La colaboración entre ingenieros de SKF y SNFA ha conducido al desarrollo de nuevas series de rodamientos de precisión que pueden utilizarse en máquinas herramienta y aplicaciones afines.

Los fabricantes de máquinas herramienta ahora pueden aprovecharse de las ventajas que ofrecen las nuevas series de rodamientos de superprecisión. La nueva gama, ya presentada en importantes ferias internacionales de máquinas herramienta, se está introduciendo actualmente en el mercado.

Estos nuevos rodamientos son el resultado de la labor conjunta de ingenieros de SKF y SNFA, empresa adquirida por el Grupo SKF, y se han diseñado para satisfacer las necesidades de los fabricantes de máquinas herramienta, que precisan rodamientos que puedan girar a velocidades más elevadas, con un alto grado de exactitud, gran rigidez, larga vida útil y bajo consumo energético.

Esto se ha conseguido combinando los conocimientos de SKF y SNFA, y su tecnología más avanzada.

NUEVA SERIE 718 (SEA) DE RODAMIENTOS DE BOLAS DE CONTACTO ANGULAR DE SUPERPRECISIÓN
Estos rodamientos constituyen una solución óptima para aplicaciones en las que el espacio es muy limitado. Tienen una sección transversal muy delgada (fig. 1) (sobre todo si se comparan con los rodamientos de otras series de diámetros ISO), junto con un alto grado de precisión (según ISO 4, ABEC 7 como estándar y, bajo pedido, ISO 2, ABEC 9) y rigidez. Estos rodamientos se pueden usar con éxito no sólo en aplicaciones de máquinas herramienta, sino también en brazos robot y sistemas de medición.

Las versiones de la serie 718 (SEA) pueden obtenerse como rodamientos individuales, como juegos de rodamientos preemparejados, como rodamientos de emparejamiento universal y como juegos de rodamientos de emparejamiento universal. Están disponibles como estándar con un ángulo de contacto de 15° o 25°.

Las características básicas de la nueva serie pueden resumirse como sigue:

• gama de productos: diámetros de agujero de 10 a 160 mm
• bolas de mayor tamaño para mayor capacidad de carga
• diseño de radio de esquina optimizado para mejor precisión de montaje (fig. 2)
• tres clases de precarga y dos metodologías de precarga para satisfacer diferentes requisitos en cuanto a velocidad y rigidez
• capacidad de mayor velocidad de trabajo (por término medio un 3% más que las series anteriores)

En la figura 4 se muestra un ejemplo de aplicación.

NUEVAS SERIES DE RODAMIENTOS DE BOLAS DE CONTACTO ANGULAR OBTURADOS DE SUPERPRECISIÓN S719.. B (HB ../S) Y S70.. B (HX ../S)
Dos de las series –S719.. B (HB ../S) y S70.. B (HX ../S)– se han concebido con la intención de fabricarlas en versión obturada. Se sabe que las condiciones operativas de las máquinas herramienta, en cuanto a limpieza del entorno de trabajo, pueden ser muy exigentes para los rodamientos. Las pruebas de campo realizadas muestran que las averías prematuras en los rodamientos con frecuencia tienen que ver con la contaminación. La penetración de polvo, virutas, agua o líquidos refrigerantes en la zona de contacto entre los caminos de rodadura y los elementos rodantes puede provocar indentaciones o inhibir la formación de una buena película de lubricante. Esto puede acortar la vida útil del rodamiento. Los modelos de las series S719.. B (HB ../S) y S70.. B (HX ../S) van provistos de obturaciones de caucho de acrilonitrilo butadieno (NBR) como barrera contra los contaminantes.

Estas series se fabrican como estándar según la clase de precisión P4A (ISO 4 para dimensiones principales e ISO 2 para precisión de giro) y están disponibles con un ángulo de contacto de 15° o 25° (de 18º bajo pedido). Existen tres clases de precarga. Dichos modelos, al igual que los demás rodamientos de bolas de contacto angular de superprecisión, pueden suministrarse como rodamientos individuales, como rodamientos individuales de emparejamiento universal, como juegos de rodamientos de emparejamiento universal y como juegos de rodamientos preemparejados.

Además de la versión obturada básica (fig. 3a) existe una versión abierta (fig. 3b). Para aplicaciones en las que la velocidad sea extremadamente alta y deba usarse lubricación de aceite y aire (fig. 5), puede suministrarse la ejecución «L» provista de dos orificios de lubricación y dos ranuras para juntas tóricas en el aro exterior (fig. 3c).

En la figura 5 se muestra un ejemplo de aplicación.

NUEVA SERIE 72.. D (E 200) DE RODAMIENTOS DE BOLAS DE CONTACTO ANGULAR DE SUPERPRECISIÓN SKF-SNFA
Las máquinas herramienta y otras aplicaciones de gran precisión exigen rodamientos con prestaciones de alto nivel. Uno de los principales retos de rendimiento es que el sistema tenga una gran rigidez, puesto que la magnitud de la deformación elástica bajo carga determina la productividad y precisión del equipo. Las máquinas de cinemática paralela (PKM), por ejemplo, ofrecen alta rigidez estructural y tienen gran capacidad dinámica. Pero esto sólo es posible si los rodamientos incorporados en ellas están a la altura de los requisitos.

La capacidad del nuevo diseño de rodamientos de bolas de contacto angular de superprecisión de la serie 72.. D (E 200) para soportar grandes cargas y seguir dotando al sistema de gran rigidez, hace que sean idóneos para las citadas aplicaciones y otras similares.

Los rodamientos de la serie 72.. D (E 200) de SKF-SNFA se caracterizan por:

• bolas de gran tamaño
• alta capacidad de carga
• alto grado de rigidez
• mayor vida útil
• baja generación de calor
• niveles de ruidos y vibraciones bajos

Proporcionan una gran fiabilidad y precisión de alto nivel en aplicaciones como PKM, husillos de torno, rectificadoras y mandrinadoras, dinamómetros de alta velocidad y turboalimentadores.

La gama ampliada de los rodamientos de esta serie comprende ahora diámetros de eje de 7 a 140 mm. Y bajo pedido puede obtenerse una serie de rodamientos obturados que no necesitan relubricación. Para cumplir con varias exigencias operativas de aplicaciones de precisión, los modelos de la serie 72.. D (E 200) se fabrican en dos clases de tolerancia y con dos ángulos de contacto (15° y 25°). Las versiones adecuadas para emparejamiento universal o montaje en conjuntos se fabrican en cuatro clases de precarga, para satisfacer casi todos los requerimientos de aplicación en cuanto a velocidad y rigidez. Bajo pedido se ofrecen juegos de rodamientos adaptados con una precarga especial. La mayor parte de los tamaños están disponibles, como estándar, con bolas de dos materiales opcionales, y los tamaños más comunes incorporan una jaula de poliéter-éter-cetona (PEEK) (fig. 8) para soportar mayores temperaturas de funcionamiento.

En la figura 6 se muestra un ejemplo de aplicación.

Casi siempre todos los rodamientos de bolas de contacto angular de superprecisión se ajustan con un segundo rodamiento, a fin de equilibrar las fuerzas inducidas en sentidos opuestos. Para soportar cargas superiores y cargas axiales en ambos sentidos, los rodamientos se emplean en juegos de hasta cuatro rodamientos (fig. 9).

N 10, NUEVA SERIE DE RODAMIENTOS DE UNA HILERA DE RODILLOS CILÍNDRICOS DE SUPERPRECISIÓN Y ALTA VELOCIDAD
Las aplicaciones de precisión exigen una alta rigidez en el sistema, puesto que la magnitud de la deformación elástica bajo carga determina la productividad y precisión del equipo. Otro reto en las prestaciones es mantener a un mínimo el grado de fricción y calor generado por el rodamiento durante el funcionamiento a alta velocidad.

Para cumplir estos exigentes criterios de rendimiento, la serie N 10 de rodamientos de rodillos cilíndricos tiene una geometría interna optimizada y una jaula rediseñada, lo que les permite soportar incrementos de velocidad de hasta el 30%.

Estos rodamientos se caracterizan por:

• capacidad operativa a alta velocidad
• alta capacidad de carga
• alta rigidez
• baja fricción
• baja sección transversal

La posición libre del rodamiento es característica del extremo sin herramienta de los husillos. Si este rodamiento tiene un ajuste con holgura, esto puede tener una influencia negativa en la rigidez total de la disposición de rodamientos. Por tanto, para que el extremo del husillo en el que no hay herramienta tenga un alto grado de rigidez, debe usarse un rodamiento de rodillos cilíndricos de la serie N 10 con agujero cónico. Soporta el desplazamiento axial y se monta con ajuste de interferencia en el aro exterior, mientras que el aro interior se introduce en el eje cónico para obtener la precarga o el juego radial deseados. Dicha serie ofrece gran fiabilidad y una precisión de alto nivel en aplicaciones como fresadoras de alta velocidad, centros de mecanizado y tornos.

Los rodamientos de la serie N 10 de SKF-SNFA pueden montarse en diámetros de eje de 40 a 80 mm. Sólo pueden obtenerse con un agujero cónico y en dos clases de tolerancia. Para soportar mayores velocidades operativas existe una configuración híbrida.

Se basan en la serie 10 de dimensiones ISO y tienen una baja sección transversal. Pueden montarse en ejes de diámetros relativamente grandes, para ofrecer la rigidez de sistema necesaria en una envoltura de rodamientos pequeña. En comparación con un juego de rodamientos de bolas de contacto angular con la misma capacidad de carga y grado de rigidez, el espacio radial que precisa un rodamiento de la serie N 10 es mucho menor. Esto permite montajes de husillos con disposiciones de rodamientos compactas.

La serie N 10 se ha diseñado para disposiciones de rodamientos que precisan mayor funcionalidad a altas velocidades, alta capacidad de carga y una gran rigidez radial. Estos rodamientos se caracterizan por una geometría interna optimizada, aro exterior sin pestaña y jaula de alta velocidad. Son desarmables, lo que permite separar el aro interior y el conjunto de rodillos y jaula del aro exterior, para facilitar el montaje y el desmontaje.

Estos rodamientos tienen una jaula de tipo ventana, centrada en el aro exterior, de PEEK reforzada con fibra de carbono. En comparación con los diseños anteriores, el diseño simétrico de autocentrado hace que la jaula esté mejor guiada en el camino de rodadura del aro exterior. Asimismo, la jaula guía de forma excelente a los rodillos y proporciona acceso al lubricante (generalmente aceite y aire) para que llegue a las superficies de contacto entre la jaula y las pestañas del aro interior. Las propiedades de la PEEK brindan una extraordinaria combinación de resistencia y flexibilidad a altas velocidades. La PEEK también puede soportar temperaturas de funcionamiento elevadas, al tiempo que tiene una gran resistencia a la acción química y al desgaste.

En la figura 7 se muestra un ejemplo de aplicación.

PRINCIPALES  CARACTERÍSTICAS Y VENTAJAS DE LOS RODAMIENTOS DE LAS SERIES S70.. B (HX ../S) Y S719.. B (HB ../S) DE SKF-SNFA:

Características
Obturación no rozante en ambos lados
Ventajas
Capacidad para altas velocidades y bajo aumento de la
temperatura
Obturación efectiva contra contaminantes
Retención de la grasa, evitando problemas de lubricación
independientemente de la orientación del eje

Características
Preengrasados de por vida
Ventajas
Cantidad exacta de grasa
Eliminan el riesgo de incompatibilidad entre la grasa y los fluidos de lavado
Evitan una posible contaminación durante el montaje del husillo
No hay necesidad de reengrase
Grasa específica de alta velocidad
Unidad lista para montaje

Características
Bolas de pequeño tamaño
Ventajas
Alta velocidad, gracias a fuerzas centrífugas bajas y alta rigidez

Características
Jaula guiada por el aro exterior
Ventajas
Capacidad para altas velocidades

Características
Material de las bolas
Ventajas
Cerámica principalmente, para soportar altas velocidades
Bolas de acero también disponibles