Pré-carga refere-se à aplicação de uma carga axial predeterminada ao parafuso esférico sob as condições de trabalho exigidas de uma máquina-ferramenta CNC, eliminando folgas axiais e de folga, aumentando assim a rigidez do parafuso, a precisão de posicionamento e a capacidade de resposta do servo. Então, qual o impacto do ajuste de pré-carga nos fusos de esferas em equipamentos CNC?
Redução de folga: A pré-carga adequada reduz ou elimina a folga axial em fusos de esferas, melhorando a precisão e a rigidez da transmissão – fundamental para manter a precisão em nível de mícron durante operações simultâneas de 5 eixos ou torneamento-fresamento em centros de usinagem.
Maior Rigidez: A pré-carga aumenta a rigidez axial, permitindo que os fusos 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 seguimento do servo motor.
Redução de desgaste: A pré-carga adequada otimiza a elipse de contato entre as esferas e as pistas, reduzindo a tensão de contato hertziana por área da unidade, reduzindo assim o desgaste e prolongando a vida útil nos sistemas de circuito fechado FANUC ou Siemens.
Efeitos térmicos: Uma pré-carga mais alta aumenta o atrito, aumentando a temperatura da porca e causando alongamento térmico do parafuso. A pré-carga excessiva aumenta a demanda de torque do servo motor, reduz a eficiência da usinagem e pode reduzir a vida útil do fuso de esferas devido ao calor elevado.
Considerações sobre lubrificação: O ajuste da pré-carga deve estar alinhado com o sistema de lubrificação automática da máquina (intermitente ou micro-névoa de óleo) para evitar a ruptura do filme lubrificante sob alta pressão, evitando descamação ou corrosão prematura.
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; entretanto, a pré-carga excessiva sob altas cargas dinâmicas — como aquelas em aplicações de torno-fresamento — acelera a fadiga e a descamação da esfera.
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, tornofresador) e os parâmetros de corte reais. Para seleção ou dúvidas técnicas, entre em contato com JSWAY CNC!
