Autor Tópico: Maneira correta de prender o fuso  (Lida 10220 vezes)

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Offline EDSONCAN

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Maneira correta de prender o fuso
« Online: 31 de Julho de 2008, 07:12 »
Ola a todos, estou estreando o forum.
Sou engenheiro eletronico e trabalho com projetos.
Tenho como trabalho atual fazer a parte de controle de uma CNC de 4 eixos, mas como sou curioso me deparei com uma discussão que me deixou interessado.
Um fuso esta sujeito a varias forças diferentes, alem de girar, ele tem que dilatar, sofrer forças no sentido longitudinal,radial e etc .
Tudo isso mantendo-se fixo, com o menor atrito posssivel porque podem sobrecarregar o motor de passo e este nao ter força suficiente e portanto perder o passo, algumas CNC não usam enconder.
Mesmos as CNC com encoder e  sem regua potenciometrica usam como principio a referencia do passo do fuso e sua posição, portanto essas forças afetam diretamente a precisão.
Finalmente a pergunta, como voces resolvem essa questão?
Obrigado pelo esclarecimento

Offline C N C N o w !

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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #1 Online: 31 de Julho de 2008, 10:58 »
Finalmente a pergunta, como voces resolvem essa questão?

Edson, tô tentado a ser curto e grosso e dizer que não se resolve propriamente ... vc certamente sabe que não há nada perfeito e que lidamos sempre com as incertezas e como em tudo o mais é o caso aqui. O que se faz é procurar minimizar os problemas até o ponto em que os desvios sejam toleráveis, é um exercício de adequação do equipamento à tarefa.

A utilização de rolamentos com pré-carga é um exemplo de artifício que elimina folgas, uma fonte importante de desvios das tolerâncias. Rolamentos de encosto evitam as folgas axiais, os cônicos dão conta das folgas radiais. Fusos de esferas recirculantes são encontrados com diversas faixas de tolerância e fabricados de diferentes maneiras, os baratos são laminados a frio, os caros são retificados, obtendo-se tolerâncias menos ou mais estreitas. A escolha vai depender da aplicação, restrições quanto a custo, etc ... Há casos onde a máquina é mantida em ambiente onde a temperatura é controlada e mantida constante pra minimizar a questão da dilatação térmica ...

De modo geral os componentes mais comumente encontrados são mais que suficientes para satisfazer as exigências das aplicações da maioria dos frequentadores do fórum ...

Em tempo: Seja bem-vindo !
« Última modificação: 31 de Julho de 2008, 11:01 por C N C N o w ! »

Offline EDSONCAN

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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #2 Online: 31 de Julho de 2008, 12:43 »
Oi Jorge, tudo bem?

"De modo geral os componentes mais comumente encontrados são mais que suficientes para satisfazer as exigências das aplicações da maioria dos frequentadores do fórum .."

Qual seria um erro aceitavel das maiorias das CNC´s aqui construidas?


Edson

Offline rgallas

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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #3 Online: 31 de Julho de 2008, 13:45 »
Oi Jorge, tudo bem?

"De modo geral os componentes mais comumente encontrados são mais que suficientes para satisfazer as exigências das aplicações da maioria dos frequentadores do fórum .."

Qual seria um erro aceitavel das maiorias das CNC´s aqui construidas?


Edson
Edson;
Na verdade o que se faz é o inverso. Se verifica a exigencia que você quer de sua máquina e depois defini os materiais. Se você pesquisar aqui no fórum verá que todos iniciantes fazem este tipo de pergunta: qual precisão, qual velocidade, que material usina......etc....
E sempre vai mesma resposta. Depende do que voce quer.
Temos exemplos de todo tipo de máquina e todo tipo de bolso.

Outra coisa, os esforços transversais ao fuso devem ser obsorvidos pelo seu sistema de guias e não pelo fuso ou mancais. Estes sofrem o esforço longitudinal.

Offline C N C N o w !

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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #4 Online: 31 de Julho de 2008, 15:53 »
Qual seria um erro aceitavel das maiorias das CNC´s aqui construidas?

Como bem disse o Roque, depende do que vc quer e do que pode ... mas pra dar uma idéia da ordem de grandeza, para trabalho com corriqueiro madeira, plástico e metal, décimos de milímetro, pra usinagem mecânica, centésimos. O povo adora falar em milésimos, mas isso nem relógio suiço exige, é bem raro ...

Offline EDSONCAN

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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #5 Online: 31 de Julho de 2008, 16:04 »
Oi Rgallass, tudo bem?

"Outra coisa, os esforços transversais ao fuso devem ser obsorvidos pelo seu sistema de guias e não pelo fuso ou mancais. Estes sofrem o esforço longitudinal"

E como vc consegue garantir que as guias absorverão esse esforço?
Sendo um leigo e portando com direito a falar besteiras, me parece que existem esforços de todos os sentidos e direções, sem contar com momento fletor e torçor que piora com o comprimento do fuso, imagino que um fuso de 1 metro e uma fuso de 4 metros exigem  diametros completamentes diferentes.

Offline rgallas

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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #6 Online: 31 de Julho de 2008, 16:12 »
Edson;
Se seu sistema de guia tiver folga esta folga irá forçar o fuso é claro. Mas a idéia é sempre ter um guiamento que vai sofrer estes esforços e o fuso vai somente fazer força.

A própria fornecedora de fusos indica que em comprimentos pequenos, dependendo do diâmetro do fuso, não é preciso ter o segundo mancal. O mancal na ponta do motor e efeito de mancal que a prórpia porca faz são o suficiente. Justamente  por não sofre esforços laterais.

Se não for assim, qual o papel das guias então??

Offline EDSONCAN

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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #7 Online: 31 de Julho de 2008, 17:48 »
Pensei que a guia servi-se para dividir os esforços com o fuso, parte seria absorvida pela guia e parte com fuso, sendo que no sentido do fuso a força tração seria totalmente do fuso.

Offline EDSONCAN

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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #8 Online: 31 de Julho de 2008, 18:14 »
Achei um documento interessante da NSK que recomenda rolamento de contato  angular com duas carreias e um sistema de porca trava simples.
Essa é a justificativa da SKF para seu uso:
"Os rolamentos de esferas de contato angular possuem pistas condutoras nos anéis interno e externo deslocadas uma em relação à outra, na direção do eixo do rolamento. Isto significa que eles são adequados para suportar cargas combinadas, ou seja, cargas axiais e radiais atuando simultaneamente."
Para compensar o aquecimento do fuso existe um tal de  Anéis de aquecimento, so que tem que ser calculado em função da temperatura e do comprimento do eixo.
Mas uma vez apelando para minha ignorancia sobre o assunto porque existem rolamentos de contato angular que tem o furo central conico e outros reto?

Edson


Offline marc0

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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #9 Online: 31 de Julho de 2008, 18:35 »
Ola a todos ;

Na realidade os fusos somente servem para tracionar os carros e transmitir movimento, não deve ter qualquer função estrutural na maquina.

O fuso com apenas um mancal sofre tração e compressão, como a resistência à tração é imensamente maior que à compressão, usando um fuso de um mancal só, ele tem de ser mais grosso para não entortar; mesmo assim esse mancal deveria ter encosto nos dois sentidos , o que tecnicamente seria o mesmo que ter 2 mancais.

Offline EDSONCAN

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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #10 Online: 31 de Julho de 2008, 18:54 »
"Na realidade os fusos somente servem para tracionar os carros e transmitir movimento, não deve ter qualquer função estrutural na maquina."
Esse é um ponto pacifico.
Vamos pegar o caso de dois mancais que é mais usual aqui e o fuso que vai na mesa.
Quando a fresa pressiona para baixo aparece uma força contraria na mesa para cima, parte vem do fuso.
Quando a fresa se movimenta no sentido da mesa aparece uma força igual e contraria no fuso, forçando o fuso contra os mancais.
Quando se usa uma maçarico por exemplo aparece uma dilatação termica no sistema que força o fuso contra os mancais.
Quando o fuso que movimenta no sentido perpendicular a mesa cria uma força no fuso da mesa que força este fuso contra as laterais do mancal.
Se a maquina for muito grande o proprio peso do fuso criara uma força relativo ao peso que pode ser significativa.
Acho que são somente essas forças envolvidas e baseado nelas que se tem que calcular o diamentro do fuso e das guias, o anel de absorção de dilatação termica, os rolamentos e o sistema de montagem do mesmo.
Ainda bem que não sou que tenho que projetar essa traquitana.
Edson



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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #11 Online: 31 de Julho de 2008, 19:19 »
Geralmente as dimensões dos fusos com 2 apoios utilizados nessas máquinas não deve causar um efeito significativo, vc deve considerar que a porca do carro tb se comporta como um apoio ao fuso. mas se o fuso for muito fino e ou a máquina for muito grande, e formar uma flecha maior, deve-se colocar apoios intermediário ou trocar o fuso por outro elemento.

Os fusos não podem sofrer exposição à maçaricos, isso destruiria suas características, tempêra, precisão ou lubrificação; a dilatação que ele sofre por variação térmica é naturalmente pequena, deve ser equivalente à da estrutura da máquina, e pequenas variações são corrigidas elasticamente ajustando as porcas do rolamento.



Offline marc0

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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #12 Online: 31 de Julho de 2008, 19:22 »
O uso de rolamentos axiais para fusos é uma maneira eficiente e barata, essa solução é utilizada por quase todos os grandes fabricantes de máquinas.

Algumas pessoas tem problemas com o uso de rolamentos axiais em fusos, geralmente porque faltou atenção à alguns detalhes:

As duas metades do rolamento não são iguais, tem uma pequena diferença de medidas, uma só uma encosta no eixo, e só uma encosta no mancal.

o mancal deve ter alguma folga em relação ao eixo.

Offline EDSONCAN

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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #13 Online: 31 de Julho de 2008, 19:35 »
Eu vejo muitos rolamentos radias nas fotos da montagens do site, não lembro de ter visto axial.
Obs. Não estava querendo por o maçarico no fuso, estava imaginando que a mesa esquenta bem como o ambinete e portanto o fuso.
Me lembro que nas maquinas de montagem SMD que tem que precisão melhor que 0,1mm e velocidade embora nao tenha força, o correto e coloca-las em ambiente de temperatura controlada e realmente da diferenças em componetes criticos.
A sacada da maquina e usar pontos intermediarios para correção de erros acumulados durante o processo o mesmo processo poderia ser usado na mesa por exemplo com um sensor no portico.
Em breve vou me tornar uma arruela.
Edson

Offline marc0

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Re: Maneira correta de prender o fuso
« Resposta #14 Online: 31 de Julho de 2008, 20:03 »
Arruéla? já ta quase lá eh eh eh...


Voce deve considerar tb que no lado do fuso em que for fazer o acoplamento,  vai haver alguma força radial, rolamento axial suporta apenas uma força radial pequena, se for com polia deve-se considerar colocar junto um rolamento radial.

 

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