Fuso Elétrico Explicado: Tipos, Benefícios e Aplicações Industriais

À medida que mais máquinas-ferramenta se desenvolvem向高速、高精度、高效率、高智能化和功能集成。Componentes de qualidade não só determinam a longevidade do fuso elétrico mas também como ele lida com velocidade, torque e vibração. Além do fato que motor de fuso elétrico é melhor para consumo de energia, balanceamento para alcançar operação de alta velocidade e boa qualidade de produto, foi comprovado que fuso embutido dura muito mais que os convencionais.

Quando você começa a pesquisar tecnologia de fuso, descobre que o fuso motorizado está frequentemente no centro da discussão, e pode ser confuso, especialmente com siglas fluindo livremente. Visão geral de considerações-chave ao pesquisar fuso elétrico de centro de usinagem CNC, cobriremos destaques de sua estrutura, técnico, e função de alguns componentes.

O fuso motorizado como unidade rotativa
Na indústria moderna de máquinas-ferramenta, o fuso é o eixo de rotação e centro da máquina. Artigos frequentemente referem-se à unidade rotativa inteira. Inclui não só o fuso e seus mancais, mas também acessórios ao redor, como mandris, cilindros, etc.

Na indústria moderna, um fuso é o eixo rotativo da máquina, e geralmente projetado como centro. Esta unidade rotativa central é chamada fuso ou artigo, e seu escopo inclui mandril, mancais e partes circundantes. Nesta perspectiva, o fuso elétrico é um dos tipos mais complexos. Devido às suas características de acionamento, sua fonte de energia vem de dentro do fuso, e seu motor é instalado na manga do fuso.

A estrutura de um fuso embutido
A máquina-ferramenta pode ser equipada com vários fusos diferentes, como fusos de cabeçote e contraponte em torno de bancada, ou fuso primário e secundário em centros de usinagem. O fuso primário é geralmente o maior instalado na unidade de usinagem primária. No mercado, a referência a "fuso" não tem limitação adicional, e refere-se apenas ao fuso primário.

Algumas máquinas dedicadas à produção em massa têm conjunto de quatro, cinco ou até seis fusos. Estas são chamadas máquinas-ferramenta multi-fuso. Furadeiras em fileira e máquinas de parafuso são multi-fuso que podem processar simultaneamente. Vale notar que embora torno de bancada tenha múltiplos fusos, não é chamado multi-fuso devido à funcionalidade de cada fuso.

Faixas de Velocidade dos Fusos

Quanto à velocidade do fuso, a definição de faixa é ambígua. Geralmente, fusos de alta velocidade são usados em máquinas-ferramenta no campo de processamento de metal, como fresadoras CNC. Há duas fontes de acionamento diferentes para fusos de alta velocidade:

• Fuso acionado por correia: Composto pelo fuso e eixo do mancal mantidos na carcaça. Acionado por motor externo conectado com sistema de polia.
• Fonte de motor externo: Design pode ser modificado para produzir maior potência e torque, com faixa de velocidade de 12.000 RPM a 15.000 RPM. Vantagem é troca de velocidade flexível e custo-efetiva. Desvantagem é velocidade máxima limitada, que eventualmente limitará aplicações.
• Fuso com motor integrado: Neste design, motor é instalado na manga do fuso. Devido ao espaço interno limitado, tipo e tamanho do motor serão limitados, resultando em potência e torque elásticos insuficientes, que podem limitar ainda mais capacidade de processamento.

Especificações-Chave

Seguinte são altamente recomendadas para considerar ao decidir usar, comprar ou reparar fuso elétrico:

1. Diâmetro da Carcaça
Ø 100, Ø 120, Ø 150, Ø 170, etc.

2. Conicidade (Taper)
Que tipo de porta-ferramenta procura? Componentes que seguram sua ferramenta como ER16, ISO25, HSK E-32, HSK-E40, HSK-A63, BT30, BBT30, BBT40, etc.

3. Tipo de Mancal, Especificações e Tamanho
Frontal e Traseiro (Esferas Cerâmicas Grande/Pequena, Esferas de Aço Grande/Pequena):

Componentes Principais do Mancal
A-Anel Externo (Pista): Que se encaixa na Carcaça
B-Gaiola; Que Separa a esfera de outra
C-Esfera: Que fica disposta entre superfícies dos anéis interno/externo
D-Anel Interno (Pista): Que se encaixa no eixo
E-Escudo

Geralmente, fabricantes frequentemente usam Mancal de Esferas de Contato Angular na fabricação de fusos elétricos de alta precisão, alta velocidade e baixa vibração, neste artigo destacarei especificamente este tipo:

Mancal de contato angular

4. Lubrificação do Mancal
Substância que reduz atrito, calor e desgaste quando introduzida como filme entre superfícies sólidas. Usar lubrificante correto ajuda maximizar vida dos mancais e máquinas, tipos: Graxa, Óleo-Ar.

5. Pré-carga do Mancal
Quantidade de força exercida contra movimento do mancal, pré-carga adequada maximiza vida do mancal e otimiza desempenho da máquina, pré-carga influencia limites de velocidade, rigidez, e outras cargas aplicáveis, tipos: Mola, Posição Fixa.

6. Motor Embutido de Acionamento
Tipos:
● Motor síncrono
● Motor assíncrono (Motor de Indução AC)

7. Posicionamento/Alvo:
Encoder, envia sinal de feedback para determinar posição, contagem, velocidade ou direção.

8. Método de Instalação
● Vertical
● Horizontal

9. Grau de Balanceamento
Calibração de balanceamento integra eixo reto com eixo rotacional, geralmente Grau G1 (ISO 1940).

10. CTS (Refrigerante Através do Fuso)
Melhora vida da ferramenta, permite furação profunda e fresamento de bolsos cegos, também permite altas velocidades e reduz tempo de ciclo.

11. Refrigerante
Papel do Refrigerante CNC na Usinagem são Três: Água Pura, Ar, Óleo.

12. Run-Out (Desvio de Rotação)
Run-out é imprecisão de sistemas mecânicos rotativos, especificamente que ferramenta ou eixo não giram exatamente em linha com eixo principal. Há vários pontos a considerar ao comprar fuso, quatro pontos devem ser testados por Barra de Teste e Indicador Dial do Fuso, Assumindo que comprimento da barra de teste é 300 mm:

A- Runout do Cone: ≈ 0,002 mm
B- Runout da Face do Cone: ≈ 0,002 mm
C- Runout da Raiz da Barra de Teste: ≈ 0,003 mm
D- Runout da Barra de Teste a 300mm: ≈ 0,008 mm

Aplicações Específicas

O fuso motorizado é usado principalmente em usinagem de precisão de alta gama, como usinagem de peças de desgaste 3C, acabamento de peças, corte de hélices aeroespaciais, usinagem de cilindros de motor, usinagem de chassi de carro, retificação de juntas de transmissão, etc. A comunalidade destas aplicações é necessidade de capacidades rápidas e flexíveis durante processamento.

Comparado com outros tipos de fusos, fusos motorizados obtêm boa qualidade de processamento trocando velocidade rapidamente. Embora seu desempenho de torque não compare com fuso de acionamento direto, seu desempenho médio é relativamente estável e forte. Por exemplo, torno CNC tradicional pode ter fuso acionado por correia, mas em centro de torneamento e fresamento que requer usinagem complexa, peça é geralmente fixada em mandril, e fusos são motorizados. A tenacidade do cilindro pode ser maior. Portanto, se fuso for acionado por correia, dentes da correia provavelmente encontrarão erros de engrenagem, resultando em dano à peça ou máquina.

Conclusão

Hoje fuso embutido emergiu como componente mais importante para qualquer processo de usinagem de alta gama. Comparado a fusos mecânicos, fusos embutidos têm vantagem em desempenho, usinagem de alta gama com tempo e precisão melhorados, tornando-se unidade funcional chave de máquinas-ferramenta de alta velocidade e promovendo efetivamente desenvolvimento de tecnologia de máquinas-ferramenta.