GUIAS LINEALES

Redonda. Para recorridos cortos o cargas ligeras ya que, al tener que sujetarse la guía por sus extremos, suele tener mucha flexión. Es capaz de absorber fuerzas en todas las direcciones de su radio. Suelen montarse en parejas para evitar el vuelco del elemento deslizante

Plana. De mecanización sencilla. Puede soportar mayores esfuerzos que una redonda. Suele utilizarse para soportar cargas verticales. Si tuvieran que soportarse una combinación de esfuerzos verticales y horizontales, debe limitarse el movimiento horizontal añadiendo caras verticales en los extremos laterales de la guía, en cuyo caso se denominaría guía rectangular.

Prismática. Permiten soportar cargas oblicuas y son autoajustables (su desgaste no provoca juego alguno). Suelen combinarse una guía prismática con otra plana dado el difícil ajuste que ocasionaría montar dos guías prismáticas (las guías del carro longitudinal del torno es un buen ejemplo de ello.

Cola de milano. Su uso está muy extendido. En sus superficies de contacto aparecen fuerzas que se oponen a su movimiento, por ello dichas superficies deben estar perfectamente lubricadas para minimizar este efecto.

Guías de recirculación de bolas. Para eliminar o minimizar la fricción que hay entre dos superficies deslizantes, se introducen elementos rodantes. En su interior existen canales por donde recirculan estos elementos

Guías hidrostáticas. Entre las superficies de rozamiento se introduce aceite a presión. Al no existir contacto entre las superficies se eliminan completamente la fricción y las holguras por uso. La implantación de este sistema resulta muy cara, por lo que sólo se utiliza en casos donde la exactitud y precisión de los movimientos así lo justifiquen.

AJUSTE DE GUIAS

Debido al uso continuo y la fricción, las superficies de contacto de las guías se van desgastando. Esto hace que se pierda precisión en el guiado debido al aumento del juego entre bancada y carro. A continuación se explican los métodos más utilizados para contrarrestar este efecto en guías del tipo “cola de milano:

Regleta o lengüeta de ajuste – Consistente en un listón que se encuentra alojado entre la bancada y el carro. El ajuste se consigue mediante varios tornillos, colocados en sentido longitudinal, que empujan la regleta.

Regleta de ajuste cónica – Similar a la anterior pero funciona como una cuña. Tiene forma prismática y el ajuste de holgura se consigue variando su posición longitudinal. El ajuste de posición suele lograrse mediante dos tornillos, uno a cada extremo de la regleta.

  

 Ambos mecanismos posibilitan el control del juego en guías en un estado aceptable de desgaste. Cuando el desgaste no es regular, cosa habitual puesto que la mayoría de guías acostumbran a trabajar más en unas zonas que en otras, es imposible lograr una ajuste del juego válido para todo el recorrido, resultando que el carro se desplaza muy fuerte en una parte del recorrido y con demasiado juego en otra. En estos casos, el rectificado de la guías es la única solución. Es muy importante mantener siempre bien lubricadas y ajustadas las guías para prevenir problemas de desgaste.

HUSILLOS

Los husillos o roscas de potencia, constituyen el elemento de transmisión lineal más extendido en fresadoras y tornos convencionales, compuertas hidráulicas, prensas y mordazas. La transmisión por husillo funciona de la misma manera que un tornillo y una tuerca, pero en este caso a la tuerca se le impide el movimiento de rotación, de manera que al girar el tornillo se obliga a la tuerca a desplazarse sobre el eje longitudinal. Es un ejemplo típico de la transformación de un movimiento circular en otro lineal.

 

Por lo tanto un husillo no es otra cosa que un tornillo largo, dotado de un tipo de roscado según el uso que se le quiera dar.

TIPOS DE ROSCA:

Triangulares – Son las roscas utilizadas en los tornillos de fijación, los cuales deben generar grandes fuerzas y no deben aflojarse.

Trapezoidales – Son las más utilizadas para la transmisión de movimientos lineales. Soportan grandes esfuerzos en ambos sentidos. El torno objeto de estas prácticas monta este tipo de husillos.

Diente de sierra – Se utilizan cuando se presentan grandes presiones en un solo sentido del eje de la rosca. También se las llama “roscas de artillería”.

Redondas – Utilizadas en piezas susceptibles de recibir choques como en los enganches de tren, debido a que son difíciles de estropear. Su mecanización presenta dificultades por lo que su uso no está muy extendido.

 

Cuadrada – Tipo de rosca no normalizada pero de uso muy extendido en lugar de la trapecial debido a su fácil fabricación, aunque no es capaz de soportar grandes esfuerzos.

Para tuerca de recirculación de bolas – El mismo concepto que el patín de recirculación de bolas pero aplicado al conjunto husillo-tuerca.  Un surco helicoidal recorre el husillo, el surco tiene el perfil de las bolas que contiene la tuerca.  Soporta grandes esfuerzos y es uno de los sistemas de posicionamiento lineal  más precisos, con las ventajas de la rodadura respecto a los otros sistemas, que son de fricción. Coste elevado

Husillo de rosca trapezoidal normalizado ISO

AJUSTE DEL HUSILLO

Al igual que en las guias, la unión entre tuerca y husillo está sujeta a holguras que restan precisión al mecanismo. En el husillo de una prensa o mordaza, este efecto carece en principio de importancia, pero en un sistema de posicionamiento lineal es un aspecto a tener muy en cuenta. Este efecto se hace patente al cambiar el sentido del movimiento, ya que al empujar la tuerca sólo están en contacto una de las paredes de la rosca. En el momento de invertir el giro, el husillo girará libre hasta que toquen las pareces del lado contrario. 

La distancia de separación descrita es lo que conocemos como holgura o juego del husillo y aumenta con el desgaste producido por fricción. En principio, el desgaste se concentra sobre la tuerca, que acostumbra a ser de un material menos duro que el husillo (las tuercas suelen ser de bronce y los husillos de acero).

Para solucionar o limitar estos juegos se montan dos tuercas consecutivas, separadas por algún elemento que las empuje en direcciones opuestas. En la imagen se observa el sistema empleado en el torno Pinacho. El elemento separador es una esfera de acero que, mediante un tornillo, se empuja hasta limitar el juego a un valor mínimo sin forzar el mecanismo.

En husillos de bolas, es posible dar una precarga al mecanismo y eliminar totalmente la holgura. En husillos de fricción como los del torno Pinacho SP-250, en cambio, siempre existirá una holgura residual: no se puede dar precarga al mecanismo pues las fuerzas de rozamiento serían demasiado elevadas. La holgura residual acostumbra a ser de media décima o una décima de milímetro.

MANTENIMIENTO

Aunque en teoría el operario del torno será el primero en detectar cualquier desajuste o problema, conviene revisar con cierta frecuencia las holguras de guías y husillos, ya que un ajuste inadecuado (demasiado forzado o demasiado holgado) repercutirá en la vida útil de los elementos y en la precisión obtenida al tornear.

 

Es importante proteger los elementos sometidos a fricción de virutas, suciedad y polvo, no descuidar su limpieza regular y una lubricación adecuada, en los intervalos establecidos por el plan de mantenimiento preventivo. La mayoría de marcas disponen de lubricantes especiales para guías, con aditivos que mejoran su adherencia a las superficies, su resistencia a los líquidos refrigerantes para mecanizado y evitan el efecto “stick-slip” (funcionamiento “a golpes”). Viscosidades según ISO VG68 o VG100 son adecuadas para la mayoría de guías. En guías verticales se utilizan lubricantes de mayor viscosidad (ISO VG220) que se mantienen mejor en superficies verticales.