Mecanizado CNC de piezas de carcasas de rodamientos personalizadas para la industria robótica

Las aleaciones de aluminio, el hierro fundido, el acero y el hierro dúctil se encuentran entre las carcasas de rodamientos más populares. Cada una ofrece ventajas únicas. En cuanto a las aleaciones de aluminio, las aleaciones 6061-T6 y 7075-T6 ofrecen alternativas ligeras y estructuralmente resistentes, que reducen el peso total del conjunto entre un 50 % y un 65 % en comparación con el hierro fundido. Poseen una mayor conductividad térmica, lo que proporciona una disipación del calor más rápida (de 4 a 5 veces más rápida que el acero) y permite operaciones de rodamientos más frías y una mayor vida útil de la lubricación. Se mecanizan con facilidad para geometrías complejas, poseen una resistencia natural a la corrosión y proporcionan la rigidez adecuada para robots colaborativos, lo que permite que los sistemas robóticos modernizados sean ligeros para una mejor respuesta dinámica y eficiencia energética en sistemas robóticos de mayor coste. El hierro fundido Clase 40 es insuperable: amortigua las vibraciones, el ruido y las vibraciones inducidas por los rodamientos entre un 40 % y un 60 % en comparación con las carcasas de acero soldadas. Presenta una excelente estabilidad dimensional a la expansión térmica y resistencia térmica al desgaste. Se elogia por su fiabilidad y durabilidad en trabajos industriales pesados, principalmente en máquinas herramienta de precisión, cajas de engranajes y corte. El hierro fundido también ofrece una amortiguación, rigidez y una producción económica gracias a su compleja fundición de tornillos y al mecanizado tradicional para trabajos industriales de precisión.
Las placas de acero compuestas de acero estructural A36 y acero dulce 1018 ofrecen una resistencia y rigidez excepcionales para soportar aplicaciones de carga pesada donde los cojinetes se colocan bajo fuerza de impacto y momento, junto con facilidad de soldadura donde se fabrican soportes de montaje y soportes de carcasa reforzados, los refuerzos son diversos en costos y espesores, el mecanizado y los engranajes de alivio de tensión ofrecerán un rendimiento adecuado y proporcionarán confiabilidad en la robótica industrial de carga útil de más de 100 kilogramos manejados elásticamente. Dúctil que proporciona una característica de amortiguación de hierro fundido con una resistencia a la tracción un 50 por ciento mayor y una resistencia al impacto sobresaliente sobre el hierro fundido gris con facilidad de mecanizado, la ductilidad adecuada ayuda a proporcionar el cierre de la resistencia de la fractura frágil bajo carga dinámica, la fundición de diseños avanzados con orificios de núcleo y paso de lubricación de núcleo, y la estructura robusta de soporte de cojinete hecha en una producción media a alta de sistemas de interfuncionamiento acanalados ofrecen un buen costo.

La fabricación de carcasas de cojinetes de alta precisión emplea modernas tecnologías CNC de alta precisión, como el fresado CNC de múltiples ejes para los perfiles externos de las carcasas, que también incorporan bridas de montaje, así como contornos internos como soportes de sensores y clips de cables; Mandrinado CNC para los orificios de los cojinetes con tolerancias H7 y H8 con control de diámetro de orificio y cilindricidad con ±0.0005 pulgadas y 0.0003 pulgadas respectivamente, y alineación de caras espaciadas de precisión a ±0.0003 pulgadas sobre 8 pilas de orificios coaxiales para carcasas largas y divididas, fresado de caras para el remachado de superficies de montaje con una variación total de 0.001 pulgadas de planitud, mecanizado de ranuras de sello a una profundidad especificada de ±0.002 pulgadas para sellado de juntas tóricas y acabado de superficie o ranura para sellos de labios, taladrado y roscado de orificios pasantes para pernos de montaje, así como roscado de orificios pasantes para engrasadores y tapones de drenaje, avellanado y avellanado para montaje al ras de hardware, fresado de bolsillos para creación de reserva de aceite y fresado de barrena para reducir peso, biselado y radio del borde del orificio y de la carcasa del cojinete, y rectificado de las ranuras de los anillos elásticos del borde de las carcasas de los cojinetes con la precisión final después de cualquier tratamiento térmico requerido, bruñido de orificios para tamaño final y acabado de superficie en el rango de 32-63 Ra Micropulgadas, y simetría del orificio y del patrón de montaje con perpendicularidad de la cara verificada mediante CMM. El mecanizado de precisión para el acabado de superficies funcionales se realiza según las tolerancias especificadas después de la fundición o forja para carcasas de aluminio o hierro.

Logramos constantemente tolerancias de ±0.0005 pulgadas en dimensiones críticas de las carcasas de rodamientos. Esto implica garantizar que los diámetros interiores de los rodamientos se controlen dentro de las tolerancias H7 (±0.0005 a ±0.001 pulgadas, según el tamaño del orificio) para ajustar los rodamientos a las carcasas con los ajustes adecuados de holgura e interferencia. Esto implica geolocalizaciones precisas de los orificios, definidas con una precisión de ±0.001 pulgadas según los requisitos de alineación del eje para la perpendicularidad, controlando la alineación del eje y la perpendicularidad del eje del orificio a la superficie de montaje con una precisión de ±0.001 pulgadas por pulgada de la longitud del orificio para evitar cargas laterales sobre los rodamientos. La planitud de la superficie de montaje con una precisión de ±0.001 pulgadas del área total también contrarresta la carga lateral en los rodamientos. La alineación del eje requerida se logra con una concentricidad de ±0.0005 pulgadas en múltiples orificios en carcasas individuales. Colocamos nuestros patrones de abrazaderas para orificios de montaje con una precisión de ±0.003 pulgadas para la conformidad con robots comunes y patrones mecanizados para facilitar su intercambio. El sellado con tolerancias controladas para ranuras construidas de ±0.002 pulg., hombros para conjuntos de rodamientos axiales y dimensiones de hombro garantiza la extracción activa con holgura o interferencia diseñadas, así como la ubicación axial de los rodamientos con ejes y extremos. Estas características están diseñadas para un sellado eficaz contra la contaminación según los estándares IP54 o IP65, estabilidad térmica para el rodamiento y mantenimiento de la holgura diseñada del eje en la carcasa del rodamiento entre ±80 y -20 °C, rangos estables, y una carcasa rígida para limitar la deflexión de la carcasa a menos de 0.001 pulg., manteniendo la alineación del rodamiento y limitando la desalineación causada por desplazamientos o cargas.

Sí. Ofrecemos capacidades de fabricación flexibles que incluyen:
Prototipado rápido para la validación del diseño
Producción de bajo volumen para aplicaciones especializadas
Producción de gran volumen con control de calidad constante
Verificación estructural y dimensional completa en cada etapa

Sí, todas las piezas se fabrican bajo sistemas de gestión de calidad con certificación ISO 9001. Cumplimos con las normas de robótica industrial, así como con estipulaciones dimensionales y de materiales personalizadas, incluyendo el acabado superficial, la integridad estructural, las tolerancias de recubrimiento y el acabado superficial de los soportes de los rodamientos, las directivas de instalación del fabricante de rodamientos, la trazabilidad y documentación completas de las materias primas, las auditorías de calidad y la mejora continua de los componentes de soporte de los rodamientos. Todo esto previene diseños y mecanizados defectuosos de los soportes que pueden provocar fallos prematuros del rodamiento, mal funcionamiento del robot o tiempos de inactividad en la automatización industrial.

Ofrecemos soluciones integrales de acabado adaptadas a los requisitos aeroespaciales:
Anodizado (Tipo II y Tipo III)
Pasivación para resistencia a la corrosión
Pulido de precisión para superficies aerodinámicas
Recubrimientos protectores y barreras térmicas personalizados

El plazo de entrega depende de la complejidad y el volumen del pedido. Incluyendo el mecanizado, el tratamiento superficial y la inspección, el plazo típico para carcasas de bloque de rodamiento estándar de menor complejidad es de 8 a 14 días hábiles. Para la fabricación completa, incluyendo el plazo de fundición aplicable, el plazo para carcasas divididas más complejas con múltiples orificios para los dedos y carcasas divididas integradas de ingeniería es de 3 a 5 semanas. Para la verificación del diseño y las pruebas de ajuste de los rodamientos, las carcasas prototipo mecanizadas a partir de aluminio o acero macizo pueden completarse en un plazo de 5 a 8 días. Los pedidos de gran volumen se procesan en celdas de mecanizado con diseño de accesorios que reducen el tiempo de ciclo. Esta reducción del tiempo de ciclo se logra mediante el programa de producción detallado incluido en la cotización, que incluye la adquisición de materiales, las operaciones de mecanizado, el tratamiento superficial y la verificación de calidad.

Por supuesto. Nuestros ingenieros colaboran con diseñadores de robótica en la creación de alternativas de carcasas de rodamientos integradas que maximizan la eficiencia arquitectónica y optimizan el proceso de ensamblaje. Diseñamos asientos de rodamientos mecanizados en las estructuras del brazo y la articulación del robot para reducir la cantidad de componentes separados y lograr una mayor reducción de peso. Creamos carcasas multifuncionales que combinan soporte de rodamiento, montaje de caja de engranajes e interfaz de conexión del motor. Aplicamos análisis de elementos finitos para optimizar la geometría de la carcasa y cumplir con los objetivos de rigidez y reducción de peso. Desarrollamos diseños de carcasas divididas con líneas de división mecanizadas con precisión en el plano del rodamiento, lo que permite su instalación en ensamblajes con espacio limitado. Desarrollamos técnicas de sellado integradas y sistemas de sellado laberíntico y de contacto alrededor del rodamiento para cumplir con las restricciones de espacio requeridas. Además, desarrollamos sistemas de lubricación con líneas de grasa y depósitos de aceite para una mejor retención de la lubricación y programas de mantenimiento más amplios. Incluimos cables y líneas neumáticas en diseños de orificio hueco para que puedan pasar a través del rodamiento y accionarse en aplicaciones que requieren un diseño compacto en articulaciones de robots colaborativos, estructuras ligeras para una aceleración rápida en robots de recogida y colocación de alta velocidad y robots móviles sensibles al peso.

El mecanizado CNC ofrece diversas ventajas de rendimiento. Unas dimensiones correctas del orificio del rodamiento, dentro del rango de tolerancia H7, permiten que los anillos exteriores del rodamiento se ajusten con la suficiente firmeza para evitar el deslizamiento. La corrosión por fricción se produce en las superficies de deslizamiento del rodamiento y provoca fallos prematuros. El ajuste del anillo exterior del rodamiento también puede tener una holgura para permitir la expansión térmica en entornos con temperaturas cambiantes. La precisa perpendicularidad del orificio a la superficie de montaje, con una tolerancia de 0.001 pulgadas, permite que el rodamiento se alinee correctamente con la superficie de montaje. El paralelismo y la planitud de la superficie de montaje, con una tolerancia de 0.001 pulgadas, resultan en una sujeción uniforme de los pernos, lo que permite distribuir la carga de instalación de forma uniforme y reduce la distorsión de la carcasa, que puede afectar a las holguras del rodamiento. El acabado superficial controlado de los orificios del rodamiento, de 32 a 63 Ra micropulgadas, proporciona la textura necesaria para mantener el ajuste, así como una instalación suave del rodamiento para evitar el desgaste por rozamiento. Las dimensiones adecuadas del hombro que ubican axialmente un rodamiento dentro de ±0.001 pulgadas garantizan que se logre la precarga diseñada en disposiciones de rodamientos de contacto angular, mientras que el mecanizado preciso de la ranura del sello proporciona una protección ambiental eficaz.
Para limitar la deflexión de la carcasa bajo carga a menos de 0.001 pulgadas, es esencial un espesor de pared adecuado combinado con un refuerzo estructural para mantener la alineación de los rodamientos, mantener los cambios de holgura interna y prevenir el desgaste rápido. La integración de características de disipación de calor, como aletas externas, y la optimización de la distribución de masa, mantienen las temperaturas de los rodamientos por debajo de los 80 grados Celsius, lo que preserva la viscosidad del lubricante y prolonga la vida útil de la grasa. La vida útil de la grasa se extiende de 2,000 a 10 000 horas. Los materiales de buena calidad y sus características de amortiguación minimizan la propagación de la vibración de los rodamientos a las estructuras del robot, lo que ayuda a reducir el ruido de todo el sistema entre 5 y 10 dB. Los rodamientos incorporan mecanizado de precisión con interfaces de montaje para ejes, lo que facilita instalaciones precisas y una alineación con una precisión de 0.001 pulgadas, crítica para la calidad del engrane de los engranajes y la vida útil de los acoplamientos.
La capacidad de intercambiar conjuntos simplifica el servicio en campo y reduce el inventario de repuestos gracias a la consistencia dimensional que se mantiene durante toda la producción. La producción de carcasas de rodamientos mecanizadas con precisión sienta las bases estructurales necesarias para los sistemas robóticos, proporcionando un soporte de rodamientos fiable durante más de 20,000 horas de funcionamiento, manteniendo una correcta alineación de ejes, un engrane de engranajes de calidad y la vida útil del acoplamiento, una protección eficaz contra la contaminación según las normas IP54 o IP65 para entornos industriales, una gestión térmica que funciona dentro del rango óptimo de lubricación y un aislamiento de vibraciones para mitigar el ruido general del sistema y proteger los componentes sensibles. Los intervalos de mantenimiento son largos, y los rodamientos y sellos se programan para su sustitución después de 10,000 a 20,000 horas de funcionamiento, según la intensidad de la aplicación. El rendimiento predecible de la automatización productiva se observa en la industria del ensamblaje automotriz gracias a la fiabilidad de la operación continua; en la industria de procesamiento de alimentos con carcasas selladas IP lavables; en la maquinaria de envasado con velocidades de ciclo superiores a 200 operaciones por minuto; en la automatización logística que funciona 24/7; y en la robótica médica, donde la operación debe ser suave, silenciosa y compatible con la esterilización.