¿Sabes cuántos tipos de carriles guía hay en los centros de mecanizado CNC?

Explicación detallada de los tipos de rieles guía para centros de mecanizado CNC

1. Riel guía de movimiento lineal
   El riel de guía de movimiento lineal es el tipo de riel más común en los centros de mecanizado. Guía las piezas móviles para que se desplacen con precisión en línea recta. Los rieles de guía de movimiento lineal ofrecen las ventajas de una estructura simple, una fabricación sencilla y una gran garantía de precisión. En cada eje del centro de mecanizado, como los ejes X, Y y Z, se suelen utilizar rieles de guía de movimiento lineal.
   La precisión y el rendimiento de los rieles guía de movimiento lineal dependen del material, el proceso de fabricación y la precisión de instalación. Unos rieles guía de movimiento lineal de alta calidad garantizan una precisión y fiabilidad estables del centro de mecanizado en condiciones de alta velocidad y cargas pesadas.
2. Riel guía de movimiento circular
   Los rieles guía para movimiento circular se utilizan principalmente para ejes giratorios de centros de mecanizado o componentes que requieren movimiento circular. El diseño y la fabricación de estos rieles son relativamente complejos, y debido a las particularidades del movimiento circular, deben considerarse factores como la fuerza centrífuga y la fricción.
   Los rieles guía de movimiento circular suelen utilizar rodamientos de bolas o rodillos de alta precisión para garantizar la suavidad y precisión del movimiento de rotación. En algunos centros de mecanizado de alta precisión, también se utilizan rieles guía de movimiento circular hidrostáticos para mejorar la precisión y la estabilidad del eje giratorio.

1. Riel guía de movimiento principal
   El riel guía de movimiento principal es el encargado de realizar el movimiento principal de la herramienta o pieza en el centro de mecanizado. Su precisión y rendimiento tienen un impacto crucial en la precisión y la eficiencia del mecanizado.
   En los centros de mecanizado, se suelen utilizar guías de rodadura de alta precisión o hidrostáticas como guías de movimiento principal. Estas guías ofrecen alta velocidad, alta precisión y alta rigidez, y cumplen con los requisitos de los centros de mecanizado en condiciones de corte a alta velocidad y mecanizado con cargas pesadas.
2. Riel guía de movimiento de avance
   El riel guía de avance es el encargado de realizar el avance de la herramienta o pieza en el centro de mecanizado. Su precisión y estabilidad afectan directamente la precisión del mecanizado y la calidad superficial del centro.
   Los rieles guía de avance suelen ser deslizantes, rodantes o hidrostáticos. Estos últimos ofrecen mayor precisión y estabilidad, siendo adecuados para centros de mecanizado de alta precisión. Por otro lado, los rieles guía deslizantes ofrecen una estructura simple y un bajo costo, siendo adecuados para centros de mecanizado de precisión media y baja.
3. Riel guía de ajuste
   El riel de ajuste se utiliza en el centro de mecanizado para ajustar la posición de la herramienta o pieza. Su precisión y flexibilidad influyen significativamente en la precisión del mecanizado y la facilidad de uso del centro.
   Los rieles guía de ajuste suelen ser deslizantes o rodantes. Estos rieles tienen un bajo coeficiente de fricción y alta precisión, lo que facilita el ajuste fino de la herramienta o pieza de trabajo.

1. Riel guía deslizante
   (1) Riel guía deslizante tradicional
   Los rieles guía tradicionales de hierro fundido y acero templado ofrecen las ventajas de una estructura simple, fácil fabricación, buena rigidez y alta resistencia a las vibraciones. Sin embargo, este tipo de riel presenta las desventajas de un alto coeficiente de fricción estática y un coeficiente de fricción dinámica que varía con la velocidad, lo que resulta en una gran pérdida por fricción. A bajas velocidades (1-60 mm/min), es propenso a fenómenos de deslizamiento, lo que reduce la precisión de posicionamiento de las piezas móviles. Por lo tanto, salvo en las máquinas herramienta CNC económicas, los rieles guía deslizantes tradicionales ya no se utilizan en otras máquinas herramienta CNC.
   (2) Riel guía deslizante revestido de plástico
   Actualmente, la mayoría de las máquinas herramienta CNC utilizan rieles guía revestidos de plástico, es decir, una banda flexible de película plástica compuesta de plástico y otros materiales químicos que se adhiere a la superficie de fricción del riel guía móvil. Los plásticos para rieles guía se dividen comúnmente en dos tipos: banda flexible de teflón y revestimiento de riel guía epoxi resistente al desgaste.
   Los rieles guía deslizantes revestidos de plástico tienen las siguientes características:
   • Buenas características de fricción: La correa blanda de película plástica del riel guía revestido de plástico tiene un coeficiente de fricción bajo, lo que puede reducir la resistencia a la fricción de las partes móviles y mejorar la suavidad del movimiento.
   • Buena resistencia al desgaste: La correa blanda de película plástica tiene buena resistencia al desgaste y puede extender la vida útil del riel guía.
   • Movimiento estable: El coeficiente de fricción del riel guía revestido de plástico es estable y no varía con la velocidad. Por lo tanto, el movimiento es estable y no es fácil que se produzcan deslizamientos.
   • Buena amortiguación de vibraciones: la correa blanda de película plástica tiene cierta elasticidad y puede absorber la vibración de las piezas móviles y mejorar la precisión de mecanizado del centro de mecanizado.
   • Buena capacidad de fabricación: El proceso de fabricación de rieles guía revestidos de plástico es relativamente simple, con bajo costo y fácil instalación y mantenimiento.
2. Riel guía rodante
   (1) Principio de funcionamiento
   Los rieles guía rodantes colocan elementos rodantes, como bolas, rodillos y agujas, entre las superficies del riel para convertir la fricción de deslizamiento entre ellas en fricción de rodadura. Este método de fricción reduce considerablemente la resistencia a la fricción y mejora la sensibilidad y la precisión del movimiento.
   (2) Ventajas
   • Alta sensibilidad: la diferencia entre el coeficiente de fricción dinámica y el coeficiente de fricción estática de los rieles guía rodantes es muy pequeña, por lo que el movimiento es estable y no es fácil que se produzcan fenómenos de arrastre cuando se mueve a bajas velocidades.
   • Alta precisión de posicionamiento: la precisión de posicionamiento repetido de los rieles guía rodantes puede alcanzar 0,2 um, lo que puede cumplir con los requisitos de los centros de mecanizado de alta precisión.
   • Pequeña resistencia a la fricción: el coeficiente de fricción de rodadura de los elementos rodantes es mucho menor que el coeficiente de fricción de deslizamiento, lo que hace que el movimiento de las partes móviles sea más ligero y reduce el consumo de energía de conducción.
   • Pequeño desgaste, buena retención de precisión y larga vida útil: el área de contacto entre los elementos rodantes y las superficies del riel guía es pequeña, con poco desgaste y puede mantener una alta precisión durante mucho tiempo.
     (3) Desventajas
     Los rieles guía rodantes presentan baja resistencia a las vibraciones y altos requisitos de protección. Durante el mecanizado, la vibración afecta la precisión de movimiento de los elementos rodantes, reduciendo así la precisión del centro de mecanizado. Además, los rieles guía rodantes requieren buenas medidas de protección para evitar que el polvo, las virutas y otras impurezas entren en su superficie y dañen los elementos rodantes y los rieles guía.
     (4) Ocasiones de aplicación
     Los rieles guía rodantes son especialmente adecuados para aquellas ocasiones en que las piezas de trabajo de las máquinas herramienta requieren un movimiento uniforme, preciso y de alta precisión de posicionamiento. Por ello, se utilizan ampliamente en máquinas herramienta CNC.
3. Riel guía hidrostático
   (1) Riel guía hidrostático líquido
   • Principio de funcionamiento
     Existe una cámara de aceite entre las dos superficies de trabajo del riel guía hidrostático líquido. Tras introducir aceite lubricante a cierta presión, se forma una película de aceite hidrostático, lo que permite que la superficie de trabajo del riel guía mantenga la fricción líquida pura sin desgaste y con una buena retención de precisión.
   • Ventajas
     • Alta precisión: Los rieles guía hidrostáticos líquidos pueden proporcionar una precisión extremadamente alta y garantizar una precisión estable del centro de mecanizado en condiciones de movimiento de alta velocidad y carga pesada.
     • Coeficiente de fricción bajo: la fricción del líquido puro hace que el coeficiente de fricción sea extremadamente bajo, lo que reduce en gran medida el consumo de energía de conducción.
     • Sin arrastre a bajas velocidades: incluso a bajas velocidades, los rieles guía hidrostáticos líquidos no presentan fenómenos de arrastre, lo que garantiza la suavidad del movimiento.
     • Gran capacidad de carga y buena rigidez: La película de aceite hidrostático puede soportar una gran carga, mejorando la capacidad de carga y la rigidez del centro de mecanizado.
     • El aceite tiene un efecto de absorción de vibraciones y buena resistencia a las vibraciones: el aceite puede absorber las vibraciones y reducir el impacto de la vibración durante el mecanizado en la precisión del mecanizado.
   • Desventajas
     La estructura de los rieles guía hidrostáticos líquidos es compleja y requiere un sistema de suministro de aceite, con un alto grado de pureza. Esto incrementa los costos de fabricación y mantenimiento.
   • Clasificación
     Las guías hidrostáticas líquidas para centros de mecanizado se dividen en dos categorías principales: abiertas y cerradas. La cámara de aceite de una guía hidrostática líquida abierta está conectada directamente con el exterior y presenta una estructura simple, pero es propensa a la contaminación externa. La cámara de aceite de una guía hidrostática líquida cerrada es cerrada y el aceite se recicla para su uso, con alta pureza, pero una estructura compleja.
     (2) Riel guía hidrostático de gas
   • Principio de funcionamiento
     Después de introducir gas con una determinada presión entre las dos superficies de trabajo del riel guía del riel guía hidrostático de aire, se puede formar una película de aire hidrostático, haciendo que las dos superficies del riel guía de la punzonadora CNC estén separadas uniformemente para obtener un movimiento de alta precisión.
   • Ventajas
     • Coeficiente de fricción pequeño: El coeficiente de fricción del gas es extremadamente pequeño, lo que hace que el movimiento de las partes móviles sea más ligero.
     • No es fácil provocar calentamiento ni deformación: debido al pequeño coeficiente de fricción, se genera menos calor y no es fácil provocar calentamiento ni deformación del riel guía.
   • Desventajas
     • Pequeña capacidad de carga: La capacidad de carga de los rieles guía hidrostáticos de gas es relativamente pequeña y se utiliza a menudo en ocasiones con cargas pequeñas.
     • Las fluctuaciones de la presión del aire afectan la precisión: las fluctuaciones en la presión del aire provocarán cambios en la película de aire, lo que afectará la precisión del riel guía.
     • Se debe tener en cuenta la prevención del polvo: el polvo que cae en la superficie del riel guía de aire provocará daños en dicha superficie, por lo que se deben tomar medidas efectivas de prevención del polvo.