I. Ventaja principal: Normalización y modularidad
Esta es la característica más fundamental del tornillo de bolas SFU. Los fabricantes ofrecen una serie de tamaños estándar y grados de precisión para tornillos, tuercas y unidades de soporte compatibles. Los usuarios solo necesitan seleccionar el modelo correspondiente según la carga, velocidad, precisión y dimensiones de instalación, eliminando así la necesidad de diseñar cajas de rodamientos separadas o realizar alineaciones y ajustes complejos.
Ventaja: Reduce significativamente el tiempo de diseño, adquisición y montaje, disminuye los costos generales y mejora la fiabilidad del equipo.
II. Alta precisión y alto rendimiento
El tornillo de bolas SFU normalmente se refiere a tornillos de precisión de clase C3-C7 (o superior).
- Alta eficiencia de transmisión: La eficiencia de transmisión del tornillo de bolas puede superar el 90 %, mucho mayor que la de los tornillos trapecoidales (acme) (~20-50 %).
- Alta precisión de posicionamiento y repetibilidad de posicionamiento: Una alta precisión de avance y un bajo juego (que puede eliminarse mediante precarga) permiten un control de movimiento preciso a nivel de micrones.
- Movimiento suave: El contacto rodante de las bolas resulta en un par de arranque bajo, un movimiento ágil y elimina el efecto stick-slip (movimiento arrastrado), incluso a velocidades bajas.
III. Características de diseño de la unidad de soporte
La unidad de soporte es un componente clave del sistema SFU e incluye:
Unidad de soporte del lado fijo:
- Incorpora típicamente rodamientos de bolas de contacto angular (utilizados en pares), capaces de soportar cargas axiales y radiales, ofreciendo alta rigidez.
- Incluye un mecanismo de ajuste de precarga para optimizar la rigidez del rodamiento y eliminar holguras.
- Sellos integrados laberínticos o de contacto que previenen eficazmente la entrada de polvo y la pérdida de grasa.
- Cuenta con una engrasadora estándar para facilitar el mantenimiento periódico.
Unidad de soporte del lado de apoyo (lado simple):
- Utiliza rodamientos de bolas de ranura profunda o casquillos lisos, principalmente para soportar cargas radiales. Permite una ligera flotación axial del eje de rosca debido a la expansión térmica, evitando tensiones internas provocadas por la deformación térmica.
- Incluye también una estructura de sellado.
IV. Alta Rigidez y Larga Vida Útil
- Alta Rigidez del Sistema: La configuración de rodamientos de precisión y la precarga adecuada resultan en una excelente rigidez axial para todo el sistema de transmisión, proporcionando una fuerte resistencia a la deformación inducida por cargas.
- Duración de servicio: El contacto puntual de las bolas permite cálculos teóricos maduros de vida útil. Con una instalación correcta, lubricación adecuada y buena protección contra el polvo, la vida útil es excepcionalmente larga. Tras el desgaste, normalmente solo es necesario reemplazar la tuerca o el tornillo, mientras que la unidad de soporte puede reutilizarse.
V. Fácil Instalación y Mantenimiento
- Listo para instalar: Las superficies de montaje de las unidades de soporte están mecanizadas con precisión. La instalación consiste principalmente en atornillar las unidades a la base de la máquina, presionar el hombro del eje roscado contra el anillo interior del cojinete del lado fijo y apretar la tuerca de bloqueo. Esto reduce considerablemente la dependencia del nivel de habilidad del personal de montaje.
- Alineación fácil: El diseño de la unidad de soporte garantiza una buena alineación entre los cojinetes y el eje de tornillo.
- Mantenimiento conveniente: Las interfaces de lubricación estandarizadas hacen que el mantenimiento mediante engrase sea muy sencillo. El sistema de sellado eficaz prolonga los intervalos de mantenimiento.
VI. Amplias opciones y compatibilidad
- Múltiples grados de precisión: Desde grados estándar hasta grados de precisión, satisfaciendo diferentes necesidades de aplicación.
- Múltiples grados de precarga: Por ejemplo, sin precarga, precarga ligera, precarga media y precarga elevada, lo que permite a los usuarios elegir según los requisitos de rigidez y fricción.
- Múltiples formatos de tuerca: Normalmente una tuerca brida estándar para facilitar la instalación.
- Conexión directa al motor: El extremo del tornillo puede mecanizarse como un eje liso, con planos, ranuras de chaveta o como interfaz de acoplamiento rígido/flexible para conexión directa a motores servo o paso a paso.
VII. Campos de aplicación típicos
Debido a su excelente rendimiento, el sistema de husillo de bolas SFU se utiliza ampliamente en aplicaciones que requieren movimiento lineal de precisión:
- Herramientas de Máquinas CNC: Ejes de avance para centros de mecanizado, tornos, fresadoras, rectificadoras.
- Equipo de semiconductores: Bonders de alambre, equipos de inspección, bonders de matriz.
- Robots Industriales: Transmisiones articuladas, unidades de movimiento lineal.
- Equipos de medición de precisión: Máquinas de medición por coordenadas (CMM), sistemas de medición por visión.
- Equipo de automatización: Líneas de montaje, dispositivos de manipulación, equipos de procesamiento láser, equipos de impresión, etc.
En esencia, el sistema de husillo de bolas SFU eleva el husillo de bolas de alto rendimiento de un "componente que requiere ensamblaje preciso" a una "unidad funcional estandarizada y de fácil uso". Mediante un diseño integrado pensado cuidadosamente, ofrece a los usuarios una solución completa de movimiento lineal lista para instalar, que proporciona alta precisión, alta rigidez y larga vida útil. Es un componente básico indispensable en el diseño de maquinaria y equipos de precisión modernos.
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