Husillos Laminados. Información Técnica.

Transcripción

1 1 Husillos Laminados Información Técnica

2 2 Producto mecánico Guías de recirculación de bolas Accesorios de guías, guías protegidas ref:hg / E2 / ZZ / KK Guias de recirculación con jaula ref: QH Guías de rodillos ref: RH Guías con encoder ref: PG Guías miniatura e inoxidables ref: MGN Guías monorail ref: WE Soportes de husillos ref: FK, BK, etc Mesas lineales ref: KA Tuercas y husillos a bolas ref:fsc Tuercas dobles ref: FSCX2 Tuercas rotativas ref: FSC Rotativas Actuadores lineales Producto mecatrónico Tuercas de precisión ref: ZM Rodamientos de rodillos cruzados ref: CRB Producto Mecatrónico Producto Mecatrónico

3 3 ÍNDICE 1. HIWIN - Husillos Laminados 1.1. Introducción Clasificación de los diferentes modelos de tuercas Nomenclatura Grados de precisión Precarga Cálculo de precarga Uniformidad de par de giro Métodos de montaje y ejemplos de mecanizados de los extremos Tolerancias geométricas Capacidad de carga dinámica axial C (Teoría) Capacidad de carga estática axial C 0 (Teoría) Tratamientos térmicos Fórmulas para cálculos de husillos Otras consideraciones Husillos Husillos de bolas Husillos trapezoidales Soportes Soportes de husillos... Soporte BF... Soporte BK... Soporte FK... Soporte FF... Mecanizados apoyo husillos Tuercas Tuercas estriadas precisión ZM Tuercas estriadas precisión ZMA Tuerca de precisión blocaje radial ZMV Tuerca de precisión blocaje radial ZMVA Tuerca de precisión ZMO Tuerca de reglaje de precisión serie HIK Tuerca de reglaje de precisión serie MSW Guía de lubricación Instrucciones de lubricación para guías lineales y husillos de recirculación de bolas Símbolos utilizados Seguridad Selección de lubricante Lubricación de guías lineales Lubricación de husillos Lubricantes recomendados

4 4 1. HIWIN - Husillos Laminados 1.1. Introducción Un husillo de recirculación de bolas consiste en un eje roscado, y un sistema integrado de tuerca, bolas y mecanismos de recirculación, que pueden ser tubos, End-Caps o deflectores. Los husillos de recirculación de bolas, son el tipo más utilizado en la fabricación de maquinaria de precisión. La función básica de un husillo es la de convertir el movimiento rotativo en movimiento lineal o un esfuerzo de torsión en uno de empuje y viceversa, con características como alta precisión, alta repetitividad y eficiencia. Los husillos laminados a bolas de HIWIN están fabricados mediante proceso de laminación, que consiste en la deformación y roscado del eje. Un proceso que permite mantener unos costes de producción controlados y unos plazos de entrega rápidos. Otras ventajas de los husillos a bolas son su baja fricción y movimiento suave. HIWIN utiliza la más avanzada tecnología, en el proceso de laminación de husillos, al mantener un homogéneo proceso de fabricación mediante la selección del material, laminación, tratamiento térmico, mecanizado y montaje. En general, los husillos laminados a bolas, utilizan el mismo método de precarga que los husillos rectificados. A excepción de que entre ambos existen algunas diferencias en la definición de error del paso y tolerancias geométricas. Si los ejes se suministran sin mecanizar, la tolerancia geométrica no se aplica Clasificación de los diferentes modelos de tuercas Las tuercas de recirculación de bolas marca HIWIN, se clasifican en 4 tipos teniendo en cuenta el método de recirculación: Tipo de Recirculación Externa, Tipo de Recirculación Interna, Tipo de Recirculación mediante End-Cap, y la serie Super S. Las características de estos diferentes tipos de recirculación, se especifican a continuación: 1 - Tipo de Recirculación Externa: Este tipo de recirculación, consta de unos tubos externos para la recirculación de las bolas y una placa de fijación. Tubo de recirculación Placa de fijación Husillo Tuerca Bolas Fig. 1. Tipo de recirculación externa por tubos 2 - Tipo de Recirculación Interna: Este segundo tipo consta de tapas de recirculación para las bolas. Las bolas realizan solo una vuelta por circuito. El circuito está cerrado mediante una tapa de recirculación, permitiendo a las bolas cruzar a pistas adyacentes. Como la tapa de recirculación está alojada dentro del cuerpo de la tuerca, este diseño se denomina de recirculación interna.

5 5 Tapa de recirculación Husillo Tuerca Bolas Fig. 2. Tipo de recirculación interna 3 - Tipo de Recirculación mediante End-Cap: básicamente el diseño de este sistema, es el mismo que el de recirculación externa. A excepción que en este caso, los tubos de recirculación se encuentran alojados dentro del cuerpo de la tuerca. Con este diseño las bolas atraviesan todo el circuito de las pistas a lo largo de toda la longitud del cuerpo de la tuerca. Por lo tanto, es posible utilizar una tuerca más corta comparada con el diseño convencional y con una capacidad de carga similar. Tuerca End-Cap Husillo End-Cap Bolas Fig. 3. Tipo de recirculación mediante End-Cap 4 - Super S: Básicamente, el sistema de recirculación de este tipo se basa en el diseño con End-Cap. Pero en vez de utilizar el End-Cap, como elemento de recirculación utiliza un deflector. En este diseño, las bolas atraviesan todo el circuito atravesando el deflector a lo largo de todo el cuerpo de la tuerca. Deflector Husillo Tuerca Bolas Fig. 4. Tipo de recirculación mediante deflector

6 Número de Circuitos A continuación explicamos la nomenclatura de HIWIN para denominar el nº de circuitos: Tipo de recirculación externa Tipo de recirculación interna Tipo de recirculación mediante End-Cap Tipo de recirculación para Super S Series A: 1.5 vueltas por circuito B: 2.5 vueltas por circuito C: 3.5 vueltas por circuito D: 4.5 vueltas por circuito E: 5.5 vueltas por circuito T: 1.0 vuelta por circuito U: 2.8 vueltas por circuito K: 1.0 vuelta por circuito S: 1.8 vueltas por circuito V: 0.8 vueltas por circuito Ejemplo: B2: designa 2 circuitos de recirculación externa por tubos. En cada circuito se realizan 2.5 vueltas. T3 : designa 3 circuitos de recirculación interna. En cada circuito se realiza solo 1 vuelta. S4 : designa 4 circuitos de recirculación interna. En cada circuito se realizan 1.8 vueltas. K5 : designa 5 circuitos de recirculación mediante deflector. En cada circuito se realiza una vuelta. Todos los tipos se muestran en las siguientes figuras: Fig. 5. Tipo de recirculación externa por tubos. Fig. 6. Tipo de recirculación interna. Fig. 7. Tipo de recirculación interna. Fig. 8. Tipo de recirculación mediante deflector.

7 Nomenclatura Para tuercas FSC32 / 10 K5 DIN F: Forma de la tuerca FLANGE con brida S: Single. Tuerca simple C: Tipo de recirculación con deflector 32: Diámetro DIN: Dimensiones de acuerdo a normativa DIN K5: Número de circuitos 10: Paso * Es posible suministrar las tuercas con precarga y juego axial reducido. Para husillos R32 / 10 FSC L: 1000mm R: Right. Rosca a derecha 32: Diámetro 10: Paso L: Longitud en mm FSC: Para tuerca FSC * Podemos suministrar husillos mecanizados bajo plano, con la tuerca montada.

8 Grados de precisión La tabla 1 muestra la precisión de paso de los husillos laminados. La precisión del paso es el error acumulado por cada 300 mm de recorrido. Tabla 1. Grados de precisión de los husillos laminados Unidad: mm Grado de precisión C6 C7 C8 C10 v longitud medida ep ep = x 300 v 300 v 300 Grado de precisión C6 C7 C8 C10 Longitud de medición Unidad de longitud de medición : mm

9 Precarga Definición La precarga es una carga que actúa en el interior de la tuerca y sobre los elementos de rodadura, para disminuir y, en algunos casos, eliminar el juego axial y aumentar la rigidez.una precarga excesiva incrementa la fricción y genera calor, lo cual reduce la expectativa de vida del husillo. Por el contrario, una precarga insuficiente reduce la rigidez e incrementa la holgura. HIWIN recomienda que la precarga nunca exceda el 8% de la capacidad de carga dinámica (CDyn). En caso de ser necesario un husillo con juego axial reducido, se debe proceder a la utilización de precarga. Los valores de juego axial para cada tuerca están indicados en las tablas de dimensiones Métodos de precarga El camino de rodadura de los husillos de recirculación de bolas HIWIN especialmente diseñado en arco gótico, permite un contacto entre la superficie de contacto y las bolas a 45. La fuerza axial F a que proviene desde el exterior o desde el interior mediante una fuerza de precarga, produce 2 tipos de juego. Uno es el juego normal S a causado por la holgura existente entre las bolas y el camino de rodadura y que viene de fábrica. El otro juego es la desviación Δ l causado por la normal, que es una fuerza perpendicular a la superficie de contacto. El juego axial puede ser reducido (en caso de los husillos rectificados, eliminado) mediante el uso de una fuerza interna P llamada precarga. Esta fuerza de precarga, puede obtenerse mediante la utilización de una doble tuerca o ajustando el tamaño de las bolas, en el caso de las tuercas simples.

10 Precarga mediante el uso de doble tuerca La precarga en este tipo de tuercas, se obtiene insertando un espaciador entre las 2 tuercas (fig. 9). El tamaño del espaciador determina la precarga a aplicar. El concepto de precarga a "tensión", es como el concepto back-to-back en rodamientos. La ventaja de este tipo de precarga, es que proporciona una mejor habilidad para vencer el par de giro y la desviación angular del eje. Sin embargo, este tipo de precarga, es más sensible a errores provocados por el desalineamiento. También es posible obtener una precarga a compresión mediante la inserción de un espaciador más pequeño, empujando las tuercas en el mismo sentido. La ventaja de este tipo de precarga, es que proporciona una mejor habilidad para absorber errores de desalineamiento y de flexión del eje. La capacidad de carga será inferior a la de la tuerca doble a tensión, pero su vida de servicio será mayor.sin embargo su habilidad para vencer el par de giro, será inferior a la de la tuerca precargada a tensión. La precarga a tensión es la más utilizada en los husillos de precisión. Fig. 9. Precarga mediante uso de doble tuerca Precarga mediante el uso de tuerca simple La forma mas habitual de precargar una tuerca simple es mediante la utilización de bolas más grandes. El método consiste en quitar las bolas que trae la tuerca de fábrica y colocarle unas nuevas ligeramente más grandes. De esta manera, el contacto entre las bolas y el camino de rodadura se realiza en 4 puntos. (fig. 10) La precarga óptima es del 5% de la capacidad de carga dinámica (C) o inferior. Fig. 10. Precarga mediante uso de tuerca simple

11 Cálculo de la Precarga p = F bm 2.8 P: Precarga (kg) F bm : Carga media sobre el husillo (ref. Vida de servicio pág X) T d = K p x P x l 2Π T d : Par de resistencia a la precarga (kg / mm) P: Precarga (kg) I: Paso del husillo (mm) K p : Coeficiente de resistencia a la precarga K p : 1 / n 1 - n 2 (está entre 0.1 y 0.3) n 1 y n 2 son coeficientes de eficiencia mecánica Tipo de transmisión habitual (para convertir movimiento rotativo en movimiento lineal) tan (α) η 1 = = tan (α+β) 1-μtanα 1+μ tanα Para transmisión inversa (para convertir un movimiento lineal rotativo en una rotativo) tan (α-β) η 2 = = tan (α) 1-μtanα 1+μ tanα α: tan -1 1 πdm β: tan -1 μ α: Ángulo de entrada (en grados) Dm: Diámetro primitivo del husillo (valores en tabla X columna "Dm") I: Paso β: Ángulo de fricción (0.17 º ~ 0.57 º ) μ: Coeficiente de fricción (0.03 ~ 0.01) ** Kp = 0.05 tan α

12 Uniformidad del par de giro Métodos de medición La precarga incrementa el par de giro entre la tuerca y el husillo. Se mide, haciendo girar el husillo a velocidad constante mientras sujetamos la tuerca con una herramienta especial, llamada "Spring force gauge", tal y como se enseña en la figura 11. La fuerza F p leída por la herramienta, es utilizada para calcular el par de resistencia del husillo. Fig. 11.Método de medición de precarga Condiciones para medir el Par de Resistencia 1- Se deben quitar los rascadores de la tuerca. 2- Velocidad de rotación 100rpm. 3- Viscosidad del lubricante: cst (mm/s) 40 C, eso es, ISO VG 68 o JIS K También se debe quitar el tubo de recirculación, si procede. El resultado de la medición, se ilustra en el siguiente grafico de par de resistencia estándar (Fig. 12) La variación del par de resistencia admisible como elemento de la precisión, se muestra en la tabla 2 (en la página siguiente). Fig. 12. Resultado de medición

13 13 Tabla 2. Intervalo de Variación para el par de resistencia de precarga (de acuerdo a JIS B1192) Useful stroke length of thread (mm) (1) Basic Dragtorque (kgf - cm) Slender ratio mm maximum 40 < Slender ratio < 60 over 4000 mm Accuracy grade Accuracy grade Accuracy grade Above Up To Slender ratio = Longitud roscada de husillo / Diámetro Nominal del husillo (Outer Diameter) (mm) 2. Por favor consultar el catálogo para determinar el valor de precarga. 3. Para más información, por favor, consultar con el departamento técnico de GAES SA.

14 Métodos de montaje y ejemplos de mecanizados de los extremos Métodos de montaje El método de montaje de los rodamientos en los extremos mecanizados del husillo es fundamental para la rigidez, velocidad crítica y para la carga de pandeo. Las configuraciones básicas de montaje, se muestran en la figura Ejemplos de los mecanizados de los extremos Los ejemplos de mecanizado más habituales se enseñan en la figura 14. La tabla 3 contiene la lista de las dimensiones de los mecanizados recomendada y los rodamientos utilizados en los montajes descriptos en la figura 14. Tabla 3. Dimensiones de extremos mecanizados Modelo d1 d5 d6 d7 d8 E L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L12 L13 bxt1 Rodamiento Recomendado I.II.III DIN625 III.IV.V DIN M8x x B M8x x B M10x x BTVP M12x x BTVP M15x x BTVP M17x x BTVP M20x x TVP M25x x TVP M25x x TVP M30x x TVP M35x x TVP M40x x TVP M45x x TVP M50x x TVP M55x x TVP M65x x TVP M75x x TVP * HIWIN se reserva el derecho a modificar estos datos sin notificación previa.

15 15 Fig. 13. Métodos de montaje Fig. 14. Ejemplos de mecanizados de los extremos

16 16 1) Es importante seleccionar un adecuado paquete de rodamientos. Para el lado del motor, se recomienda la utilización de rodamientos de bolas de contacto angular, por su alta capacidad de carga axial, y por la capacidad de absorber la holgura entre el eje y el rodamiento y el efecto de precarga que realiza en el montaje. Fig. 15. Diferentes disposiciones de los rodamientos de contacto angular para los mecanizados de punta de husillo.

17 17 2) Como se representa en la figura 16 en el mecanizado de los extremos, el refrentado del asiento donde apoya el rodamiento debe llevar un chaflán, para el correcto apoyo del mismo y mantener así una correcta alineación. HIWIN sugiere el modelo de chaflán DIN509 en la construcción del diseño de la figura 17. Fig. 16. Chaflán en el refrentado del asiento donde apoya el rodamiento. Fig. 17. Sugerencias de dimensiones de chaflanes según DIN509.

18 18 3) Es necesario colocar un final de carrera al final del eje para evitar que la tuerca exceda el recorrido lo cual podría producir daños. Fig. 18. Final de carrera para evitar daños causados por rebasar el recorrido. 4) Para el montaje y desmontaje de las tuercas es necesario la utilización de un tubo con un diámetro exterior de inferior al diámetro del husillo. Fig. 19. Fig. 19. Montaje y desmontaje de tuercas.

19 Tolerancias Geométricas Fig. 20. Tabla de tolerancias y métodos de medición para husillos HIWIN.

20 20 T1: Defecto de redondez T1 del diámetro exterior del husillo a bolas sobre la longitud L 5 para determinar la rectitud referida a AA (esta medición se realiza de acuerdo a DIN69051 y JIS B1192). Diámetro Nominal do (mm) above up to L T 1P [μm] Para clase de tolerancia HIWIN Lt/do above up to T 1MAX [μm] (for L t 4 L 5 ] Para clase de tolerancia HIWIN T2: Defecto de redondez T2P del asiento del rodamiento referido a AA (esta medición se realiza de acuerdo a DIN69051 y JIS B1192). Diámetro Nominal do (mm) T 2P [μm] (for L 1 L r ] Para clase de tolerancia HIWIN above up to Lr Si L 1 > L r entonces t 2a T 2p L 1 T3: Desviación coaxial referido a AA (esta medición se realiza de acuerdo a DIN69051 y JIS B1192). L r Diámetro Nominal do (mm) Longitud de referencia Longitud de referencia Longitud de referencia T 3P [μm] (for L 2 L r ] Para clase de tolerancia HIWIN above up to Lr Si L 2 > L r entonces t 3a T 3p L 2 L r

21 21 T4: Diferencia de refrentado del apoyo del pivote del asiento de husillos referido a AA (esta medición se realiza de acuerdo a DIN69051 y JIS B1192). Diámetro Nominal do (mm) T 4P [μm] Para clase de tolerancia HIWIN above up to T5: Diferencia de refrentado de la superficie de contacto de la tuerca referido a AA (Sólo para tuercas con precarga). Nut Flange Diameter D f T 5P [μm] Para clase de tolerancia HIWIN above up to T6: Defecto de redondez del diámetro exterior de la tuerca a bolas referido a AA (sólo para tuercas precargadas y rotativas). Nut Diameter Diameter D (mm) T 6P [μm] Para clase de tolerancia HIWIN above up to

22 22 Los husillos laminados de recirculación de bolas son apropiados para aplicaciones que requieren menor precisión en los mecanizados de los puntos de apoyo. Es especialmente importante eliminar el desalineamiento entre los soportes de los extremos y el centro de la tuerca. Si no lo hacemos, esto podría ocasionar cargas desequilibradas. El desequilibrio en las cargas incluye cargas radiales y momentos. Este desequilibrio puede provocar un mal funcionamiento y reducir la vida de servicio del husillo. Fig. 21. cargas desequilibradas causadas por el desalineamiento entre los soportes de los extremos del husillo y el alojamiento de la tuerca, inapropiado montaje de las guías, o montaje inapropiado de la tuerca y/o su alojamiento. Fig. 22. cómo afecta en la vida de servicio una carga radial causada por la desalineación Capacidad de carga dinámica axial C (Teoría) La carga dinámica es la carga a la cual el 90% de los husillos alcanzan una vida de servicio de 1 x 10 6 rev (C). El factor de seguridad puede ser ajustado de acuerdo a la tabla 4. Los valores de carga dinámica para cada tuerca están indicados en la tabla de dimensiones. Tabla 4. Factor de seguridad Seguridad Artículo % 90 Nut ƒ r L m = L x ƒ r L hm = L h x ƒ r

23 Capacidad de carga estática axial C 0 (Teoría) La capacidad de carga estática es una carga que provoca en la superficie de contacto, una deformación plástica que excede el el diámetro de la bola. Para el cálculo de la carga estática de un husillo debemos considerar el factor de seguridad S f de la aplicación: S f x F A (máx) < C 0 S f : Factor de seguridad estático= 2.5 máx. C 0 : Capacidad de carga estática obtenida de la tabla de dimensiones de cada tuerca. F A (máx): Máxima carga estática axial Tratamientos Térmicos Las nuevas técnicas que utiliza HIWIN para los tratamientos térmicos incrementan las prestaciones de los husillos. La dureza de la superficie de rodadura, afecta tanto a la capacidad de carga dinámica como a la estática. La tabla 5 indica la dureza de cada uno de los componentes de los husillos de recirculación de bolas. Tabla 5. Tratamientos y dureza de los componentes Artículo Tratamiento Dureza (HRC) Husillo Dureza por cementación o inducción Tuerca Nut Bolas Cementación Las capacidades de carga indicadas en la tabla de dimensiones de las tuercas, son valores para superficies con una dureza equivalente a HRC60. Si la dureza de la superficie de rodadura es inferior a este valor, la siguiente fórmula puede utilizarse para su estimación: C'o = Co x f HO C' = C x f H ( 3 Dureza real (HRC) f HO = Dureza real (HRC) f H = 1 ( 60 ( ( f H y f HO : Representan el factor de dureza C o: Carga estática graduada Co: Carga estática C : Carga dinámica graduada C: Carga dinámica

24 Fórmulas para cálculos de husillos Cálculo de la carga a compresión admisible por Pandeo F K = x N F x D R 2 L T F P : 0.5 F K F K : Carga admisible (kg) F P : Velocidad admisible (kg) D R : Diámetro raíz del husillo L T : Distancia entre soportes N F : Factor para los diferentes montajes Montajes Fijo - Fijo : N F = 1.0 Fijo - Flotante : N F = 0.5 Flotante - Flotante : N F = 0.25 Fijo - Libre : N F = Cálculo de velocidad crítica N C = 2.71 x 10 8 x M F x D R 2 L T N P : 0.8 N C N C : Velocidad crítica (rpm) F P : Máxima velocidad admisible (kg) D R : Diámetro raíz del husillo L T : Distancia entre soportes M F : Factor para los diferentes montajes Montajes Fijo - Fijo : M F = 1 Fijo - Flotante : M F = Flotante - Flotante : M F = Fijo - Libre : M F = 0.147

25 Comprobación del valor D m - N En husillos laminados este valor oscila entre y dependiendo del diámetro del husillo y del tipo de recirculación. Valor Dm-N debe ser al valor indicado en página X columna Máx. Value DMxN D m = Diámetro definido por el centro de las bolas en mm. n = Velocidad máxima (rpm) Vida de servicio t 1 t N av = n 1 x t 1 / n 2 x t 2 / t + n 3 x t 3 / N av : Velocidad media (rpm) n: Velocidad (rpm) t 1 : % del tiempo a velocidad n 1, etc. 100

26 Con carga variable y velocidad constante 3 t 1 F F 3 b1 f 3 b1 F 3 f 3 b2 f 3 b2 F 3 bm = x x + x x + b3 x x b t 2 t 3 F bm : Carga media (kg) F b : Carga axial (kg) F P : Factor carga F P : Sin impactos ni vibraciones Con impactos y vibraciones 2 - Con carga y velocidad variable 3 n 1 n 2 t 1 t 2 t F F 3 3 b1 f 3 p1 F 3 f 3 b2 3 b2 F 3 bm = x x x + x x x + b3 x x x f b3... n av 100 n av 100 n av 100 n 3 F bm : Carga media (kg) F b : Carga axial (kg) F P : Factor carga F P : Sin impactos ni vibraciones Con impactos y vibraciones 3 - Para una carga lineal variable y velocidad constante F bm = F b min x f p1 + 2 x F b max x f p2 3 F A : Fuerza axial resultante F A = F bm : Para tuerca simple sin precarga F A F bm + P : Para tuerca simple con precarga

27 Vida de servicio esperada para las diferentes aplicaciones Para tuerca simple, en rpm: L : Vida de servicio en rpm F A : Fuerza axial (kg) * (10 6 rev) L= ( C/F C A ) 3 x 10 6 F A A - Conversión de rpm a horas L H : Vida de servicio en horas N av : Velocidad media (rpm) L L H = L / N N av x 60 av B - Conversión de km a horas L L H = ( d x ) x ( ) I N av x 60 L H : Vida de servicio en horas L d : Vida de servicio en km I : Paso del husillo (mm per rev) N av : Velocidad media (rpm)

28 Otras consideraciones Efecto del aumento de la temperatura en los husillos El aumento de la temperatura en los husillos durante el período de trabajo puede influir en la precisión, especialmente en husillos que trabajan en aplicaciones a altas velocidades. Los siguientes factores tienen como consecuencia el incremento de la temperatura del husillo: 1 - Precarga 2 - Pre-tensión 3 - Lubricación Pre - tensión Cuando la temperatura en un husillo se eleva, el estrés térmico provocará la elongación del eje. Esto puede resultar en una longitud de eje inestable.ésta elongación puede ser compensada con una práctica llamada Pre - tensado. Una fuerza de Pre - tensado elevada, puede acarrear la ruptura de los soportes de apoyo, por lo cual HIWIN recomienda utilizar el Pre - tensado sólo cuando el incremento de la temperatura sea inferior a 5 C. Si el diámetro del husillo es superior a 50mm, no se recomienda el Pre - tensado. Los husillos de gran diámetro requieren elevadas fuerzas de Pre - tensado, algo que provocaría la ruptura completa de los soportes y rodamientos de apoyo de los extremos. HIWIN recomienda un valor de Pre - tensado de alrededor de 3 (alrededor de por cada 1000mm de husillo). Como las diferentes aplicaciones requieren diferentes valores de Pre - tensado, por favor contacte con el Departamento Técnico de GAES S.A. para su cálculo. Lubricación La utilización de lubricantes tendrá una influencia directa en la temperatura de los husillos.los husillos de HIWIN requieren de una lubricación apropiada mediante grasa o aceite. Para alcanzar el máximo rendimiento de un husillo y una vida de servicio prolongada, recomendamos la utilización de aceites antifricción. Aceites con grafito y M0S2 como aditivos no deben utilizarse. Se recomienda la utilización de grasa a base de jabón de litio. Con respecto al aceite, la viscosidad dependerá de la aplicación, temperatura de trabajo y la velocidad. Generalmente, se recomienda un aceite con una viscosidad de entre cst a 40 (ISO VG 32-68) para aplicaciones a alta velocidad (DIN51519) y aceites con viscosidad por encima de los 90 cst a 40 (ISO VG 90) para aplicaciones a baja velocidad.es posible lubricar mediante baños de aceite o lubricación por goteo, sin embargo también se recomienda la aplicación directa en la tuerca. El husillo debe estar completamente limpio con productos especiales para evitar suciedad y protegerlo contra la corrosión. El Tricloroetileno es un producto adecuado para esta tarea, asegura la limpieza en profundidad de los caminos de rodadura de las bolas. Se debe poner mucho cuidado y asegurarse de que los caminos de rodadura no estén golpeados ni dañados, y que partículas metálicas no entren en el circuito de recirculación. En ambientes contaminados por polvo y partículas metálicas, los husillos deben ser protegidos, por ejemplo mediante fuelles. La vida de servicio de un husillo puede verse reducida alrededor del 10% en condiciones normales, si la suciedad entra en la tuerca. * Para mayor información a cerca de tipos y métodos de lubricación, por favor consulte el Manual de Instrucciones de Lubricación que se encuentra anexo al final de este catálogo.

29 29 (husillos)

30 30 Husillos de bolas Tuerca con brida DIN (69051 parte 5) Laminado precisión T7 Orificio de lubricación Orificio de lubricación forma constructiva 1 ds <= 32 forma constructiva 2 ds > 32 Modelo ds Paso Dg6 D1 D2 D3 TIPO L L1 L2 L3 S B dk Cdyn (N) Cstat (N) FSI16-5T , M , FSC16-5K4 (15-5) , M , FSC16-10K3 (15-10) , M , FSC16-16K3 (15-16) , M , FSC20-5K , M , FSC20-10K , M , FSC20-20K , M , FSC25-5K , M , FSC25-10K , M , FSC25-25K , M , FSC32-5K M , FSC32-10K M , FSC32-20K M , FSC32-32K M , FSC40-5K M8 x , FSC40-10K M8 x , FSC40-20K M8 x , FSC40-40K M8 x , FSC50-5K M8 x , FSC50-10K M8 x , FSC50-20K M8 x , FSC50-40K M8 x , FSI63-10T M8 x ,

31 31 Husillos de bolas Tuerca con brida DIN (69051 parte 5) Laminado precisión T7 Orificio de lubricación Orificio de lubricación forma constructiva 1 ds <= 32 forma constructiva 2 ds > 32 Modelo Juego Axial Máx. Ø ball Máx. value DMxN (3) Dm (4) N máx. (rpm) (5) L. máx FSI16-5T3 0,04 3, FSC16-5K4 (15-5) 0, FSC16-10K3 (15-10) 0, FSC16-16K3 (15-16) 0, FSC20-5K4 0,04 3, * (3) Valor DmxN: este valor tiene una fuerte influencia en los siguientes aspectos: Ruido, temperatura de trabajo, y vida de servicio del sistema de recirculación. (4) Dm: distancia de centro a centro de bolas. (5) N: velocidad máxima (RPM) FSC20-10K3 0,04 3, FSC20-20K2 0,04 3, FSC25-5K4 0,04 3, FSC25-10K4 0,04 3, FSC25-25K2 0,04 3, FSC32-5K6 0,04 3, FSC32-10K5 0,02 3, FSC32-20K3 0,04 3, FSC32-32K2 0,04 3, FSC40-5K6 0,04 3, FSC40-10K4 0,07 6, FSC40-20K3 0,07 6, FSC40-40K2 0,07 6, FSC50-5K6 0,04 3, FSC50-10K6 0,07 6, FSC50-20K5 0,035 6, FSC50-40K3 0,07 6, FSI63-10T6 0,07 6,

32 32 Husillos trapezoidales Información Todos los husillos trapezoidales y sus tuercas fabricados y/o distribuidos por GAES, están fabricados bajo la norma ISO 2903 (DIN103). Los husillos están fabricados en calidad 7e y las tuercas en calidad 7H. El error máximo en el paso es de =< 0,08mm cada 10 pasos. Es de una importancia fundamental, para un buen funcionamiento del sistema (husillo y tuerca), una lubricación adecuada, lo que a su vez permite una reducción del desgaste entre la tuerca y el husillo. Por este motivo es fundamental que la tuerca y el husillo trabajen con un revestimiento lubricado entre ambas y en un ambiente lo más limpio posible, con el fin de no dañar los elementos. El material de los husillos es un C15-EN10277,cuando estos se fabrican con material inoxidable, es un acero AISI304. H 1 = 0,5 P h 3 = H 4 = H 1 + a c = 0,5 P + ac z = 0,25 P = H 1 /2 d 3 = d - 2 h 3 d 2 = D 2 = d - 2 z = d - 0,5 P D 2 = d + 2 a c a c = juego de fondo es = límite superior para tornillo s = 0,26795 es R1 máx. = 0,5 a c R2 máx. = a c Perfil para roscas métricas trapezoidales según norma ISO

33 33 Alineamiento El alineamiento en los husillos trapezoidales se mide por la desviación "f", cuando el husillo está soportado en las esquinas por dos puntos de apoyo rotativos. Por ejemplo en el caso del husillo TR30X6, en una longitud de 3000mm, la desviación permitida es de 0,3 mm en el centro. El cálculo de la carga axial de los husillos trapezoidales, se calcula según la siguiente tabla, en función de los distintos montajes que se indican en la izquierda. En presencia de tornillos cargados a compresión es necesario tener en cuenta las limitaciones debidas a la "carga límite", para evitar que se verifiquen flexiones del tornillo por la excesiva carga axial de compresión. La carga axial depende del diámetro central (d 3 ) del tornillo, desde las restricciones hasta las extremidades (cojinetes) y de la longitud libre "le". Respecto a los valores obtenidos del gráfico, considerar un coeficiente de seguridad 2. (1) (2) Carga axial (kn) (3) (4) (1) Longitud libre "le" [m]' (2) (3) (4)

34 34 Número de giros crítico El número de giros crítico es la frecuencia de rotación en la que se manifiestan vibraciones del tornillo. No se debe alcanzar esta velocidad de rotación ya que las vibraciones provocan graves irregularidades de funcionamiento. El número de giros crítico depende del diámetro del tornillo, de las restricciones en las extremidades (cojinetes), de la longitud libre "lg" y de la precisión del montaje. De los valores obtenidos del siguiente gráfico es necesario considerar un coeficiente de seguridad relativo a la precisión de montaje como en el siguiente cuadro: Coeficiente de precisión de montaje Precisión de montaje Precisión de montaje Precisión de montaje Montajes de buena precisión: - Alineamiento del husillo con el tornillo dentro de 0,05 mm. Fabricación de los alojamientos de los cojines y del alojamiento del husillo obtenida con máquinas de control numérico en la estructura ya terminada. 1,3-1,6 Montajes de precisión media: - Alineamiento del husillo con el tornillo dentro de 0,10 mm. Montajes de baja precisión: - Alineamiento del husillo con el tornillo dentro de 0,25 mm. Fabricación de los alojamientos de los cojinetes y del alojamiento del husillo realizada por partes que luego se montan juntas entre sí. Control de las alineaciones realizado con los comparadores con extremo cuidado después del montaje. Fabricación de los alojamientos de los cojines y del alojamiento del husillo obtenida por partes que luego se montan o sueldan juntas entre sí. Control de las alineaciones realizado con los comparadores después del montaje. 1,7-2,5 2,6-4,5 (1) (3) (2) (4) Número de giros crítico (giros / min) (4) (3) (2) (1) longitud libre "lg" (m)

35 35 Dimensiones y características de la barra roscada del catálogo Calidad de la rosca s/norma DIN103:7e Calidad del material: F111 laminado. Las barras vienen en un largo comercial entre 4-5 metros, si bien se sirven también cortadas a medida. Referencia d d 2 min d 2 max d 3 H 1 Ángulo Eficiencia Precisión (mm/300mm) Rectitud (mm/300mm) Peso (Kg/m) Tr 15 x , º ± 0, Tr 16 x º ± 0, / Tr 18 x º ± 0, / Tr 20 x º ± 0, / Tr 22 x º ± 0, Tr 24 x º ± 0, / Tr 25 x ,5 4º ± 0, Tr 30 x º ± 0, / Tr 35 x º ± 0, / Tr 40 x º ± 0, / Tr 50 x º ± 0, / Tr 60 x º ± 0,

36 36 Tuercas trapezoidales bajo norma DIN 103 Material: 11SmPb3D (AVP) Material: 11SmPb3D (AVP) Referencia Stock habitual Referencia Stock habitual LR12x3 36x36 Acero LR14x4 36x36 Acero LR16x4 36x36 Acero LR18x4 36x36 Acero LR20x4 40x40 Acero LR22x5 40x40 Acero LR25x5 45x45 Acero LR30x6 50x50 Acero LR35x6 55x55 Acero LR40x7 60x60 Acero no no si si si no si si si si LR14x4 36x36 Acero izda LR16x4 36x36 Acero izda TLR8x4 36x36 Acero izda LR20x4 40x40 Acero izda LR25x5 45x45 Acero izda LR30x6 50x50 Acero izda LR35x6 55x55 Acero izda LR40x7 60x60 Acero izda no no no no no no no no Material: DIN GZ-Cu 7 Zn Material: DIN GZ-Cu 7 Zn Referencia Stock habitual Referencia Stock habitual LR 16x Bronce LR 18x Bronce LR 20x Bronce LR 24x Bronce LR 30x Bronce LR 35x Bronce LR 40x Bronce LR 50x Bronce LR 60x Bronce si si si si si si si si si CR16x Bronce CR20x Bronce CR24x Bronce CR25x Bronce CR30x Bronce CR35x Bronce CR40x Bronce CR50x Bronce CR60x Bronce si si si si si si si si si Tuerca referencia "BR" Referencia (CR / BR) D1 D2 D3 L B C Taladros Anclaje CR/BR 15 x x M-6 CR/BR 20 x x M-6 CR/BR 25 x x M-6 CR/BR 30 x x M-8 CR/BR 40 x x M-8 CR/BR 50 x x M-10 CR/BR 60 x x M-12

37 37 Tuercas trapezoidales bajo norma DIN 103 Husillos trapezoidales rosca derecha Husillos trapezoidales rosca izquierda Referencia Stock habitual Referencia Stock habitual TR12X3 TR14X4 TR16X4 TR18X4 TR20X4 TR22X5 TR24X5 TR25X5 TR30X6 TR35X6 TR40X7 TR50X8 TR60X9 no no si si si no si si si si si si si TR12x3 Izda TR14x4 Izda TR16x4 Izda TR18x4 Izda TR20x4 Izda TR24x5 Izda TR25x5 Izda TR30x6 Izda TR35x6 Izda TR40x7 Izda TR50x8 Izda no no no no no no no no no no no Husillos trapezoidales rosca derecha inoxidable Referencia TR14x4 AISI 304 TR16x4 AISI 304 TR18x4 AISI 304 TR20x4 AISI 304 TR25x5 AISI 304 TR30x6 AISI 304 TR35x6 AISI 304 TR40x7 AISI 304 Stock habitual no no no no no no no no

38 38 LR 20x4 40x30 Bronce CR 30x6 45x45 Bronce LR 20x4 40x40 Acero (dcha - izq)

39 39 (soportes)

40 40 BK BF FK FF REFERENCIA RODAMIENTO BK T2DF/GMP5 BK T2DF/GMP5 BK T2DF/GMP5 BK T2DF/GMP5 BK T2DF/GMP5 BK T2DF/GMP5 BK T2DF/GMP5 BK T2DF/GMP5 REFERENCIA RODAMIENTO BF ZZ BF ZZ BF ZZ BF ZZ BF ZZ BF ZZ BF ZZ BF ZZ REFERENCIA RODAMIENTO FK T2DF/GMP5 FK T2DF/GMP5 FK T2DF/GMP5 FK T2DF/GMP5 FK T2DF/GMP5 FK T2DF/GMP5 FK T2DF/GMP5 REFERENCIA RODAMIENTO FF ZZ FF ZZ FF ZZ FF ZZ FF ZZ FF ZZ FF ZZ Soportes de husillos

41 41 Soporte BF Soporte tipo silleta para el lado opuesto al motor 2 x taladro ØY profundidad Z Nº PIEZA NOMBRE CANTIDAD 1 Alojamiento 1 2 Rodamiento 1 set 3 Anillo Seeger 1 Nº MODELO Ø Nominal de Husillo Ø Eje d1 L B H b h B1 H1 E P d2 X Y Z BF BF BF BF BF BF BF BF

42 42 Soporte BK Soporte tipo silleta para el lado del motor 4 x taladro ØY profundidad Z Nº PIEZA NOMBRE CANTIDAD 1 Alojamiento 1 2 Rodamiento 1 set 3 Tapa 1 4 Anillo 2 5 Obturación 2 6 Tuerca de fijación 1 7 Hta. de cabeza hexagonal 2 Nº MODELO Ø Nominal de Husillo Ø Eje d1 L L1 L2 L3 B H b h B1 H1 E P C1 C2 d1 X Y Z M T BK M3 16 BK M4 19 BK M4 32 BK M4 30 BK M4 24 BK M5 35 BK M6 40 BK M8 50

43 43 Soporte FK Soporte tipo brida para el lado del motor Nº PIEZA NOMBRE CANTIDAD 1 Alojamiento 1 2 Rodamiento 1 set 3 Tapa 1 4 Anillo 2 5 Obturación 2 6 Tuerca de fijación 1 7 Hta. de cabeza hexagonal 2 Nº MODELO Ø Nominal de Husillo Ø Eje d1 FK FK FK FK FK FK FK L H F E Dg6 A PCD B montaje A L1 T1 montaje B L2 T2 X Y Z M T M M M M M M M6 40

44 44 Soporte FF Soporte tipo brida para el lado opuesto al motor Nº PIEZA NOMBRE CANTIDAD 1 Alojamiento 1 2 Rodamiento 1 set 3 Anillo Seeger 1 Nº MODELO Ø Nominal de Husillo Ø Eje d1 L H F Dg6 A PCD B X Y Z FF10 16 FF FF FF17 25 FF FF FF

45 45 Mecanizados apoyo husillos Soporte BK Ø d husillo ØD g6 B E F M S BK M10x1 12 BK12 16 * M12x1 12 BK15 20 * M15x1 12 BK M17x1 17 BK20 25 * M20x1 15 BK M25x1,5 20 BK M30x1,5 25 BK M40x1,5 30 Soporte FK Ø d husillo ØD g6 B E F M S FK M10x1 12 FK12 16 * M12x1 12 FK15 20 * M15x1 13 FK M17x1 17 FK20 25 * M20x1 16 FK M25x1,5 20 FK M30x1,5 25 * Bajo consulta.

46 46 Mecanizados apoyo husillos Soporte BF-FF Ø d husillo ØD j6 C E F G BF-FF , ,9 BF-FF , ,15 BF-FF , ,15 BF-FF , ,15 BF-FF ,35 BF-FF , ,35 BF-FF , ,75 BF ,95

47 47 (tuercas)

48 48 Tuerca estriadas de precisión ZM Sistema de fijación radial con tres puntos Material: SCM440 (42CrMo4) Precisión de la rosca: ISO 4H Dureza: HRC28º - 32º Perpendicularidad: mm Concentricidad: mm REFERENCIA Rosca D h g t d n-m Par apriete prisionero ZM8 M8 x M4 3,5 ZM10 M10 x M4 3,5 ZM12 M12 x M4 3,5 ZM15 M15 x M4 3,5 ZM17 M17 x M5 4,5 ZM20 M20 x M5 4,5 ZM20x1,5 M20 x 1, M5 4,5 ZM25 M25 x 1, M6 8,0 ZM30 M30 x 1, M6 8,0 ZM35 M35 x 1, M6 8,0 ZM40 M40 x 1, , M6 8,0 ZM45 M45 x 1, , M6 8,0 ZM50 M50 x 1, , M6 18,0 ZM55 M55 x M8 18,0 ZM60 M60 x M8 18,0 ZM65 M65 x M8 18,0 ZM70 M70 x , M8 18,0 ZM75 M75 x , M8 18,0 ZM80 M80 x , M8 18,0 ZM85 M85 x , M8 18,0 ZM90 M90 x M8 18,0 ZM95 M95 x M8 18,0 ZM100 M100 x M8 18,0 ZM105 M105 x M8 18,0 ZM110 M110 x M8 18,0 ZM115 M115 x M8 18,0 ZM120 M120 x M8 18,0 ZM125 M125 x M8 18,0 ZM130 M130 x M8 18,0 ZM135 M135 x M10 35,0 ZM140 M140 x M10 35,0 ZM145 M145 x M10 35,0 ZM150 M150 x M10 35,0 ZM155 M155 x M10 35,0 ZM160 M160 x M10 35,0 ZM165 M165 x M10 35,0 ZM170 M170 x M10 35,0 ZM180 M180 x M12 60,0 ZM190 M190 x M12 60,0 ZM200 M200 x M12 60,0

49 49 Tuerca estriadas de precisión serie ZMA Material: SCM440 (42CrMo4) Precisión de la rosca: ISO 4H Dureza: HRC28º - 32º Perpendicularidad: mm Concentricidad: mm REFERENCIA Rosca D h g d m t ZMA 20/28 M20 x M5 2 ZMA 25/45 M25 x M6 2 ZMA 30/52 M30 x M6 2 ZMA 35/58 M35 x M6 2,5 ZMA 40/62 M40 x M8 2,5 ZMA 40/75 M40 x M8 2,5 ZMA 45/68 M45 x M8 2,5 ZMA 45/85 M45 x M8 3 ZMA 50/75 M50 x M8 2,5 ZMA 55/98 M55 x M8 3,5 ZMA 60/98 M60 x M8 3,5 ZMA 65/105 M65 x M8 3,5 ZMA 70/110 M70 x M8 3,5 ZMA 75/125 M75 X M8 3,5

50 50 Tuerca de precisión blocaje radial ZMV Sistema de fijación radial con tres puntos Material: SCM440 (42CrMo4) Precisión de la rosca: ISO 4H Dureza: HRC28º - 32º Perpendicularidad: mm REFERENCIA Rosca D h g t d n-m ZMV 17 M17 x M4 ZMV 20 M20 x M5 ZMV 20 x 1,5 M20 x 1, M5 ZMV 25 M25 x 1, M6 ZMV 30 M30 x 1, M6 ZMV 35 M35 x 1, M6 ZMV 40 M40 x 1, , M6 ZMV 45 M45 x 1, , M6 ZMV 50 M50 x 1, , M6 ZMV 55 M55 x M6 ZMV 60 M60 x M6 ZMV 65 Mó5 x M6 ZMV 70 M70 x , M8 ZMV 75 M75 x , M8 ZMV 80 M80 x , M8 ZMV 85 M85 x , M8 ZMV 90 M90 x M8 ZMV 95 M95 x M8 ZMV 100 M100 x M8 ZMV 105 M105 x M8 ZMV 110 M110 x M8 ZMV 115 M115 x M8 ZMV 120 M120 x M8 ZMV 125 M125 x M8 ZMV 130 M130 x M8 ZMV 135 M135 x M10 ZMV 140 M140 x M10 ZMV 145 M145 x M10 ZMV 150 M150 x M10 ZMV 155 M155 x M10 ZMV 160 M160 x M10 ZMV 165 M165 x M10 ZMV 170 M170 x M10 ZMV 180 M180 x M12 ZMV 190 M190 x M12 ZMV 200 M200 x M12

51 51 Tuerca de precisión blocaje radial ZMVA Sistema de fijación radial con tres puntos Material: SCM440 (42CrMo4) Precisión de la rosca: ISO 4H Dureza: HRC28º - 32º Perpendicularidad: mm REFERENCIA Rosca D h g t d ZMVA 20/52 M20 x ZMVA 25/45 M25 x1, ZMVA 25/58 M25 x 1, ,5 52 ZMVA 30/52 M30 x 1, ZMVA 30/65 M30 x 1, ,5 59 ZMVA 35/58 M35 x 1, ,5 52 ZMVA 35/70 M35 x 1, ,5 65 ZMVA 40/62 M40 x 1, ,5 56 ZMVA 40/75 M40 x 1, ,5 69 ZMVA 45/68 M45 x 1, ,5 62 ZMVA 45/85 M45 x 1, ZMVA 50/75 M50 x 1, ,5 68 ZMVA 50/92 M50 x 1, ,5 84 ZMVA 55/98 M55 x ,5 90 ZMVA 60/98 M60 x ,5 90 ZMVA 65/105 M65 x ,5 97 ZMVA 70/110 M70 x ,5 102 ZMVA 75/125 M75 x ,5 117 ZMVA 90/155 M905 x ZMVA 110/180 M110 x ZMVA 130/210 M130 x ZMVA 150/230 M150 x

52 52 Tuerca de precisión ZMO Sistema de fijación oblicuo REFERENCIA Rosca d D h d t b Ø n-g c m Material: SCM440 (42CrMo4) Precisión de la rosca: ISO 4H Dureza: HRC28º - 32º Perpendicularidad: mm Par de Apriete Prisionero Tt(Nm) Carga Axial Máxima KN ZMO 17 M17 x M5 4,5 85 ZMO 20 M20 x M5 4,5 102 ZMO 20 M20 x 1, M ZMO 25 M25 x 1, M ZMO 30 M30 x 1, M ZMO 35 M35 x 1, M ZMO 40 M40 x 1, ,5 - M ZMO 45 M45 x 1, ó 2,5 - M ZMO 50 M50 x 1, ,5 - M ZMO 55 M55 x ,5 65 M ZMO 60 M60 x ,5 70 M ZMO 65 M65 x ,5 75 M ZMO 70 M70 x M ZMO 75 M75 x M ZMO 80 M80 x M ZMO 85 M85 x M ZMO 90 M90 x M ZMO 95 M95 x M ZMO 100 M100 x M ZMO 105 M105 x M ZMO 110 M110 x M ZMO 115 M115 x M ZMO 120 M120 x M ZMO 125 M125 x M ZMO 130 M130 x M ZMO 135 M135 x ,5 155 M ZMO 140 M140 x ,5 160 M ZMO 145 M145 x ,5 168 M ZMO 150 M150 x ,5 173 M ZMO 155 M155 x ,5 178 M ZMO 160 M160 x ,5 185 M ZMO 165 M165 x ,5 188 M ZMO 170 M170 x ,5 195 M ZMO 180 M180 x ,5 205 M ZMO 190 M190 x ,5 215 M ZMO 200 M200 x ,5 225 M