/ MECANIZADO DE ALTA VELOCIDAD Las bolas se mueven por el camino de rodadura del eje en un movimiento helicoidal uniforme, pero al llegar a la zona de recirculación se produce un cambio de trayectoria que provoca el impacto de las bolas con la zona de recogida del o su energía cinética y a. Los últimos desarro- r figura no 2), ya sea end mooth Return Coupling), sistema de recirculación, reduciend generando energía calorífica y sonor Los husillos de recirculación a bolas son un componente llos en sistemas de recirculación (ve crítico debido a su esbeltez. Su correcto dimensionamiento deflector, middle deflector o SRC (S evita alcanzar su velocidad crítica (velocidad de rotación tal utilizan los mismos conceptos para su diseño: que se alcanza su frecuencia natural). Para ello se tienen en • Recogida tangencial de las bolas, eliminando el choque cuenta factores como el diámetro del eje, la longitud entre inicial y la consecuente pérdida de velocidad. apoyos y el sistema de apoyos (fijo-libre, fijo-simple, fijo- • Modificación de los ángulos de recirculación para reducir fijo). Para sistemas de alta velocidad es más habitual utilizar la pérdida de velocidad. la configuración de tuerca rotativa, la cual permite una velo- • Aplicación de nuevos materiales con mayor capacidad de cidad crítica mayor. absorción de impactos. Un correcto dimensionamiento evita este problema, pero en En las pruebas realizadas se obtienen mejoras en el ruido condiciones normales de operación el husillo a bolas produce generado, reduciéndolo entre 5 y 7 dB, y de las vibraciones vibraciones principalmente por dos factores: (ver figura 3). Gracias a estas mejoras se obtienen valores • Fricción de los elementos circulantes (bolas). Dm•n de 180.000, e incluso 220.000, configuraciones espe- • Paso de las bolas por el sistema de recirculación. ciales, estando la velocidad máxima de rotación cercana a Para reducir la fricción de los elementos circulantes se las 5.000 rpm. puede aumentar el número de vueltas efectivas en la tuerca Asimismo, los nuevos diseños han demostrado ser particu- (no de vueltas por no de circuitos), lo que aumenta el número larmente efectivos en movimientos ultralentos, con veloci- de bolas, reduciendo la carga aplicada por bola y la fricción. dades de rotación entre 10 y 100 rpm. A estas velocidades, Este aumento de puntos de contacto compensa la merma la recogida tangencial evita el estancamiento de las bolas a de rigidez e incluso la mejora, obteniendo además una su paso, reduciendo el rango de fricción dinámica. reducción en el aumento de temperatura. No obstante, esta solución conlleva un aumento en la longitud de la tuerca que reduce la carrera efectiva del husillo, conviene verificar su viabilidad antes del cambio de diseño. En cuanto a los sistemas de recirculación, son los componen- Sonido tes de la tuerca los que actualmente limitan la velocidad máxima de rotación. Esta velocidad, se mide por el valor Dm•n (Dm = diámetro entre centros de bolas, n = rpm). Los sistemas convencionales de tubo y deflector limitan esta velo- Recirculación por tubo Vibración Recirculación por end deflector cidad al tener ángulos de recogida no tangenciales, estando los valores Dm•n normales comprendidos entre 70.000 y 100.000. Así pues, la mejora en velocidad de los husillos a bolas pasa por desarrollar nuevos sistemas de recirculación 2.2. Tecnología de recirculación end deflector, middle deflector y SRC 2.1. Emisión de vibraciones de los husillos a bolas que permitan una mayor velocidad periférica de la bola. Figura 3. Análisis de frecuencia de sistemas de recirculación por tubo y end deflector. Dirección Dirección Dirección de las bolas Dirección de las bolas Dirección de la de las de las Tubo de retorno de las bolas = = tangente bolas Dirección de la bolas Dirección de la principal Cavidad de principal Dirección de la tangente recirculación Recirculación convencional Recirculación por end deflector y middle deflector de las bolas / 11 Figura 2. Detalle de los sistemas de recirculación de tubo, end deflector y middle deflector.