Um bom projeto mecânico com fuso de esferas retificado começa pela escolha correta da classe de precisão. Essa decisão é fundamental, pois as normas técnicas internacionais (ISO / JIS) definem parâmetros claros de tolerância e erro de passo, garantindo desempenho confiável em aplicações industriais de alta exigência.
Embora a principal função do fuso de esferas seja transformar movimento rotativo em deslocamento linear de alta eficiência, o projetista precisa considerar muito mais do que apenas a capacidade de carga. A precisão de avanço e a repetibilidade do sistema podem ser determinantes.
Classe de Precisão em Fusos de Esferas
Os fusos de esferas são classificados de acordo com sua precisão de fabricação, podendo ser fusos laminados ou fusos retificados.
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Nos fusos laminados, as opções de precisão são limitadas, geralmente às classes C10 e C7.
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Já os fusos retificados oferecem classes de precisão mais rigorosas, como C7, C5 e C3, destinadas a aplicações de maior exigência.
Para sermos assertivos, o projetista mecânico, precisa saber interpretar o diagrama de erro de passo. E para essa interpretação é necessário termos bem claro o que significa cada variável apresentada no relatório de erro de passo que pode acompanhar o fuso de esferas retificado com classe de precisão C05 ou C03.
Em linhas gerais:
A Classe C10 significa que o fuso de esferas tem um erro de fabricação que pode chegar a variar 0,21mm a um deslocamento de 300mm.
Já a classe C7 permite uma variação máxima de 0,05 mm no mesmo deslocamento.
Repare o gráfico abaixo: O Travel Length representa o comprimento total do fuso, e a curva de desvio de passo, é representada pela linha preta. Bem, tudo isso quer dizer que ao deslocar a castanha do fuso de esferas ao longo do comprimento do fuso e partir ainda da referencia padrão, temos um desvio capturado por máquinas de laboratórios desenvolvidas para essa finalidade.
Variação do erro de passo e desvio ao longo do fuso de esferas.
Analise a tabela abaixo, nessa tabela temos a máxima variação permitida de acordo com as normas internacionais. Lembrando ainda que seguindo a norma, o erro de passo é medido em um deslocamento linear de 300mm. E a mesma norma não exige a classificação de erro de passo para as classes de precisão C07 ou C10.
Nessa altura vale a pena a reforçar a diferença entre as unidades e300 e e2Pi que aparece na primeira coluna abaixo. O e300 representa o erro de deslocamento do fuso em 300mm e o e2Pi representa o erro máximo que pode ocorrer em apenas uma volta do passo do fuso, e por isso que é e 2Pi, ou seja , o erro encontrado ou máximo tolerado em um giro de 360 graus do fuso. Em outras palavras um passo completo.
É comum um técnico inexperiente não considerar que os fusos retificados dão erro em apenas uma volta do passo, e em alguns casos isso irá gerar uma frustração grande lá na frente. Vamos interpretar a tabela acima para um fuso retificado de classe de precisão C05.
As normas internacionais assegura que um fuso de esferas classificado em C05 deve ter um erro máximo de deslocamento de 0,018mm em 300mm e ainda esse mesmo fuso pode apresentar uma variação de erro de passo de 0,008mm em uma volta do passo.
O resultado final da precisão não está apenas na classificação do fuso de esferas
Apesar de escolher por exemplo um fuso de esferas retificado C05, outros cuidados também precisão ser adotados para o sucesso da aplicação.
Para aplicações de precisão a escolha certa dos mancais de extremidade é fundamental. Os suportes de fuso de esferas como modelos BK/BF ou FK/FF (suporte flangeado) necessitam também ser de classe de precisão C05 que garante uma pré carga ao sistema e elimina folga axial.
Impacto da Classe de Precisão no Custo do Projeto
A classe de precisão do fuso de esferas pode influenciar diretamente o custo final de um projeto de automação industrial. Em especial para pequenas e médias empresas, é essencial avaliar o orçamento com atenção. A prioridade não deve ser apenas escolher o produto mais barato, mas sim garantir o melhor custo-benefício.
De modo geral, os fusos de esferas laminados são amplamente utilizados no mercado, justamente porque a alta escala de produção possibilita preços mais acessíveis e competitivos quando comparados a outras soluções de movimento linear.
Já os fusos retificados classe C7 apresentam custo mais elevado em relação aos laminados equivalentes, o que se justifica pelo processo de fabricação mais rigoroso e pela emissão do relatório de erro de passo, que garante conformidade com normas técnicas internacionais.
Conclusão
A definição correta da classe de precisão do fuso de esferas é um fator determinante para o desempenho e a vida útil de qualquer sistema de automação. Enquanto os fusos laminados atendem bem às aplicações de uso geral com ótimo custo-benefício, os fusos retificados garantem o nível de exatidão necessário em projetos que exigem alta precisão e confiabilidade no posicionamento.
Mais do que escolher entre laminado ou retificado, o ponto-chave está em contar com um fornecedor especializado, capaz de orientar o projetista na interpretação do erro de passo e na seleção da classe de precisão adequada para cada aplicação.
Na Kalatec Automação, você encontra não apenas fusos de esferas de diferentes classes (C10, C7, C5, C3 e C1), mas também o apoio técnico de uma equipe experiente, pronta para ajudar a equilibrar custo, desempenho e qualidade no seu projeto. Assim, sua empresa garante um sistema linear mais eficiente, confiável e competitivo.
