Tipos de husillos rotatorios para enrutadores CNC
Un husillo es la parte central de un enrutador CNC que impulsa su herramienta de corte. Un **huso rotatorio para enrutador CNC** realiza dos funciones principales: sujetar la herramienta de corte y proporcionar el par y la potencia de rotación necesarios para facilitar las operaciones de corte en diferentes materiales.
En general, los husillos CNC se pueden categorizar en dos tipos principales en función de su fuente de alimentación eléctrica:
- Husillos refrigerados por aire: Estos se fabrican comúnmente con aleación de aluminio. El proceso de enfriamiento de este husillo está asistido por el flujo de aire de la propia máquina CNC del enrutador o de la atmósfera. El husillo refrigerado por aire tiene diferentes salidas de potencia que se pueden utilizar para cortar madera o aluminio. Es un diseño simple sin partes móviles, pero puede ser ruidoso.
- Husillos refrigerados por agua: Como su nombre indica, un husillo refrigerado por agua utiliza un refrigerante líquido para regular su temperatura y evitar el sobrecalentamiento durante el funcionamiento. Este tipo de husillo presenta una camisa o cámara de enfriamiento a través de la cual circula el refrigerante, absorbiendo el calor generado por el husillo. Es más silencioso, más potente y mejor para usos más pesados y madera o metal. Desafortunadamente, son más complicados y necesitan un sistema de refrigeración.
Según la forma en que se alimentan, los husillos también se pueden dividir en dos subcategorías:
- Husillos eléctricos: Estos husillos utilizan la electricidad como fuente de energía principal. Un motor eléctrico los impulsa directamente, eliminando las cajas de engranajes o las correas. Los husillos eléctricos de accionamiento directo ofrecen un diseño compacto, altas velocidades, bajo ruido y vibraciones mínimas. Esto se logra eliminando la inercia de los sistemas de accionamiento como correas y engranajes. Aunque pueden ser más caros que otros tipos de motores, los husillos de accionamiento directo ofrecen un funcionamiento de alta velocidad y una reducción de las necesidades de mantenimiento. Son una opción ideal para los centros de mecanizado CNC que requieren altas eficiencias del motor y un control preciso. La desventaja inmediata es que los husillos de accionamiento directo pueden verse afectados en el departamento de par.
- Motores eléctricos de alta frecuencia: Este motor produce electricidad a una frecuencia mayor, típicamente entre 2 y 200 kilohercios. Cuando se aplica tensión de CA a los devanados del estator del motor, el rotor comienza a girar. El diseño del motor es adecuado para sistemas de accionamiento por correa. Es especialmente bueno para maquinaria de alta resistencia que puede manejar muchos trabajos. El motor puede funcionar en entornos de alta velocidad y ofrecer versatilidad en diferentes aplicaciones. Una característica notable de los motores eléctricos de alta frecuencia es su capacidad para proporcionar potencia constante en un amplio rango de velocidades. Esto es diferente a los motores tradicionales que pueden experimentar fluctuaciones en la salida de potencia a medida que la velocidad varía. Esta característica de potencia constante es ventajosa en los procesos de mecanizado CNC que requieren un rendimiento de corte constante.
Motores eléctricos de baja frecuencia: Proporcionan par a bajas velocidades. Normalmente se utilizan en sistemas de accionamiento por correa y engranajes. El diseño permite la transmisión de un par más alto, lo que lo hace adecuado para materiales y aplicaciones más pesados. El uso de engranajes o correas ayuda a aumentar la velocidad del enrutador, lo que permite el corte preciso de materiales como madera, aluminio y plástico. Sin embargo, los motores de baja frecuencia no son ideales para trabajos de alta precisión que requieren un alto grado de precisión y corte fino.
Especificaciones y mantenimiento de los husillos rotatorios para enrutadores CNC
- Potencia: La potencia del husillo del enrutador CNC se expresa en kilovatios (KW) o caballos de fuerza. Comúnmente, la potencia del husillo oscila entre 0,5 KW y 3 KW para los husillos pequeños, y para los husillos medianos y grandes, puede estar entre 3 KW y 12 KW.
- Velocidad: Esto se refiere a la rapidez con la que un husillo gira por minuto, y normalmente se expresa en RPM (revoluciones por minuto). Diferentes materiales y aplicaciones requieren diferentes velocidades. El rango de velocidad de los enrutadores de husillo suele estar entre 6.000 y 100.000 RPM. Las velocidades de husillo comunes para la madera son 18.000 – 24.000 RPM, para el aluminio 30.000 – 60.000 RPM, y para el acero/hierro 10.000 – 20.000 RPM.
- Tamaño del portabrocas: Un husillo de enrutador utiliza un portabrocas para sujetar las fresas de corte. Los portabrocas vienen en diferentes tamaños y tienen diferentes rangos de sujeción. Los tamaños de portabrocas para husillos de enrutador suelen ser 1/8", 1/4", 3/8", 1/2", 3/4" y 1" .
- Sistema de refrigeración: La función del enrutador de husillo es cortar a través de diferentes materiales, lo que produce calor. Para mantener un rendimiento óptimo y prolongar la vida útil, es importante que el husillo disipe este calor. Muchos husillos de enrutador CNC tienen sistemas de refrigeración integrados como refrigeración por aire o por agua. Un husillo refrigerado por aire puede tener un ventilador de refrigeración conectado, mientras que un husillo refrigerado por agua tiene una camisa que rodea el husillo que hace circular el agua.
- Compatibilidad de la máquina: Los husillos CNC vienen con conectores compatibles que se pueden conectar a diferentes máquinas CNC. Los tipos comunes de conectores de husillo son: ATC ER Collet, ISO30, ISO40, HSK63A y conectores personalizados que se fabrican según un requisito específico. Los conectores del husillo de enrutador suelen depender de su tamaño o especificación.
Los dispositivos mecánicos como un husillo CNC requieren mantenimiento para un buen rendimiento y una larga vida útil. El mantenimiento preventivo adecuado, las inspecciones ocasionales y las reparaciones oportunas mantendrán la función del husillo beneficiosa para toda la máquina CNC y los productos finales.
El mantenimiento de un husillo rotatorio puede variar, dependiendo de su tipo, diseño y fabricante. Sin embargo, aquí hay algunos consejos generales:
- Lubricación: Lubrique las partes móviles del husillo con regularidad. Cuando las partes están bien lubricadas, se minimiza el desgaste por fricción y se prolonga la vida útil del husillo. Asegúrese de que los lubricantes utilizados para el husillo sean los recomendados por el fabricante.
- Funciones de refrigeración: Compruebe el sistema de refrigeración del husillo rotatorio con regularidad. Inspeccione el ventilador de refrigeración de los husillos refrigerados por aire para asegurarse de que funciona correctamente. Para los husillos refrigerados por agua, asegúrese de que hay suficiente flujo de agua para disipar el calor.
- Limpieza: El polvo y la suciedad pueden acumularse en el husillo con el tiempo. Por lo tanto, la limpieza regular evita la acumulación que podría afectar el rendimiento.
- Condiciones de funcionamiento: La temperatura y la humedad de funcionamiento pueden afectar al rendimiento. Por lo tanto, asegúrese de que se mantenga el entorno de trabajo recomendado.
- Desequilibrio: Las herramientas de corte suelen estar sujetas por el portabrocas del husillo. Inspeccione el portabrocas para saber si funciona y reemplácelo si presenta signos de daños. Una herramienta de corte desequilibrada puede ejercer una tensión adicional sobre los rodamientos, lo que puede afectar al motor del husillo.
Aplicaciones del husillo rotatorio para enrutador CNC
Los enrutadores CNC con un husillo rotatorio pueden realizar las siguientes tareas en diferentes tipos de materiales:
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Corte de diseño 3D:
Un enrutador rotatorio CNC puede esculpir diseños tridimensionales complejos. Puede mecanizar formas sin utilizar ninguna plantilla o plantilla. El material no tiene que ser plano o bidimensional. El husillo rotatorio se puede utilizar para crear elementos decorativos, características arquitectónicas y diseños personalizados.
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El husillo rotatorio puede cortar y ranurar objetos cilíndricos. También puede realizar grabados precisos en superficies curvas. Es útil para hacer letreros, botellas de vidrio, troncos de árboles y entradas de tuberías cilíndricas.
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Taladrado y acabado:
Un enrutador rotatorio CNC puede taladrar agujeros en cualquier material con precisión. La profundidad de los agujeros se puede controlar muy bien. La parte posterior del husillo puede aplanar o acabar una zona hasta un nivel o rugosidad deseado. También puede realizar incrustaciones, ensamblajes y grabados. El husillo rotatorio es excelente para la carpintería, el trabajo de metales y los materiales compuestos.
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Multioperaciones:
Algunos enrutadores rotatorios CNC avanzados con múltiples husillos pueden realizar diferentes tipos de operaciones. Estas incluyen fresado, taladrado, enrutado, roscado y grabado, entre otras operaciones de enrutamiento. La eficiencia de la máquina aumenta y el flujo de trabajo de producción se optimiza.
Cómo elegir los husillos rotatorios para enrutadores CNC
Al seleccionar un husillo para enrutador CNC, determinar su propósito y uso previsto es la base sobre la que se construyen el resto de las opciones. Saber en qué materiales se va a trabajar ayuda a reducir las opciones para los sistemas y tipos de refrigeración, ya que algunos pueden funcionar mejor en determinadas circunstancias. Una vez que se ha establecido esto, otros rasgos secundarios como los requisitos de potencia, los tamaños de portabrocas, la salida de ruido y las consideraciones de costes pueden entrar en juego, pero nunca deben superar la importancia de la selección de un husillo compatible.
Acoplar el diseño y la funcionalidad del enrutador a lo que se necesita conseguir es solo la mitad de la ecuación; también se debe considerar como una prioridad máxima garantizar que las piezas compatibles puedan unirse sin problemas. Teniendo en cuenta estas consideraciones, resulta más fácil elegir un husillo rotatorio CNC fiable que proporcione resultados de mecanizado de calidad junto con una fiabilidad a largo plazo.
Si se elige un enrutador refrigerado por aire o por agua depende totalmente de la cantidad de trabajo que se pueda realizar antes de necesitar mantenimiento. Los husillos de baja potencia utilizan portabrocas ER11, mientras que los modelos ER20 más potentes son preferibles para trabajos pesados. Los niveles de ruido no están directamente relacionados con el rendimiento, ya que incluso los motores potentes pueden ser relativamente silenciosos, pero un ruido molesto puede requerir recintos o protección auditiva. En última instancia, el coste limitará lo que se puede elegir, pero como todo en la vida, es una compensación entre gastar menos en una máquina estándar que se averiará rápidamente o más en una que sea eficiente durante períodos más largos.
A pesar de las muchas opciones disponibles, algunos factores siempre permanecen constantes, como la compatibilidad con las piezas, incluida la capacidad de sujeción del motor, el sistema de refrigeración y la propia máquina CNC. Por lo tanto, es esencial familiarizarse con las especificaciones de lo que se necesita para emparejar, de modo que el proceso de selección sea más transparente y rápido. Saber qué se necesita hacer antes de que se pueda hacer algo facilitará un mecanismo de selección general suave, donde solo las amplias categorías que tienen similitud y armonía se hacen evidentes. Ayuda a que esto sea una tarea fácil eliminando todas menos las que son crucialmente importantes.
FAQ
P1: ¿Cuál es el propósito de un husillo de enrutador CNC?
A1: El propósito del husillo de enrutador es cortar y dar forma a los materiales de trabajo como madera, plástico y metal.
P2: ¿De qué están hechos los husillos de enrutador?
A2: Los husillos de enrutador suelen estar hechos de aluminio o acero. El aluminio es ligero, mientras que el acero es más pesado y tiene una mayor durabilidad.
P3: ¿Cuáles son los niveles de potencia de un husillo de enrutador CNC?
A3: Los niveles de potencia para el husillo incluyen 1,5kw, 2,2kw y 3,6kw a 15kw. Algunos husillos tendrán una potencia de 30kw o más.
