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MECÂNICA => Movimentação em Geral => Tópico iniciado por: EDSONCAN em 31 de Julho de 2008, 07:12
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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
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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 !
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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
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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.
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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 ...
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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.
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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??
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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.
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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
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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.
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"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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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.
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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.
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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
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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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O mais ideal é usar rolamentos de contato angulares duplos...
Pode se usar apenas no lado do motor, e no outro apenas apoiado em rolamento comum msm... Ou outro de contato angular de uma carreira...
Também pode se usar um duplo em cada lado não tem problema... ( O que é a opção mais ideal consequentemente mais cara... )
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Cada caso é um caso, claro que as possibilidades são muitas.
Muitas pessoas que tem pouco experiência com a mecânica de máquinas tem alguma dificuldade de projetar um engaste para fusos, e as vezes acabam gastando muita energia com esses detalhes sem ter uma boa solução.
Não sei se esse é o seu caso, ou se esta buscando algo mais sofisticado; eu postei a solução que eu considero muito satisfatória pra esse tipo de máquina, espero que isso possa ajudar alguem.
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Ola brenck tudo bem?
Realmente assim fica muito bom, mas é como matar uma formiga com um canhão.
Com axial de esfera tb fica muito bom, alem de ficar mais barato e ter o mancal mais pequeno.
Mas como disse antes cada caso é um caso...
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Na verdade eu não estou fazendo uma CNC, estou fazendo a parte eletronica de uma, mas sou curioso e queria entender como seria o correto fazer uma CNC, penso em fazer uma o ano que vem, no momento estou terminando uma bobinadeira CNC.
As vezes voce pode ate ter recursos e ter como meta fazer o melhor equipamento possivel, mas sem entender como isso deva ser feito pode ocorrer coisas do tipo:
Vi o foto de um fuso de esfera de uma CNC aqui no forum que a gastaram mais R$ 600,00 no fuso e o fornecedor acabou usinando o fuso para o rolamento radial entrar prensado e com um anel de fixação, ou seja, o que custaria em um CNC cara usinar uma rosca e usar uma porca de travamento e ajustar as folgas?
Penso que seria muito pouco perto do que ja foi gasto.
Edson
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Imagino que o correto seria algo assim que é possivel ajustar as folgas do rolamento.
Edson
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Esse rolamento com bucha cônica que tem 4 finalidades principais; montagem e desmontagem rápidas, principalmente em locais cujo uso de sacadores seja difícil; ajustar o rolamento em eixos com folga ou com mau acabamento; também é muito usado em eixo baratos, sem colo ou encosto de rolamentos (prende o rolamento no eixo na posição desejada); Também, nos rolamentos com bucha cônica é possível em alguns casos ajustar a folga da pista de rolamento.
Como já disse, no fuso, a maior carga é axial, e esse tipo de montagem com rolamento radial, tem pouca utilidade para fusos; quando a carga radial solicita um rolamento adicional, existem outros mais indicados, até dá pra usar esse...
Vou ver se consigo uma foto de engaste de fusos, que é usado na maioria das máquinas industriais; ela é simples barata e muito funcional, se encontrar depois eu posto ...
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Marco, um dos defeitos desse tipo de bucha, que eu acho bem praticas diga-se de passagem, é que o menor diametro que sao encontradas é de 5/8", e mesmo assim essa nao é uma medida que se encontra em qualquer loja.
Aqui tem uma tabela delas, que eu ja tinha colocado em outro topico nesta comunidade, caso alguem queira dar uma consultada.
http://www.bgl.com.br/catalogo/ptbr/buchafix_med2.html
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Marcão;
Beleza , as tabelas online facilitam muito a nossa vida, durante muiiiiiitos anos fui juntando tabelas de tantas coisas que hoje é só papel velho, qd a gente precisava de um rolamento ou outro elemento, tinha que ir la naqueles velhos armários encarar os ácaros. Felizmente hoje temos a internet e os abnegados que garimpam essas utilidades. Valeuuuu...
Obrigado...
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Pessoal, estou iniciando agora no forum, vou começar a construir a estrutura mecanica de minha criatura, pelo que estou vendo, a precisao de uma cnc se da a varios fatores.....
Um dos fatores é o fuso e sua fixaçao. Fusos laminados, fusos de esferas recirculantes,fusos trapezoidais, etc... enfim, quanto mais dimdim melhor o fuso e melhor resultado final..., mas para min que estou iniciando, quanto menos gasto para testes, melhor, e quanto aos mancais para os fusos, gostaria que algum veterano colocasse alguma ideia para tirar a folga do fuso para melhorar a precisao, considerando que a estrutura sera caseira e ajustes serao necessarios.
Pensei em alguma coisa tipo pé de vela e/ou cubo de bicicleta, onde tem a "bacia" base do rolamento, a "gaiola" suporte das esferas e o "conico" centro do rolamento e por fim a contra porca para nao tirar o ajuste.
Aguardo sujestoes.
Att Nelson.
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Olá Nelson;
Existe no forum muitas dicas e soluções para essa questão, sugiro que vc de uma pesquisada.
Um mancal eficiente e barato é com o uso de buchas (mancal seco), coisa que inexplicavelmente é pouco difundida no forum, muitas pessoas acham que apenas com rolamentos se consegue os melhores ajustes; as retificas mais precisas usam buchas e as situações mais criticas tb como os motores dos carros (bronzinas).
Abraços...
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Um mancal eficiente e barato é com o uso de buchas (mancal seco), coisa que inexplicavelmente é pouco difundida no forum,...
Concordo com você Marcos mas não será que, como você sabe, para fazer um mancal funcionante, o caboclo precisa contar com algumas ferramentas e/ou métodos de construção que algumas vezes não estão ao alcance dele?
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Olá fábio;
Eu vejo a usinagem dos mancais e eixos para alojar rolamentos e fico pensando no custo e no grau de dificuldade de confecção e como ficaria um conjunto menor, mais barato e mais facil de fazer com uso de buchas.
Já vai longe o tempo que eu tinha que fundir metal-patente dentro de um tubo para fazer bucha de compressores; Hoje é possível comprar buchas de bronze fosforoso ou outras ligas por preços irrisórios; trodia comprei uma bucha ø 25 por R1,00 , montei e ficou uma belezinha (acho que era de máquina de lavar).
Abraços...
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Marcos,
Legal saber que tem algum lugar que venda buchas de bronze fosforoso a preços assim baixos!
Por favor me mande o endereço já, pois tenho uma série de trabalhos onde devo fazer buchas desse material, e as prontas que encontrei custam muito mais caro que isso...
De qualquer forma, fico pensando que se é para embuchar um furo com alguma interferência, como é que ficaria o trabalho do caboclo caso ele precise calibrar o furo do alojamento, ou mesmo necessite passar um alargador na bucha depois de ter sido cravada em tal furo...
A maneira simples o que seria?
Faria o furo grande o suficiente para ele colocar a bucha sem que ela deforme? e depois?...
Medidas? Colada? Parafusada de lado?
Não sei - ainda não me convencí de que seria uma boa fazer assim...
Me lembro que em algum lugar eu ví uma montagen de uma máquina onde o camarada fez as buchas grandes o suficiente para serem montadas num tubo de metalom de seção quadrada (a bucha era redonda), e o furo foi feito num torno para que ao menos tivesse algum ajuste em relação ao eixo...
Este acho que é um mínimo para se ter algum resultado (não que eu aprove - nunca faria isso para algum cliente), mas eu sei que eu exigo um pouco demais em certos casos, então dê um bom desconto à minha falta de sensibilidade e de critério.
Um forte abraço :)
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acho que é mais ou menos isso que o Fabio se refere.
depois foi o Y foi substituido por rolamentos para retirar a folga.Mas funciona e é relativamente barato.
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Olá Fábio;
Comprei de um vizinho (Creso) aqui da rua que faz manutenção em maquinas de lavar e geladeiras, inclusive ele me deu alguns eixos usados (um eu vou usar no torninho), vou me informar com ele e depois eu passo.
Sobre montagem com interferência eu não gosto, principalmente em casquilhos ou rolamentos delicados que podem deformar, prefiro evitar e usar fixação anaeróbica.
Abraços...
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Olá Fábio;
Conforme vc solicitou:
Coperfrio
Av Henrique Gregori, 432 Boa Vista São Carlos SP.
(16)3374-6177
Conversei com o Creso, as que eu adquiri dele eram novas mas de uma medida que ele não usava mais; ele me disse que joga fora as buchas usadas (muitas em bom estado, como o desgaste é pequeno, com um passe ficam novas); eu pedi para ele guardá-las para mim, já tem algumas lá (se vc tiver interesse me passe uma MP com os dados de envio).
Fui à Coperfrio e levantei os preços de algumas buchas novas (medidas ~):
ø 22 x ø 16 x 32 R$2,30
ø 25 x ø 19 x 44 R$4,60
ø 40 x ø 30 x 20 R$5,30
ø 40 x ø 30 x 29 R$8,50
São valores unitário no balcão. Além dessas existe uma gama de outras medidas.
Abraços...