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Como o ajuste de pré-carga afeta a vida útil dos parafusos de esferas em máquinas-ferramentas CNC?
2025-08-22
A pré-carga refere-se à aplicação de uma carga axial predeterminada ao parafuso de esferas sob as condições de trabalho exigidas de uma máquina-ferramenta CNC, eliminando folgas axiais e de folga, aumentando assim a capacidade do parafuso’s rigidez, precisão de posicionamento e capacidade de resposta do servo. Então, qual é o impacto do ajuste de pré-carga nos parafusos de esferas em equipamentos CNC?
- Redução de folga : A pré-carga adequada reduz ou elimina a folga axial nos parafusos de esferas, melhorando a precisão e a rigidez da transmissão—essencial para manter a precisão em nível de mícron durante operações simultâneas de 5 eixos ou torneamento-fresamento em centros de usinagem.
- Rigidez aumentada : A pré-carga aumenta a rigidez axial, permitindo que os parafusos de esferas resistam melhor à deformação sob forças de corte de fusos de alta velocidade e forças de reação de guias lineares, reduzindo erros de acompanhamento do servomotor.
- Redução de desgaste : A pré-carga apropriada otimiza a elipse de contato entre as esferas e as pistas, reduzindo a tensão de contato hertziana por unidade de área, reduzindo assim o desgaste e prolongando a vida útil em sistemas de circuito fechado FANUC ou Siemens.
- Efeitos Térmicos : Uma pré-carga mais alta aumenta o atrito, elevando a temperatura da porca e causando alongamento térmico do parafuso. A pré-carga excessiva aumenta a demanda de torque do servomotor, diminui a eficiência da usinagem e pode encurtar a vida útil do parafuso de esferas devido ao calor elevado.
- Considerações sobre lubrificação : O ajuste da pré-carga deve estar alinhado com a máquina’s sistema de lubrificação automática (intermitente ou micro-névoa de óleo) para evitar a ruptura da película lubrificante sob alta pressão, evitando descamação prematura ou corrosão.
- Correspondência de carga : A pré-carga deve corresponder ao perfil de carga de corte do centro de usinagem. A pré-carga correta compensa a deflexão induzida pela força de corte, mantendo a precisão; no entanto, a pré-carga excessiva sob altas cargas dinâmicas—como aquelas em aplicações de torneamento e fresamento—acelera a fadiga da bola e a descamação.
Em resumo, a pré-carga adequada aumenta a rigidez e a precisão da usinagem, enquanto a pré-carga excessiva reduz a vida útil do fuso de esferas. Portanto, a seleção da classe de pré-carga deve ser definida cientificamente de acordo com o tipo de máquina (centro de usinagem vertical/horizontal, pórtico, torno-fresa) e parâmetros de corte reais. Para dúvidas técnicas ou de seleção, entre em contato com a JSWAY CNC!
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