/ MECANIZADO DE ALTA VELOCIDAD En el MAV, las mayores velocidades aumentan este defecto, Los componentes de guiado lineal y transmisión están ajenos por lo que se debe priorizar la reducción de temperatura. Para a estos efectos. Sin embargo, la alta rigidez estructural reduciresteaumento,sepuedeactuardesdevariasvías: requeridaparamantenerlaprecisiónenelmecanizadoobliga • Reduccióndelporcentajedeprecargaaplicado,explicado a fabricar ejes lineales con precargas altas. Esto minimiza la en el punto 2.1. deformación de los ejes la fricción de los elemen mento de temperatura n durante la operación, pero aumenta • Aumento del paso del husillo a bolas para reducir la velo- tos circulantes, provocando un incre- cidad rotacional. Para realizar este cambio es necesario otable. De acuerdo a la fórmula para redimensionar la tuerca para mantener los valores de el cálculo de la expansión térmica (ver figura no 7), el acero rigidez y capacidad de carga. se expande 12 μm/m por cada 1 °C. • Incorporar un sistema de refrigeración forzada del husi- llo, siendo la manera más efectiva de reducir la expansión térmica. En este caso hay que considerar en el diseño el aumento de complejidad del sistema, pudiendo hacer la refrigeración por diferentes elementos (agua, aceite, etc.). 4.2.1. Refrigeración por eje hueco Este incremento de temperatura, además de reducir la vida cantidad de calor disipado está directamente relacionada a fatiga y aumentar el par estático, aumenta la expansión con el poder de transmisión del calor del líquido refrige- térmica del eje (ver figura 8), reduciendo la precisión dl rante, su caudal y la carrera de la tuerca según la fórmula husillo. Para evitar este efecto, los ejes se fabrican con una de la figura 9. Según esta fórmula, la capacidad de refrige- tolerancia de mecanizado normalmente negativa (valor T) ración ‘∆Q’ disminuye a medida que lo hace la zona de basándose en ciclos de trabajo teóricos. trabajo de la tuerca, ‘L’, siendo especialmente crítico en Por ejemplo, en el eje X este valor está comprendido entre mecanización de áreas y piezas pequeñas. 4.1 Refrigeración en los husillos a bolas Figura no 7. Fórmula de la expansión térmica. -0,02 y -0,05 para tornos CNC y entre -0,03 y -0,04 para Este sistema tiene como limitación importante el aumento centros de mecanizado. de la complejidad del sistema. El diseño más habitual con No obstante, el gran abanico de posibilidades de la esta refrigeración es de eje fijo, tuerca rotatoria y circuito máquina-herramienta, especialmente en las máquinas cerrado de refrigeración, añadiendo juntas en los extremos multieje, no permite ajustar este valor a la situación real de del eje para estanqueizar el circuito. En la configuración del ∆L=p • • L (mm) trabajo. eje rotatorio, la complejidad es mayor al incorporar juntas Dónde: ∆L: Expansión térmica (mm) p: Coeficiente de expansión térmica (12.0x10-6oC-1) : Aumento de temperatura medio del eje oC L: Longitud del eje (mm) 4.2. Sistemas de refrigeración forzada en husillos a bolas No refrigerada 87650 1 2 3 4 5 6 Husillos a bolas Diámetro 50 mm Paso 25 mm 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 Condiciones Vel. media 241 min-1 Longitud 750 mm 9 4 Tuerca refrigerada Eje hueco Desde que comenzó a incorporarse en la industria en los años 80, la refrigeración forzada por eje hueco se ha esta- blecido como el método más eficaz, llegando incluso a anular el efecto de expansión en el eje. En este caso, la 14 / 3210 Tiempo (h) Eje hueco + tuerca refrigerada Figura 8. Comparativa del aumento de temperatura del eje. Aumento de temp del eje (grados C)