Ao escolher um centro de usinagem CNC, muitos compradores prestam muita atenção à velocidade do fuso, à potência do motor do fuso, ao tamanho da mesa de trabalho e à rigidez da máquina. No entanto, uma configuração importante é muitas vezes mal compreendida:
Você deve adicionar um resfriador de óleo ao seu fuso?
A resposta nem sempre é sim. Depende da velocidade do fuso, do tempo de usinagem, da carga de corte, da potência do motor e da estrutura geral da máquina. Para algumas aplicações de usinagem em geral, um resfriador de óleo do fuso é apenas uma atualização opcional. Para usinagem-de alta velocidade, ela pode se tornar uma configuração importante para a estabilidade-da máquina a longo prazo.
Na GreatCNC Machine, ajudamos os clientes a escolher configurações de máquinas CNC com base nas necessidades reais de usinagem, não apenas com base em especificações atraentes.
O que um resfriador de óleo de eixo faz?
Um resfriador de óleo do fuso é usado para controlar a temperatura da lubrificação do fuso ou do sistema de resfriamento. Durante a usinagem, o fuso gera calor devido à rotação em alta-velocidade, ao atrito do rolamento e às longas horas de trabalho.
Se a temperatura do fuso não for bem controlada, poderá afetar:
- Vida útil do rolamento do fuso
- Precisão de usinagem
- Acabamento de superfície
- Estabilidade térmica
- Confiabilidade-da máquina a longo prazo
Para centros de usinagem CNC de alta-velocidade, o controle da temperatura do fuso é especialmente importante. Quando o fuso funciona em alta velocidade por muito tempo, o calor pode causar expansão térmica e reduzir a consistência da usinagem.
É necessário um resfriador de óleo para fusos de 5.000 a 6.000 RPM?
Para muitas aplicações de usinagem geral, se o fuso normalmente funciona abaixo de 5.000 rpm ou 6.000 rpm, um resfriador de óleo geralmente não é um requisito estrito.
Este tipo de máquina é comumente usado para:
- Usinagem geral de peças de aço
- Usinagem de base de molde
- Usinagem de ferro fundido
- Fresamento, furação e rosqueamento regulares
- Velocidade de corte baixa-a{1}}média
Nestes casos, o fuso normalmente não funciona em alta velocidade por muito tempo. A carga de calor é mais gerenciável. Portanto, adicionar um resfriador de óleo é mais uma melhoria, não uma configuração-obrigatória.
Se o comprador tiver um orçamento limitado, pode ser melhor investir primeiro em configurações de máquina mais importantes, como rigidez da máquina, qualidade do trilho-guia, qualidade do parafuso esférico, estrutura do fuso, sistema CNC e desempenho do servo.
Para muitos padrõescentros de usinagem verticais, se o cliente processa principalmente peças comuns em velocidades de fuso baixas ou médias, um resfriador de óleo pode ser opcional.
Quando você deve adicionar um resfriador de óleo?
Um resfriador de óleo torna-se mais importante quando o fuso trabalha em velocidade mais alta por muito tempo.
Se a sua máquina funciona frequentemente acima de 8.000 rpm, um resfriador de óleo deve ser seriamente considerado. Se você escolher um fuso de 10.000 rpm, geralmente recomendamos adicionar um resfriador de óleo diretamente.
Para um fuso de acionamento direto-de 12.000 rpm, especialmente quando a máquina está equipada com refrigeração-do fuso passante, um resfriador de óleo normalmente deve ser incluído como parte da configuração da máquina.
Isso ocorre porque os fusos-de alta velocidade geram mais calor. Os rolamentos do fuso também funcionam sob condições mais exigentes. Sem um bom controle de temperatura, o fuso pode enfrentar desempenho térmico instável, redução da vida útil do rolamento e menor precisão de usinagem ao longo do tempo.
Para clientes que necessitam de maior velocidade do fuso e melhor acabamento superficial, umcentro de usinagem-de alta velocidadegeralmente é uma escolha melhor do que simplesmente atualizar uma máquina padrão sem considerar a estrutura completa.
Aplicações típicas que necessitam de resfriamento do óleo do eixo
Um resfriador de óleo é mais adequado para as seguintes situações de usinagem:
Usinagem de-alta velocidade-de longo prazo
Se o fuso funcionar frequentemente acima de 8.000 rpm, o controle da temperatura se torna mais importante. Um resfriador de óleo ajuda o fuso a permanecer estável durante longos ciclos de usinagem.
Configuração de fuso de 10.000 RPM ou 12.000 RPM
Para fusos de 10.000 rpm e 12.000 rpm, especialmente fusos de acionamento-direto, o resfriamento do fuso geralmente é recomendado. Esses fusos são projetados para maior velocidade e melhor estabilidade térmica.
Por meio de-aplicações de refrigeração do fuso
Máquinas com refrigeração-passante do fuso são frequentemente usadas para furação-profunda, usinagem-de alta velocidade e melhor evacuação de cavacos. Estas aplicações geralmente exigem melhor estabilidade do fuso, portanto um resfriador de óleo é mais adequado.
Requisitos de usinagem de precisão e acabamento superficial
Se o cliente precisar de tolerância estável, melhor qualidade de superfície ou ciclos de usinagem longos, o controle de temperatura do fuso se torna mais valioso. Um resfriador de óleo pode ajudar a reduzir a influência do calor na precisão da usinagem.
Não aumente apenas a potência do motor principal
Alguns compradores pensam que aumentar a potência do motor principal é a maneira mais fácil de melhorar a capacidade de corte. Por exemplo, uma máquina VMC pode vir com um motor de eixo de 11 kW como padrão, e alguns clientes podem querer atualizá-lo para15 kW.
Um motor maior pode fornecer:
- Maior torque
- Capacidade de corte mais forte
- Melhor desempenho em fresamento pesado
- Mais potência para materiais difíceis
No entanto, esta atualização também traz novos problemas.
Quando o motor principal fica maior, o peso da cabeça do fuso também pode aumentar. O sistema de fuso deve suportar uma carga maior. A carga do eixo Z-também aumentará. Isso significa que o fuso de esferas, os rolamentos e o sistema servo funcionarão sob mais pressão.
Portanto, a atualização de 11 kW para 15 kW não deve ser tratada como uma simples atualização de motor. Deve ser tratado como uma atualização completa da configuração da máquina.
Motor maior deve corresponder a maior rigidez do fuso
Se a potência do motor principal for atualizada, a rigidez do fuso também deverá ser atualizada.
Por exemplo, uma estrutura de fuso mais forte com 5 ou 6 rolamentos pode ser mais adequada para maior potência do motor. Isso ajuda o fuso a lidar com maior força de corte e melhora a distribuição da carga.
Caso contrário, a máquina pode ter um motor grande, mas um problema de fuso fraco.
O motor tem mais potência, mas a estrutura do fuso não consegue suportar totalmente o aumento da carga. Isso pode causar vibração, desgaste mais rápido do rolamento, menor estabilidade de usinagem e menor vida útil do fuso.
Uma boa configuração de máquina CNC deve sempre corresponder a:
- Potência do motor
- Estrutura do fuso
- Arranjo de rolamento
- Rigidez da máquina
- Carga do eixo-Z
- Sistema de refrigeração
- Aplicação de corte
Para entender melhor os tipos e estruturas de fusos, você pode ler nosso guia: Diferentes tipos de fusos CNC.
Por que um cilindro de equilíbrio de nitrogênio pode ser necessário
Quando o motor do fuso fica mais pesado, a carga do eixo-Z também aumenta. Uma carga maior no eixo Z-significa que o fuso de esferas e os rolamentos devem suportar mais peso durante o movimento da máquina.
Se a carga do eixo-Z for muito alta, isso poderá causar:
- Aquecimento de fuso de esfera
- Aquecimento de rolamentos
- Maior carga de servo
- Desgaste mecânico mais rápido
- Menor vida útil da máquina
Nessa situação, um cilindro de equilíbrio de nitrogênio pode ser adicionado para reduzir a carga do-eixo Z.
O cilindro de equilíbrio de nitrogênio funciona como um sistema de contrapeso. Ajuda a suportar a cabeça do fuso e reduz a carga no sistema de transmissão do eixo-Z.
Por exemplo, após a atualização do motor principal, a carga do eixo-Z pode ficar muito alta. Sem o equilíbrio adequado, a carga pode atingir um nível elevado durante o movimento. Depois de adicionar e ajustar o cilindro de equilíbrio de nitrogênio, a carga do eixo Z-pode ser reduzida significativamente.
Isso ajuda o fuso de esferas e os rolamentos a funcionarem de maneira mais suave, reduz a geração de calor e prolonga a vida útil da máquina.
O resfriador de óleo, a potência do motor e a carga do eixo-Z devem ser considerados juntos
Ao selecionar um centro de usinagem CNC, os compradores não devem considerar apenas uma configuração.
- Um eixo-de alta velocidade pode precisar de um resfriador de óleo.
- Um motor maior pode precisar de um fuso mais forte.
- Uma cabeça de fuso mais pesada pode precisar de um cilindro de equilíbrio de nitrogênio.
- Uma configuração de corte mais forte pode necessitar de melhor rigidez da máquina.
- Essas partes estão conectadas.
Se uma peça for atualizada, mas o resto da máquina não for compatível, o desempenho final pode não ser o ideal. Por exemplo, se um cliente apenas atualizar o motor de 11 kW para 15 kW, mas não atualizar a estrutura do fuso ou o sistema de balanceamento do eixo Z-, a máquina poderá enfrentar maior carga, mais calor e desgaste mais rápido.
É por isso que a seleção profissional de máquinas CNC deve se concentrar em todo o sistema, não apenas em um parâmetro atraente.
Conclusão
Para usinagem geral-de baixa velocidade, nem sempre é necessário um resfriador de óleo. Se o fuso funcionar principalmente abaixo de 5.000–6.000 rpm, geralmente é uma configuração opcional.
Para usinagem-de alta velocidade, especialmente aplicações de fuso de 8.000 rpm, 10.000 rpm ou 12.000 rpm, um resfriador de óleo é altamente recomendado. Ele ajuda a controlar a temperatura do fuso, proteger os rolamentos do fuso e melhorar a estabilidade-da usinagem a longo prazo.
No entanto, os compradores não devem se concentrar apenas no resfriador de óleo. O desempenho da máquina CNC depende do sistema completo. A velocidade do fuso, a potência do motor, a estrutura do rolamento, a carga do eixo Z-, o equilíbrio de nitrogênio e a rigidez da máquina devem ser considerados em conjunto.
Se você não tiver certeza de qual configuração é adequada para suas necessidades de usinagem, entre em contato com a GreatCNC Machine para obter uma recomendação prática de seleção de máquina.
