con un proceso de laminación estándar.
La secuencia de fabricación puede incluir:
- Preparación de material y enderezamiento del eje.
- Mecanizado desbaste del eje.
- Tratamiento térmico y control del estrés.
- Rectificado de roscas de precisión
- Inspección de rectitud y plomo.
- Inspección de coincidencia, montaje y funcionamiento de tuercas.
- Mecanizado final según plano de instalación.
Debido a que el rectificado y la inspección de roscas requieren más tiempo de procesamiento, los husillos de bolas rectificados generalmente tienen un ciclo de fabricación más largo que los husillos de bolas laminados. El plazo de entrega real depende del diámetro, el avance, la longitud, el grado de precisión, la estructura de la tuerca, la cantidad y los requisitos de mecanizado final- en lugar de un número fijo de días.
¿Cómo se fabrican los husillos de bolas laminadas?
Los husillos de bolas laminados forman la pista de rodadura helicoidal mediante laminación en frío. Un eje preparado pasa entre matrices de laminación y una presión controlada deforma plásticamente el material en el perfil de pista requerido sin cortar la misma cantidad de material que con el rectificado de roscas.
El proceso de laminación proporciona una alta eficiencia de fabricación y es adecuado para una producción estandarizada. Después de la formación de la pista de rodadura, el eje se somete al tratamiento térmico, enderezamiento, acabado superficial y procesos de inspección necesarios.
El rendimiento final de un husillo de bolas laminadas depende no sólo de la etapa de laminación sino también de:
- Condición del troquel rodante y consistencia de la pista de rodadura
- Calidad de la materia prima-
- Control de tratamiento-térmico
- Enderezamiento del eje
- Limpieza de pistas y acabado de superficies.
- Coincidencia de bolas y tuercas
- Inspección-de juego-axial y de par-de funcionamiento
Los husillos de bolas laminados se utilizan ampliamente para la producción en volumen y para ejes industriales largos donde la precisión C7 proporciona un rendimiento de movimiento suficiente.
Comparación de métodos de fabricación de husillos de bolas rectificados y laminados.
Precisión y escenarios aplicables
Grado de precisión
Los husillos de bolas rectificados se seleccionan cuando se requiere un control de cables más estricto. Dependiendo de la capacidad de producción del fabricante y las especificaciones del producto, los tornillos rectificados se pueden producir en grados de precisión como C5 y niveles de precisión superiores.
DLY comúnmente suministraHusillos de bolas rectificados C5para aplicaciones de posicionamiento de precisión.
Los husillos de bolas laminados se suministran comúnmente con precisión C7 para equipos industriales en general. También es posible que en el mercado más amplio estén disponibles calidades laminadas de menor-precisión, mientras que lograr una calidad más alta mediante laminación requiere un proceso y un control de inspección más exigentes.
DLY comúnmente suministraHusillos de bolas laminados en frío-C7para equipos de automatización, maquinaria de embalaje, enrutadores CNC y otras aplicaciones industriales-cuestiones sensibles a los costos.
Importante:Los valores de grado de precisión-deben interpretarse de acuerdo con el estándar aplicable, la longitud de medición y las especificaciones del fabricante. Una calificación como C5 o C7 no debe convertirse en un valor de desviación universal sin confirmar estas condiciones.
La precisión del husillo de bolas tampoco debe confundirse con la precisión completa del eje. Los acoplamientos, los cojinetes de soporte, el descentramiento del mecanizado final-, la alineación de la instalación, la precarga, la temperatura y la compensación de control influyen en el movimiento final de la máquina.
Escenarios aplicables
Los husillos de bolas rectificados son adecuados para equipos en los que la precisión del cable y el control de posicionamiento son fundamentales, incluidos:
- Máquinas herramienta CNC de precisión
- Equipos de molienda e inspección.
- Equipos de fabricación de semiconductores.
- Etapas de posicionamiento de precisión
- Sistemas ópticos y de medición.
- Ejes de automatización de alta-precisión
Los husillos de bolas laminadas son más adecuados para aplicaciones industriales que requieren una transmisión lineal eficiente y un movimiento repetible sin la mayor precisión de avance de un husillo de tierra, que incluyen:
- Equipo de embalaje
- enrutadores cnc
- Maquinaria para trabajar la madera
- Sistemas-de manipulación de materiales
- Equipos de automatización generales.
- Módulos lineales industriales
Una carga elevada por sí sola no requiere automáticamente un husillo de bolas rectificado. La capacidad de carga está determinada principalmente por el diámetro del tornillo, el diámetro de la bola, la estructura de la tuerca, el número de circuitos cargados, el material, el tratamiento térmico y las condiciones de funcionamiento reales. Tanto los husillos de bolas laminados como los rectificados pueden diseñarse para diferentes requisitos de carga.
Calidad de la superficie y rendimiento de fricción
Un husillo de bolas rectificado tiene una pista de rodadura acabada mediante rectificado de precisión. Esto generalmente proporciona un control más estricto de la geometría de la pista de rodadura y la consistencia de la superficie, lo que permite un movimiento estable en aplicaciones con requisitos de funcionamiento y precisión exigentes.
Un husillo de bolas laminadas recibe su perfil de pista directamente de las matrices de laminación. La condición del troquel, la presión de conformado, el tratamiento térmico y el posterior acabado de la superficie influyen en la condición final de la pista de rodadura.
Los ejes laminados normalmente requieren una limpieza y un acabado adecuados después del conformado y el tratamiento térmico. Esto ayuda a eliminar los residuos de la superficie y apoya el contacto consistente entre las bolas, el camino de rodadura del tornillo y el camino de rodadura de la tuerca.
Sin embargo, el método de fabricación por sí solo no determina la fricción o el ruido total del conjunto. Los factores adicionales importantes incluyen:
- Precisión del perfil-de Raceway
- Diámetro y calidad de la bola
- Coincidencia de tuercas
- Juego axial o precarga
- Tipo y cantidad de lubricante
- Estado del componente de circulación-
- Rectitud del eje y alineación de instalación.
Un husillo de bolas laminado C7 correctamente fabricado y lubricado puede proporcionar un movimiento suave para muchas aplicaciones industriales. Se prefiere un tornillo de tierra cuando se requiere un control de avance más estricto y una consistencia de movimiento más exigente.
Fuerza y vida
El laminado en frío deforma plásticamente el material del eje y crea un flujo continuo de material alrededor de la pista de rodadura. Esto puede proporcionar características favorables de tensión superficial y{1}}residual cuando los procesos de laminación y tratamiento térmico-se controlan adecuadamente.
Sin embargo, no es exacto afirmar que cada husillo de bolas laminado tiene un porcentaje fijo de aumento en la resistencia a la tracción o la vida útil en comparación con cada husillo de bolas rectificado. La vida a fatiga no se puede determinar únicamente a partir del método de formación de la pista-.
La vida útil de los husillos de bolas, tanto laminados como rectificados, depende de:
- Carga axial equivalente real
- Clasificación de carga dinámica básica
- Choque y vibración
- condición de lubricación
- Protección contra la contaminación
- Alineación de montaje
- Velocidad de funcionamiento y ciclo de trabajo.
- Precarga o juego axial
- Coherencia del material y del{0}}tratamiento térmico
Un husillo de bolas rectificado no es intrínsecamente más débil ni tiene una vida más corta-que un husillo de bolas laminado. Del mismo modo, un husillo de bolas laminado no es automáticamente más duradero. La comparación correcta debe utilizar las capacidades de carga, las condiciones operativas esperadas y el cálculo de vida útil para los modelos específicos que se están considerando.
Longitud y capacidad de personalización
La longitud disponible de un husillo de bolas rectificado está influenciada por la capacidad del -equipo de rectificado de roscas, el control del tratamiento térmico-, los requisitos de rectitud y la precisión que se debe mantener durante el recorrido utilizable.
Los husillos de bolas rectificados se pueden personalizar en cuanto a diámetro, avance, forma de tuerca, precarga, longitud del eje y mecanizado de extremos, pero los ejes más largos se vuelven más difíciles y costosos de rectificar e inspeccionar con un grado de precisión estricto.
Los husillos de bolas laminadas son más prácticos para producir ejes estándar largos porque el proceso de formación de pistas-es eficiente y no requiere rectificar toda la longitud de la rosca en múltiples pasadas de precisión.
DLY puede suministrar ejes de husillos de bolas laminados seleccionados con longitudes de hasta aproximadamente 6 metros, sujeto a los requisitos de diámetro, paso, rectitud, viabilidad de fabricación, transporte y embalaje. La capacidad del eje largo-debe confirmarse para el modelo específico en lugar de tratarse como una especificación universal.
Ambos tipos de fabricación pueden admitir mecanizado de extremos personalizado. Las opciones típicas incluyen:
- Asientos de cojinete de extremo-fijos y-compatibles
- Hilos externos o internos
- Contratuerca y ranuras para-anillo de retención
- Secciones de acoplamiento
- Chaveteros y planos para llave
- Longitudes especiales basadas en dibujos del cliente.
Costo y eficiencia de producción
Los husillos de bolas rectificados generalmente tienen un costo unitario más alto porque el rectificado de precisión, las mediciones repetidas, la corrección y la adaptación requieren más tiempo de producción y equipo especializado.
El precio final del husillo de bolas rectificado depende de:
- Grado de precisión
- Diámetro y paso del tornillo
- Longitud total y roscada
- Estructura de tuerca y precarga.
- Poner fin-a la complejidad del mecanizado
- Requisitos de inspección y documentación.
- Cantidad de pedido
Los husillos de bolas laminados tienen una mayor eficiencia de producción y son más adecuados para la producción por lotes estandarizada. Por lo general, ofrecen un costo unitario más bajo cuando la precisión del C7 cumple con los requisitos de la aplicación.
El costo debe evaluarse a nivel del sistema-máquina. Seleccionar un tornillo de puesta a tierra para una aplicación que no requiere precisión C5 puede generar gastos innecesarios. La selección de un tornillo laminado para un eje que depende de un control de avance más estricto puede requerir una compensación adicional o puede no lograr el resultado de posicionamiento requerido.
Sugerencias de selección
Los husillos de bolas rectificados generalmente son adecuados cuando la máquina requiere una mayor precisión de avance, un posicionamiento controlado a lo largo del recorrido y una consistencia de movimiento más exigente.
Los husillos de bolas laminadas son generalmente adecuados cuando la máquina requiere una transmisión lineal confiable, un suministro de volumen económico y una precisión industrial estándar.
| Requisito de solicitud | Dirección sugerida | Razón |
|---|---|---|
| Precisión de avance estricta durante la carrera de trabajo | Husillo de bolas rectificado | El rectificado proporciona un control más estricto de la geometría del cable y de la pista de rodadura. |
| Posicionamiento general de automatización. | Husillo de bolas laminado | La precisión del C7 es suficiente para muchos ejes industriales |
| Producción estándar de alto volumen- | Husillo de bolas laminado | La formación eficiente de pistas de rodadura respalda la producción por lotes |
| Máquina herramienta-de precisión o eje de inspección | Husillo de bolas rectificado | Un control más estricto de los cables favorece mejor el posicionamiento preciso |
| Eje industrial largo y sensible a los costes- | Husillo de bolas laminado | Los ejes estándar largos son generalmente más económicos de producir. |
| Alta carga axial | Calcula ambas opciones | La capacidad de carga depende del tamaño y el diseño de la tuerca, no solo del método de fabricación. |
Antes de tomar la decisión final, los ingenieros deben considerar juntos la precisión, la carga, la velocidad, la carrera, la longitud del eje, la velocidad crítica, el pandeo, la estructura de la tuerca, el juego axial, la vida útil, el costo y los requisitos de entrega.
Resumen
Los husillos de bolas rectificados y laminados utilizan diferentes métodos para crear la pista de rodadura del eje-del husillo, y cada método tiene un rango de aplicación adecuado.
- Husillo de bolas de tierra:proporciona un control de plomo más estricto y una pista de rodadura de precisión-, lo que lo hace adecuado para máquinas herramienta, sistemas de inspección y otros equipos de posicionamiento de alta-precisión.
- Husillo de bolas laminado:Proporciona una mayor eficiencia de producción y un costo más económico, lo que lo hace adecuado para automatización general, maquinaria de embalaje, enrutadores CNC y ejes industriales largos.
El método de fabricación no debe utilizarse como único indicador de la capacidad de carga, la resistencia, el ruido o la vida útil. Estas características dependen del diseño completo del husillo de bolas, el material, el tratamiento térmico, la coincidencia de tuercas, la lubricación y las condiciones de funcionamiento.
DLY suministra husillos de bolas laminados C7 y husillos de bolas rectificados C5 con tuercas, longitudes de eje y mecanizado de extremos estándar o personalizados. Envíe el diámetro, paso, longitud, precisión, carga, velocidad y dibujo requeridos para confirmación técnica.
