Eje de equilibrio. Eje de giro. Para reducir un desequilibrio estático, se pone un peso en el punto apropiado, se elimina o se mueve.

Transcripción

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2 INTRODUCCIÓN La amplia experiencia de REGO-FIX AG en el desarrollo y fabricación de sistemas de sujeción de la herramienta nos da un gran conocimiento sobre el tema del equilibrio. En nuestra producción siempre se utilizan los equipos de mecanizado más novedosos y métodos de control de última generación. Para todos los fabricantes existen limitaciones físicas. Se debe tener en cuenta si un procedimiento puede ser productivo y viable. Los pesos y la interacción de los componentes determinan qué posibilidades de equilibrio pueden realizarse. Por ello,queremos ver individualmente y en su conjunto, como se estipula en la norma DIN QUÉ ES EL DESEQUILIBRIO? El punto de desequilibrio se produce cuando los cuerpos en rotación no son simétricos. Esto produce vibraciones y aumenta el desgaste o daña a todos los componentes. El peso de cada componente es crucial para la obtención de la calidad de equilibrado y con qué velocidad gira para poderlo fabricar. Las velocidades de giro tienen gran influencia en las fuerzas centrífugas y centrípetas. Las fuerzas centrífugas aumentan de forma exponencial, por lo que la doble velocidad de giro resulta cuatro veces la fuerza centrífuga. En la práctica, se distinguen entre desequilibrio estático y desequilibrio dinámico. EQUILIBRIO ESTÁTICO El desequilibrio estático se produce cuando el eje de rotación no pasa a través del eje de gravedad del cuerpo de rotación. El eje de rotación es paralelo con el eje centroidal de rotación, y por lo tanto se producen vibraciones mecánicas circulares perpendiculares al eje de rotación. Este desequilibrio también se puede medir con el rotor parado. Para reducir un desequilibrio estático, se pone un peso en el punto apropiado, se elimina o se mueve. Con peso Peso eliminado DESEQUILIBRIO DINÁMICO El desequilibrio dinámico se produce sólo durante el funcionamiento. Se manifiesta en un momento de desequilibrado en el eje de rotación y se produce oscilaciones orbitales en sus extremos de 180 grados. El punto de equilibrio del cuerpo giratorio está en la posición de reposo, mientras que el eje, a causa de los movimientos circulares, se tambalea.

3 Para reducir el desequilibrio dinámico, se eliminan o se mueven pesos en dos niveles. Con peso Con peso Peso eliminado Peso eliminado INFLUENCIAS EN EL DESEQUILIBRIO Siempre debe ser considerado el sistema en su conjunto y de cualquier influencia exterior,desde el husillo de la máquina hasta el refrigerante seco o la suciedad. El peso de los componentes individuales y las velocidades son también factores importantes. HUSILLO Los rotores del husillo se montan en la caja del husillo y suelen tener un peso de más de 15 kg. Por ello, se equilibra mucho más preciso que los pequeños cuerpos de rotación, por ej. un cono para herramientas de sólo 200 g. SUJECIONES Los portapinzas son los principales componentes en la interfaz entre el husillo y la herramienta. Estos son pre-equilibrados por el fabricante desde fábrica. PINZAS Estas suelen ser piezas rotacionalmente simétricas y no tienen que ser equilibradas. Errores de instalación (por ejemplo, sujeción no correcta) o la suciedad pueden causar un desequilibrio. TUERCAS Estas son equilibradas por cada fabricante. La suciedad o daños (en las tuercas de sujeción) puede causar un desequilibrio. ACCESORIOS PARA EL SISTEMA DE SUJECIÓN Accesorios, tales como tuberías de refrigerante, tornillos, pernos de apriete, discos de sellado y los de refrigeración pueden causar un desequilibrio adicional.

4 HERRAMIENTA La herramienta puede ya tener un desequilibrio inicial (por ejemplo, de un diente, mangos de sujeción Weldon, etc). ERROR DE CAMBIO CALIDAD DE EQUILIBRIO OBSERVACIONES DE LAS NORMAS RELEVANTES DIN ISO 1940 El error de cambio puede darse en conos HSK 2-4 μm y en conos ISO/BT de hasta 5 μm. Las suciedades en el cono o sobre la superficie plana entre el portaherramientas y el husillo también puede conducir a un desequilibrio. Por lo tanto, es muy importante limpiar bien las piezas. Las velocidades de giro durante el mecanizado se han incrementado en los últimos años, debido a los materiales de corte y las herramientas más avanzadas. Esto da lugar a nuevos requisitos para el equilibrio de todo el sistema (husillo de la máquina, portabrocas y herramientas). Esta norma específica los requisitos de las calidades de equilibrio de los rotores en estado rígido.por ello, esto no es aplicable en sistemas completos por las siguientes razones. A diferencia de otros rotores rígidos (por ejemplo, motores eléctricos) tienen las máquinas con husillos cabezales, pinzas y herramientas otras características: a) Por ejemplo, por los cambios frecuentes que se hacen de herramientas en un centro de mecanizado con el husillo y herramienta de sujeción, existen altas variaciones de tiempo. b) Cambio repetitivos de herramientas en el husillo produce un cambio en el sistema general, a causa de los conductores radiales y angulares, una inexactitud de sujeción a un cambio de equilibrado. c) Los husillos, conos de sujeción y herramientas tienen tolerancias de ajuste, que establecen límites para el equilibrio. DIN 69888: Determina los requisitos de equilibrado para el sistema de herramientas con HSK 25 a HSK 100, pero también pueden utilizarse para ABS, Capto, KM, SK y mangos cilíndricos. Pero en este caso hay que tener en cuenta los requisitos específicos de diseño. Los requisitos para esta norma: a) En la zona de velocidades en funcionamiento; los sistemas se consideran rígidos. b) Se define la carga admisible de los límites de la tensión en las vibraciones mecánicas. c) Para no desequilibrar en la producción se realiza con los procedimientos especificados,en cumplimiento de la norma (soporte de la carga y por lo tanto la velocidad). IMPORTANCIA DE LA CALIDAD DE EQUILIBRIO Con el valor de calidad de equilibrio G, el peso del rotor (M), la velocidad (n) y el factor de conversión (9549), se calcula el desequilibrio residual admisible Uzul en gmm. Esta fórmula indica la cantidad de masa distribuida asimétricamente en la dirección radial desde el eje de rotación todavía admisible. Con el valor calculado puede ser calculada la distancia de esta masa hasta el eje gravedad.

5 FORMULAS U zul = G M 9549 n U zul Desequilibrio residual del rotor admisible (gmm) G Calidad de equilibrado M Peso del rotor (kg) n Velocidad de funcionamiento del rotor 9549 Factor de conversión e zul = U zul M e zul U zul M Excentricidad permisible (μm) Desequilibrio admisible residual del rotor (gmm) Peso del rotor (kg) u = U zul R u Desequilibrio de masas en el mayor radio exterior U zul Desequilibrio residual admisible del rotor (gmm) R Radio, en el que se realiza el equilibrio COMPARATIVA La comparación entre el conjunto del sistema y un cono de sujeción para herramientas solo debe mostrar, que el equilibrio del componente individual tiene un efecto muy pequeño sobre el conjunto total. TOTAL DEL SISTEMA Husillo rotor para HSK-A kg Portaherramientas HSK-A63 ER32X080-H kg Pinza ER 32-UP kg Disco de estanquidad DS / ER kg Tuerca Hi-Q ERC kg Fresas con refrigeración interna ø 6 mm 0.030kg Peso sistema total: kg Radio (R) 31.5 mm Giros: min min -1 Calidad equilibrado (G): Desequilibrio residual adminisible (Uzul): gmm gmm Excentricidad admisible (ezul): µm µm U zul10000 = = gmm U zul42000 = = gmm e zul10000 = = µm e zul42000 = = µm u = = 1.2 g u = = 0.3 g En el sistema la periferia es de 1,2 g a min -1-1 y 0,3 g en min la masa de desequilibrio admisible en su diámetro máximo (en este caso el husillo - cabezal).

6 El cálculo siguiente se utiliza para demostrar que poca masa es aceptable de un portaherramientas HSK-A x 63/080 ER32 en comparación con el sistema en general: Peso: kg Radio (R) 31.5 mm Giros: min min -1 Equilibrado (G): Desequilibrio residual adminisible (Uzul): gmm gmm Excentricidad admisible (ezul): µm µm U zul10000 = = gmm U zul42000 = = gmm e zul10000 = = µm e zul42000 = = µm u = = g u = = g Si comparamos ahora las masas de desequilibrio admisibles, es evidente que en todo este sistema puede ser 15 veces más grande que el soporte de la herramienta. Se puede observar que en ambos casos el desequilibrio es mínimo (inferior a 0,1g) y con el estado técnico actual es mas económico o se considera no necesario el sistema integro. En el próximo capítulo "EQUILIBRAR CON REGO-FIX AG", incluyendo el "BALANCE CON anillos de equilibrado HI-Q " se describe, con el que todo el sistema de soporte de la herramienta (tenedor, pinzas, nueces, herramientas y accesorios) puede ser equilibrado en su conjunto. Sin embargo, un error de desequilibrio al cambiar el husillo de la máquina tanto, no se puede excluir. EQUILIBRADO EN REGO-FIX Todos los conos de sujeción y las tuercas de la producción de REGO-FIX se equilibran en fábrica con el diseño. Además, los portaherramientas son finalmente equilibrados y identificados al 100%. Los datos del equilibrado se refieren sólo al cono de sujeción. La mayoría de las portaherramientas REGO-FIX están diseñados para los anillos de equilibrado REGO-FIX HI-Q. EQUILIBRADO FINO CON ANILLOS DE EQUILIBRADO HI-Q Los anillos de equilibrado REGO-FIX HI-Q (patentado) se montan en las ranuras previstas en el cono, con lo que todo el sistema de sujeción (cono, pinzas, tuerca, herramienta, etc) puede ser equilibrado de forma fina. Los anillos de equilibrado no son para equilibrar aún más finamente el cono, sino el conjunto. * Tope del tornillo de bloqueo * Tornillo de bloqueo Cuerda de anillo elastómera El tope evita que el tornillo de fijación sea expulsado si se ha perdido el tornillo de fijación (ej. Por vibraciones), que puede conducir causar lesiones graves y daños a la máquina, debido a altas velocidades y las fuerzas centrífugas resultantes.

7 Detalles de los valores en el portaherramientas Los valores declarados de REGO-FIX de equilibrio (envases, catálogos, folletos, etc) son los datos reales que se han medido, que son valores que actualmente aún se pueden producir y necesarios para los centros de mecanizado (véase arriba). CONO - PORTA HERRAMIENTA Estos conos de sujeción de herramienta se han fabricado de forma estándar en un nivel de producción (estático) equilibrado a min-1 *. PORTA HERRAMIENTA CAPTO Estos conos de sujeción de herramienta se han fabricado de forma estándar en un nivel de producción (estático) equilibrado a min-1* PORTA HERRAMIENTA HSK Estos conos de sujeción de herramienta (patente pendiente.) se equilibran con un proceso especial en el que dos planos desplazados axialmente se retira el material. Nivel 2 (material de la máquina) (patente pendiente) Nivel 1 (material de la herramienta) Por defecto, sirven los siguientes valores: * HSK 25 equilibrado hasta 90'000 min -1 HSK 32 equilibrado hasta 60'000 min -1 HSK 40 equilibrado hasta 45'000 min -1 HSK 50 equilibrado hasta 36'000 min -1 HSK 63 25'000 min -1 * HSK 80 25'000 min -1 * HSK '000 min -1 * HSK '000 min -1 * Otras calidades de equilibrio están disponibles bajo petición y con coste adicional, lo cual no se puede garantizar que pueda ser medido en todas partes. Ver extracto del estándar DIN "Requisitos de equilibrado en la rotación de sistemas de herramientas".

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