La línea de productos de husillo de Colonial Tool lleva la marca registrada de "R.A.S. - Rigidez a velocidad” y se le permitió continuar usando el nombre Ex-Cell-O hasta 1992. Recientemente R.A.S. obtuvo una patente en nuestro estado de la técnica R.A.S. Husillo de perforación motorizado.

R.A.S. ha producido más de 150,000 husos en los últimos 70 años, que incluyen husillos de bloque, motorizados, excéntricos, aerostáticos e hidrostáticos.

R.A.S. - Colonial Tool autosuficiente en ingeniería, fabricación, ensamblaje y taller de servicio que es capaz de proporcionar precisión en los requerimientos de husillo al más alto nivel de calidad y al menor costo.

A.        Ingeniería

R.A.S. Ingeniería revisa los requerimientos del cliente y seleccionará los diseños del husillo para un rendimiento óptimo. R.A.S. es CAD / CAE integrados utilizando el software más eficiente y preciso para el análisis del husillo. R.A.S. también emplea empresas de consultoría en ingeniería se determina la necesidad. Estas empresas incluyen Adesco, Demac y Engineering Methods.

B.        Fabricación

l.          Corte de metales

R.A.S. Colonial Tool es autosuficiente en su capacidad de manufactura que idealmente no requiere subcontratación, más que materias primas y rodamientos. Esto es especialmente significativo durante las entregas críticas (es decir, las reparaciones bajo garantía) cuando el plazo es importante.

Prácticamente cualquier configuración de carcasa o eje se puede fabricar en nuestras instalaciones y actualmente el 95% de los ejes y el 80% de las carcazas se fabrican en Colonial Tool.

2.         Metalurgia

R.A.S. Colonial Tool tiene una instalación de tratamiento térmico de 10,000 pies cuadrados y puede seleccionar y controlar los procesos de tratamiento térmico para garantizar la estabilidad del material.
 

C.        Ensamble y Servicio

R.A.S. tiene un área limpia de 1700 pies cuadrados, temperatura y humedad controladas donde se completa y prueba todo el ensamblaje de los husillos. Los técnicos de husillo R.A.S. son capaces de ensamblar y probar 60-70 cajas de husillos estándar o 35-45 husillos motorizados estándar (es decir, $ 550K U.S./mes). Cuando se requiere un exceso de capacidad, Colonial Tool ha asignado a ingenieros del proyecto la subcontratación de instalaciones de ensamblado para coordinar los ensamblajes. La instalación local de subcontratación localizada por R.A.S. es Precision Spindle Services y G & H Machine que tienen 30 años de experiencia en el montaje de husillos y una larga relación con R.A.S. La capacidad puede expandirse a S 750 K U.S./mes.

Una línea directa de servicio al cliente disponible las 24 horas. Todos los servicios se llevarán a cabo fuera de Colonial Tool-Windsor y R.A.S. asegura representante en la instalación del cliente dentro de la hora que sigue a la comunicación telefónica.

D.        Gestión de proyectos

Todos los programas requerirán un compromiso total de R.A.S. - Colonial Tool para proporcionar el producto y el servicio necesarios esperados en una asociación. La gestión de proyectos será responsabilidad del Vicepresidente de Operaciones - Paul Thrasher, P. Eng. Quien tiene 10 años de experiencia en la industria automotriz.

Las responsabilidades del programa de cualquier pedido de husillos se dividen entre el personal de Colonial Tool.

E.         Entrega

R.A.S. los tiempos de entrega estándar dependen del tipo de husillo y la cantidad del mismo. La uniformidad entre los husillos aumenta en gran medida la eficiencia de los mismos y deberían ser procurados para proyectos de cualquier magnitud.

Generalmente, la estimación de los envíos se basa en la recepción de los primeros planos aprobados.

Las cantidades de husillo superiores a las indicadas generalmente se liberan

NÚMERO DE SEMANAS                        8                    10                    12                    14                    16                    18 

HUSILLOS DE CAJA                                16                   24                    32

HUSOS MOTORIZADOS                           -                       -                       -                     8                     16                     24

ESPECIALES                                               -                      -                        -                     -                      8                      16 

(CONJUNTO / HUSILLOS ACCIONADOS POR ENGRANAJE)

CARACTERÍSTICAS DE LA GAMA DE HUSILLOS

R.A.S. La gama de husillos de caja estándar tiene muchas características que la convierten en una excelente opción para operaciones críticas de fabricación. Dentro de esta sección están las características sobre las que Ford ha consultado, así como las características que R.A.S. cree que debe ser destacado.

RIGIDEZ

Las desviaciones del eje de rotación ocurren cuando se aplican fuerzas estáticas y dinámicas al husillo. Es la resistencia de estas fuerzas las cuales definimos como la rigidez estática y la rigidez dinámica.

A.      Rigidez Estática

El mecanizado de precisión, generalmente operaciones de acabado, requieren husillos estáticamente rígidos para garantizar la precisión del corte. Las tasas resultantes  de resorte de husillo radial están compuestas por dos componentes principales; flexión del eje y deflexión del rodamiento. Ver figura.

Al estudiar la contribución del rodamiento, las deflexiones son una función de la rigidez del rodamiento, proyección del  rodamiento delantero, fuerza de corte y espacio entre rodamientos.

KBRC = F/dBR     ...(1)

dBRC = (a * dBRC + (dB * 1/dA + dB) * d2+d2/dB+1 ...(2)

dB = F(a + 1)/1*XB ...(3)

dA = F(a + 1)/1*XA ...(4)

La contribución de la flexión del eje depende del material del eje y la geometría, el voladizo desde los cojinetes delanteros hasta la cara de corte y el espacio entre los rodamientos.

KBRC = F/dGEO„ ...(5)

dGEO =  …. (6)

E = Modulus of elasticity

I = 3.1416172/64 Suponiendo un momento constante de inercia

La rigidez combinada del rodamiento y del eje es inversamente proporcional a la suma de las deflexiones.

Therefore KSTATIC =  …. (7)

Las ecuaciones que se muestran arriba son una versión simplificada de las tasas de resorte radial estático de los ensambles de los husillos de rodamientos. En la práctica, las deflexiones son frecuentemente más grandes que los valores calculados debido a la integridad de los ajustes del rodamiento, la deformación de las superficies de acoplamiento y los efectos de la construcción de la carcasa. La integridad de los ajustes del rodamiento se puede mejorar mediante una mayor precarga la cual expande el anillo exterior del rodamiento para un ajuste más estrecho. El uso más importante de las ecuaciones mostradas es determinar el diseño del rodamiento, el espacio entre los rodamientos; geometría del eje y, en ocasiones los materiales seleccionados, los cuales proporcionarán la menor desviación del eje del husillo.

Los husillos también están sujetos a la deflexión axial, por lo cual el husillo debe ser diseñado para vencerla. Por motivos de simplicidad, se puede suponer que los índices de elasticidad axial del husillo son iguales a los índices de elasticidad del rodamiento. Por lo tanto, el ensamble del husillo es una función del tipo de rodamiento, precarga y configuración.

B.      RIGIDEZ DINÁMICA

La susceptibilidad a la vibración  está directamente relacionada con la flexibilidad dinámica. Los dependientes de la flexibilidad dinámica se combinan dentro del circuito de la herramienta de trabajo, en cuyo punto el ensamble del rodamiento del husillo es un factor matemático.

Para simplificar la explicación de la rigidez dinámica, se considera un simple sistema amortiguado de masa-muelle, representado en la ecuación 8.

 …. (8)

Tanto como la frecuencia de vibración aumenta, la amplitud de la vibración aumenta. Cuando la frecuencia de vibración forzada (W) es igual a la frecuencia natural (Wn) se produce la resonancia del sistema de masa-muelle, KDTN = KSTAT * 20). La flexibilidad dinámica es la amplitud de la vibración en resonancia y depende solo de la cantidad de amortiguación (z) en el sistema. Para minimizar la amplitud de la vibración se requiere una mayor amortiguamiento que emana de la histéresis del material del husillo y la fricción del rodamiento. Las propiedades de amortiguación de los elementos rodantes no son suficientemente conocidas, lo que hace que el comportamiento dinámico del husillo sea difícil de predecir, sin embargo, las pruebas han indicado que la amortiguación es más efectiva a medida que aumenta la precarga.

C.      RIGIDEZ DE LOS HUSILLOS DE GUARDIA

Se han generado valores de rigidez estática para R.A.S. en rango de husillo estándar. Esta rigidez se calcula en base a muchas suposiciones y son consistentes a través de la tabulación. Consulte la Tabla 7. No se recomienda hacer una comparación de la rigidez calculada de diferentes constructores de ejes sin que se enfatice el grado de influencia de los supuestos.

D.      RIGIDEZ SUGERIDA

R.A.S. ha establecido algunos valores objetivo para los índices de elasticidad  del husillo en la punta del husillo que han demostrado ser superiores al herramental utilizado.

PUNTAS DE HUSILLOS ESPECIALES HUSILLOS ESPECIALES

Las unidades de husillo R.A.S.  son universalmente aplicables y se suministran con varias configuraciones de punta, dependiendo de los requisitos. Las Figuras 6 a 8 ilustran las configuraciones de punta disponibles.

TOOL JOINT INTERFACE

Superficie de contacto (interfaz) de las juntas de herramienta
La interfaz de las juntas del husillo de herramienta R.A.S. es tratada térmicamente, y por lo general a 58-62 R'c'. Alta dureza en la interfaz resulta en revestimiento resistente de la superficie, el cual no requiere ningún tratamiento adicional.

El óxido negro y el cromado de la cara del husillo son inaceptables debido a la variabilidad inducida y al descamación  del cromo, sin embargo, los diámetros de los pilotos cromados se pueden lograr con éxito sin temor a pelarse o astillarse. El cromado se usa con frecuencia durante la reconstrucción de los husillos para poner los diámetros del piloto dentro de  tolerancia.

MOTORES

R.A.S. emplea motores de inducción A.C., los husillos de precisión motorizados estándar tienen características especiales para una vida más larga y un mejor rendimiento.

a. El orificio del rotor está sintonizado para reducir lo mejor posible el estrés de la   cilindricidad cuando el motor queda ajustado por contracción al eje.

b. El diámetro externo del rotor es terminado con una superficie concéntrica a los diámetros de los rodamientos que reduce problemas del balance (reduce el pulso del momento de torsión).

c. Los motores que requieren líquido de enfriamiento tienen cubiertas de acero inoxidable para evitar la corrosión de la carcasa.

d. Los estatores son equilibrados eléctricamente, lo que limita la carga irregular de los rotores.

e. Los devanados incluyen aislamiento impregnado al vacío y revestimiento Nomex para garantizar la máxima protección contra los contaminantes.

TUBOS SEPARADORES

R.A.S. utiliza un tubo separador en el diseño de los husillos  estándar con diámetros de eje de hasta 100 mm. Las ventajas de usar un tubo separador son el doble. En primer lugar, el separador permite el uso de rodamientos del mismo diámetro en la parte delantera y trasera del husillo, reduciendo el número de componentes diferentes. El segundo lugar,  es la ventaja de una mayor rigidez. Principalmente, el factor limitante en la rigidez del husillo por debajo de 100 mm se atribuye a la geometría del eje. El tubo separador agrega una mayor estabilidad y rigidez debido a la sujeción de los rodamientos entre el separador. Si imaginamos una sección delgada del eje con discos similares unidos entre ellos, podemos obtener cierta flexibilidad entre los discos. Sin embargo, si se coloca un tubo separador sobre el eje y se sujeta firmemente entre los discos, la rigidez del sistema aumentará.

MATERIALES

R.A.S. utiliza varios materiales estándar de alta calidad en todos los rangos de husillo estándar. Se describen  los materiales, las propiedades y los usos típicos (Tabla 8 y 9). Dependiendo de la aplicación, otros materiales exóticos pueden ser requeridos, como Teconite 18.5, donde se requiere un amplio módulo de elasticidad para aumentar la rigidez.

FABRICACIÓN

R.A.S. fabrica todos los husillos estándar según las tolerancias de precisión ISO o mejor resumidos en las tablas 9 a 10 y el apéndice I. Las figuras 8 y 9 son componentes estándar utilizados en el husillo DBLM-075-000, que indican la precisión y calidad empleadas en los husillos de caja. Donde se requiere una precisión excepcional, las tolerancias ilustradas se reducen y se usan técnicas especiales de fabricación para lograrlas. (por ejemplo, Husillos Estáticos Aeroespaciales)