Husillos de Bolas y Encoders: Tipos, Ventajas y Desventajas para Máxima Precisión

Husillo de Bolas: Características, Ventajas y Desventajas

Un husillo de bolas es un dispositivo mecánico que convierte el movimiento rotacional en movimiento lineal con alta eficiencia. Un eje roscado proporciona un camino de rodadura helicoidal a unos rodamientos de bolas que actúan como un tornillo de precisión. Comprende un husillo de bolas y una tuerca de bolas empaquetados en un conjunto con rodamientos de bolas recirculantes. El conjunto de bolas actúa como la tuerca mientras el eje roscado es el tornillo. Se pueden fabricar con unas tolerancias estrechas y, por tanto, son adecuados para su empleo donde se necesita una alta precisión.

Ventajas del Husillo de Bolas

• Baja fricción
• Alta eficiencia
• Facilidad y precisión en el posicionamiento
• Esfuerzo repartido entre varias bolas, es capaz de aplicar o resistir altas cargas de empuje

Desventajas del Husillo de Bolas

• Velocidades de trabajo superiores a la de avance óptimo
• Coste alto
• Requieren lubricación
• La entrada de elementos abrasivos puede reducir la vida del husillo
• Son voluminosos, necesitan espacio en el mecanismo para recircular las bolas

Tipos de Husillos y Sistemas de Transmisión

1. Transmisión por Correa

• Transmisión de movimiento a través de correa dentada o trapezoidal.
• Uso generalizado por su bajo coste y alto rendimiento.
• Eficiencia del 95% transmitiendo energía al husillo.
• Velocidades moderadas con buen rendimiento.
• Gran versatilidad.

Desventajas de la Transmisión por Correa

• A bajas velocidades: el husillo dirigido por engranaje tiene mejor par de torsión que por correa.
• A altas velocidades: el accionamiento directo es mejor (menos vibración y ruido).
• Mucha expansión térmica, contacto constante de la correa.
• Bastante ruido.
• Necesita espacio.

2. Husillo con Transmisión por Engranaje

• Alcanzan un par alto a bajas revoluciones.
• Tienen múltiples rangos de velocidad.
• Pueden causar vibraciones que tienen un efecto negativo en la superficie de la pieza.
• Muy eficientes, aunque existen pequeñas pérdidas por fricción y calor en la transmisión a la hora de convertir la potencia nominal del motor en la potencia de corte de la herramienta.
• Precisión reducida debido a la temperatura de expansión.
• No recomendados para mecanizado de alta velocidad.

3. Husillo Directo

• 100% de eficiencia.
• Altas velocidades de rotación.
• Par bajo.
• No es posible aumentar el par.
• Bajas vibraciones.
• Buen acabado superficial.

4. Husillo Integrado

• Bajas vibraciones y ruido.
• Alta velocidad.
• Sobrecalentamiento.
• Requiere sistema de refrigeración.
• Altos costes.
• Buena calidad.

Encoders: Funcionamiento, Ventajas y Desventajas

Un encoder es un dispositivo electromecánico que permite codificar el movimiento mecánico en distintos tipos de impulsos eléctricos: digitales binarios, analógicos y pulsos.

Ventajas del Encoder

• Medida de la distancia absoluta con alta precisión.
• 10 veces más preciso que un LVD.
• Detección de la posición absoluta.
• Precisión absoluta: 1 micra.
• Cabezales compactos y cilíndricos con conector.
• Sencillo de visualizar en pantalla.

Desventajas del Encoder

• Problemas mecánicos debido a la gran precisión en la fabricación.
• La contaminación ambiental puede afectar su funcionamiento.
• Sensibles a golpes y vibraciones.
• Tienen un margen de temperatura de trabajo limitado por la presencia de componentes electrónicos.