Como elemento fundamental de la precisión del equipo, el rendimiento de la lubricación de las guías de las máquinas herramienta determina directamente la calidad del mecanizado y la vida útil del equipo. Al abordar los puntos débiles de toda la industria, como el arrastre, el atasco y la degradación de la precisión causados por el movimiento alternativo a largo plazo de las guías, Teffiko se dedica a la investigación y el desarrollo de bombas de tornillo para la lubricación de máquinas herramienta, ofreciendo soluciones de lubricación estables, de baja pulsación y cuantificadas con precisión. Este documento analiza exhaustivamente los requisitos estándar, las dificultades técnicas de las bombas de tornillo aplicadas a la lubricación de guías de máquinas herramienta y clasifica las especificaciones de lubricación diferenciadas para varios tipos de máquinas herramienta para respaldar el mantenimiento de la operación y la optimización técnica del equipo en sitio.
Las máquinas herramienta cuentan con numerosos puntos de lubricación, estructuras complejas y abundantes componentes de transmisión; la mayoría de los equipos admiten lubricación síncrona multipunto, lo que impone estándares estrictos en los sistemas de suministro de aceite de bombas de tornillo, la selección de lubricantes y el sellado del sistema. Los requisitos específicos son los siguientes:
1. Adopte lubricación automática por circulación forzada para garantizar un suministro de aceite estable para múltiples puntos
Las máquinas herramienta modernas tienen una gran cantidad de puntos de lubricación con una distribución compleja. La lubricación manual no puede garantizar la puntualidad y la uniformidad cuando varias unidades funcionan simultáneamente. Por lo tanto, las guías de las máquinas herramienta generalmente adoptan una lubricación automática por circulación forzada con bombas de tornillo. Controlado por PLC para arranque-parada temporizado y suministro cuantitativo de aceite, este modo reduce los costos de mano de obra y mantiene los pares de fricción de guías, cojinetes y componentes de transmisión bajo una lubricación efectiva constante, eliminando el desgaste en seco resultante de la escasez de aceite.
2. Adáptese a sistemas de lubricación hidráulica compartidos garantizando al mismo tiempo la estabilidad del sistema
Muchas máquinas herramienta adoptan circuitos de aceite integrados para los sistemas hidráulicos y de lubricación para lograr una estructura compacta y un funcionamiento y mantenimiento convenientes. En consecuencia, los parámetros de suministro de aceite de la bomba de tornillo y las propiedades del lubricante deben satisfacer una doble adaptación: estabilizar la presión y garantizar una actuación sensible del sistema hidráulico, al tiempo que satisface las demandas de lubricación de los pares de fricción, como guías y cojinetes. Se dará prioridad a los lubricantes con alto índice de viscosidad y excelentes propiedades antidesgaste y antioxidantes para reducir los costos operativos del sistema y extender los intervalos de reemplazo de aceite.
3. Combinar los modos de lubricación y los requisitos de fluidez de diferentes máquinas herramienta
Para los rodamientos principales y las guías de servicio pesado de máquinas herramienta independientes de gran tamaño, los métodos de lubricación auxiliar, como la alimentación por goteo por gravedad y la lubricación por mecha, a menudo se implementan junto con el suministro de aceite centralizado desde bombas de tornillo. Estas condiciones de funcionamiento exigen una alta fluidez del lubricante: el aceite debe fluir suavemente hacia los pares de fricción de las guías sin estancamiento ni suministro insuficiente de aceite. Mientras tanto, las bombas de tornillo deberán ofrecer una salida estabilizada de flujo bajo para adaptarse al ritmo de suministro de aceite de la lubricación por gravedad.
4. Reducir la pérdida por fricción de la transmisión y reducir el consumo de energía del equipo.
Las máquinas rectificadoras y las máquinas herramienta compuestas contienen intrincados engranajes, cojinetes lisos y rodamientos, cuya pérdida total de potencia por fricción puede alcanzar entre el 30% y el 40%. Los sistemas de lubricación de bombas de tornillo se combinarán con lubricantes de viscosidad adecuada y lubricidad superior para minimizar la resistencia a la fricción de las piezas de la transmisión, reducir la pérdida de energía inútil, mejorar la eficiencia operativa del equipo y lograr la conservación de energía.
5. Adaptarse a las condiciones de carga de impacto y de lubricación límite para máquinas herramienta de desbaste
Los tornos y otras máquinas herramienta de desbaste funcionan de forma intermitente y con frecuencia sufren cargas de impacto durante el mecanizado; sus pares de fricción de guía funcionan principalmente en condiciones de lubricación límite. Para tales escenarios, las bombas de tornillo deben responder rápidamente con un retraso cero entre arranque y parada. Mientras tanto, se deben aplicar lubricantes con resistencia a presiones extremas, rendimiento antichoque y dureza robusta de la película de aceite para evitar que las cargas de impacto rompan las películas de aceite y evitar la fricción metálica directa y el desgaste de las guías.
6. Controlar estrictamente el aumento de temperatura de las máquinas herramienta de precisión para garantizar puntos de referencia de mecanizado de alta precisión.
Las máquinas herramienta de precisión imponen límites extremadamente estrictos al aumento de temperatura inducido por la lubricación: el aumento de temperatura del lubricante durante el funcionamiento normal no debe exceder los 2‑5 ℃ por encima de la temperatura ambiente. Una temperatura excesiva provoca deformación térmica de las guías y pérdida de precisión. Por lo tanto, los sistemas de lubricación con bombas de tornillo deben someterse a cálculos y diseños precisos teniendo en cuenta la capacidad del tanque de aceite, la viscosidad del lubricante y la frecuencia de circulación del suministro de aceite. La disipación de calor circulante estable mantendrá la temperatura del aceite y evitará la desviación de precisión causada por un aumento excesivo de temperatura.
7. Mejorar el sellado del sistema para evitar la contaminación por impurezas de los circuitos de aceite.
Un sellado deficiente de los sistemas hidráulicos y de lubricación de las máquinas herramienta permite que las virutas de metal y el polvo de esmerilado generados durante el mecanizado invadan los circuitos de aceite. Estos contaminantes obstruyen las bombas de tornillo, los distribuidores y las ranuras de aceite de las guías, aceleran el desgaste de los componentes y aceleran el deterioro oxidativo del lubricante. En consecuencia, los sistemas de lubricación de bombas de tornillo deben estar equipados con conjuntos de filtrado junto con una protección de sellado de circuito completo para bloquear las impurezas sólidas en la fuente.
8. Los lubricantes deberán presentar propiedades antiemulsificación, antioxidantes y anticorrosión.
En el caso de las máquinas herramienta para cortar y rectificar metales, los medios refrigerantes, como el fluido emulsionado y la solución acuosa de tripolifosfato de sodio, penetran fácilmente en los sistemas de lubricación, lo que provoca la emulsificación del lubricante y fallas en el rendimiento. En la selección de lubricantes y la adaptación del sistema de bomba de tornillo, se debe priorizar aceites especiales para guías con excelente desempeño antiemulsificación, a prueba de herrumbre y anticorrosión para evitar la oxidación de las guías y fallas de lubricación debido a la emulsificación del aceite.
9. Resuelva específicamente el arrastre de las vías guía y mejore la suavidad del movimiento
Las guías de máquinas herramienta representan un gran desafío en materia de lubricación para equipos completos. Sus características de movimiento alternativo de velocidad variable y carga variable provocan fácilmente desplazamientos y atascos, lo que socava directamente la precisión del mecanizado. Además del suministro de aceite constante y uniforme mediante bombas de tornillo, se requieren aceites especiales para guías con viscosidad equivalente y un rendimiento antideslizamiento superior para formar películas protectoras de aceite continuas y uniformes y eliminar completamente el arrastre a baja velocidad.
Para aprovechar al máximo los puntos fuertes de las bombas de tornillo en cuanto a estabilización de presión, suministro cuantitativo y baja pulsación y mitigar diversos riesgos relacionados con la lubricación de las máquinas herramienta, se deben enfatizar los siguientes puntos clave durante la instalación práctica, la puesta en servicio y el mantenimiento operativo:
1. Haga coincidir con precisión el caudal y la presión para compensar la caída de presión de la tubería
Las guías de largo recorrido para máquinas herramienta cuentan con largos oleoductos con numerosas curvas, lo que produce una importante pérdida de presión a lo largo de las rutas de flujo. Al seleccionar bombas de tornillo, no se deben tomar como referencia los parámetros nominales por sí solos. La caída de presión de la tubería se calculará de antemano reservando márgenes adecuados de caudal y presión, de modo que el lubricante pueda llegar a los extremos más alejados de las guías y eliminar el suministro excesivo de aceite en los extremos cercanos y el suministro insuficiente en los extremos lejanos.
2. Organizar científicamente los puntos de lubricación y las estructuras del circuito de aceite.
Los puntos de descarga de aceite se ubicarán con precisión en las superficies deslizantes de alta carga de las guías, superficies de contacto deslizantes y zonas tensionadas con ranuras en cola de milano para garantizar el suministro prioritario de aceite para las posiciones críticas de fricción. El diseño del circuito de aceite se simplificará tanto como sea posible con menos curvas y esquinas muertas, asegurando un suministro uniforme de aceite en todo el circuito y formando películas de aceite intactas, continuas y sin espacios en las guías.
3. Estandarizar la instalación de la bomba para evitar la cavitación y la falta de succión.
Las bombas de tornillo se montarán cerca de los tanques de petróleo para acortar las tuberías de succión. Las tuberías de succión deben ser cortas, rectas y gruesas con válvulas y curvas mínimas para reducir la resistencia a la succión, evitando la falta de succión de la bomba, la cavitación y la fluctuación del suministro de petróleo para un suministro de petróleo estabilizado a largo plazo.
4. Supervise dinámicamente la temperatura y la presión del aceite para adaptarse a las condiciones de funcionamiento cambiantes.
La temperatura del aceite afecta directamente la viscosidad del lubricante y la resistencia de la película de aceite. Durante la operación-mantenimiento, la temperatura del aceite y la presión de trabajo de la bomba se controlarán en tiempo real. Los intervalos de lubricación y la duración del suministro de aceite se ajustarán de acuerdo con las diferencias estacionales de temperatura y las variaciones de carga de mecanizado para satisfacer los requisitos de lubricación en diversas condiciones de trabajo.
Dadas las complejas condiciones operativas de las máquinas herramienta, persisten varias dificultades comunes en toda la industria en la lubricación práctica de guías mediante bombas de tornillo. Estos constituyen los principales contribuyentes al desgaste de las guías y a la degradación de la precisión:
1. Dificultad para lograr un espesor uniforme de la película de aceite en guías largas
La caída de presión es inherente a los circuitos de aceite de larga distancia, lo que da como resultado películas gruesas de aceite cerca del extremo de la bomba y películas delgadas en secciones remotas de la guía con lubricación desigual. El funcionamiento prolongado provoca un desbordamiento de aceite en los extremos cercanos y un desgaste abrasivo seco en los extremos lejanos, lo que altera el paralelismo de las guías y reduce la precisión del posicionamiento de la máquina-herramienta. La puesta en servicio y la solución de la causa raíz resultan desafiantes.
2. El bloqueo de gas inducido por un arranque y parada intermitentes provoca un desgaste en seco instantáneo
Después de una parada intermitente de la máquina herramienta, el lubricante regresa de las tuberías y el aire invade los circuitos de aceite. El arranque posterior de la bomba de tornillo provoca bloqueo de gas y retraso en el suministro de aceite, lo que provoca una lubricación momentánea sin aceite de las guías. Los efectos acumulativos producen microarañazos y rayas en las superficies de las guías y afectan la planitud de las guías.
3. La vibración de las máquinas herramienta socava la estabilidad del suministro de petróleo
La vibración sostenida de las operaciones de corte perjudica la precisión del engrane del rotor de las bombas de tornillo y afloja las uniones de las tuberías, lo que provoca fluctuaciones menores en el caudal y la presión, deterioro de la estabilidad de la película de aceite y agravamiento del desgaste irregular de las guías.
4. Adaptabilidad insuficiente de la lubricación ante variaciones estacionales de temperatura.
En los talleres con temperatura no constante, los lubricantes se vuelven viscosos en invierno, lo que aumenta la carga de la bomba y retrasa la entrega de aceite; En verano, los lubricantes se adelgazan y reducen la capacidad de carga de la película de aceite, y la película de aceite puede romperse durante el mecanizado de servicio pesado. Los sistemas de bombas de tornillo con parámetros fijos no pueden adaptarse por sí solos a los cambios estacionales de viscosidad.
5. El desgaste oculto de la bomba provoca indirectamente una pérdida de precisión de la guía
El funcionamiento a largo plazo desgasta gradualmente los rotores y casquillos de las bombas de tornillo, lo que genera fugas internas y una degradación de la presión y el caudal. Estos fallos están muy ocultos y apenas son detectados por el personal de mantenimiento. Las consecuencias incluyen una lubricación insuficiente de las guías, un desgaste acelerado y piezas de trabajo mecanizadas fuera de tolerancia.
A continuación se resumen las medidas de optimización implementables, dirigidas a las dificultades clave mencionadas anteriormente y considerando condiciones operativas diferenciadas para las máquinas herramienta de desbaste y mecanizado de precisión:
La lubricación de guías de máquinas herramienta enfrenta puntos débiles que incluyen la fluctuación de carga, la tendencia a arrastrarse, riesgos de contaminación por emulsificación del lubricante y un control desafiante del aumento de temperatura. Con estabilización de presión, baja pulsación y suministro cuantitativo preciso, las bombas de tornillo se adaptan a la lubricación centralizada de máquinas herramienta y abordan desafíos como el suministro desigual de aceite a lo largo de guías largas, el bloqueo de gas y el desgaste inducido por vibraciones. Teffiko ofrece soluciones personalizadas de lubricación de bombas de tornillo. Para consultas, visite [www.teffiko.com]o correo electrónico:ventas@teffiko.com.
-
