¡No es ningún secreto que las máquinas CNC están liderando el camino en este mundo que avanza rápidamente! Sorprendentemente, estas increíbles máquinas no solo están a la vanguardia de la innovación, sino que también revolucionan las industrias al revés y de adentro hacia afuera. Ya sea que trabaje en el campo de la fabricación, aeroespacial, electrónica o incluso en la industria médica, las máquinas CNC lo tienen cubierto. Producen piezas de máquinas complejas de alta calidad, paneles, componentes electrónicos, placas de circuito, prototipos intrincados y casi todo lo que necesita para su industria con una precisión inigualable, ¡además en muy poco tiempo!
¡Pero espera! Hay algunas cosas cruciales a considerar antes de comprar un cambio de vida máquina CNC. Tienen dos componentes críticos que dictan su rendimiento: rieles de guía lineales y rieles duros. Tal vez ya se haya encontrado con personas que debaten entre las opciones de rieles duros y rieles lineales. Es realmente desafiante comprender la diferencia y tomar una decisión, ¿no es así?
Bueno, ¡ciertamente no! Aunque ambos mecanismos facilitan el movimiento y la estabilidad, difieren significativamente en su diseño y aplicación. Por lo tanto, en este artículo, vamos a comprender las diferencias clave entre estos dos sistemas. Ya sea que sea nuevo en estas terminologías o tenga algunos conocimientos pero quiera comprender mejor, manténgase fiel a esta. Estoy seguro de que después de leer esto podrá descubrir cuál se adapta mejor a su industria. ¡Así que estad atentos!
Aquí hay una cosa más. Los centros de mecanizado CNC vienen en diferentes configuraciones, cada una adaptada a aplicaciones y requisitos industriales específicos. Pero todo el enfoque de la máquina se encuentra en los dos sistemas principales que definen el movimiento del cabezal de corte de la máquina: los sistemas de rieles lineales y los sistemas de rieles rígidos. Ahora ya sabe que en las máquinas CNC, el movimiento de las herramientas de corte se ve facilitado por sistemas de rieles, que guían el movimiento a lo largo de un eje específico. Entonces, averigüemos cuáles son estos dos sistemas de mecanizado y cómo funcionan.
El primero es el sistema de barandilla lineal o también lo llamamos guía lineal o sistema de movimiento lineal. Este sistema de rieles de gran avance utiliza una serie de elementos rodantes, como bolas o rodillos, para moverse en movimiento lineal. En otras palabras, hay diseños para deslizar (sobre el cabezal de corte o la mesa de trabajo) para minimizar la fricción y brindar suavidad a lo largo de la pista. Y esta característica lo hace perfecto para el proceso de mecanizado que necesita movimientos rápidos y un posicionamiento preciso.
Como los elementos rodantes reducen la fricción, las máquinas CNC permiten alcanzar niveles excepcionales de precisión y suavidad en sus movimientos. Y finalmente, obtienes cortes impecables, acabados superficiales suaves y productos de alta calidad.
La característica más destacable de este sistema es el mecanismo de rodadura. No solo disminuye el desgaste del riel y los cojinetes, sino que también mejora la longevidad y la durabilidad de la máquina. En pocas palabras, su máquina no necesita mantenimiento frecuente. De hecho, no sería exagerado decir que ofrece una larga vida útil.
Ruido: una de las razones por las que evita ir a un sitio de trabajo de máquinas bullicioso. Pero por suerte, las guías lineales generan mucho menos ruido en comparación con otros sistemas mecánicos. Esto significa que su acción rodante crea un ambiente de trabajo más pacífico y tranquilo. Por lo tanto, puede trabajar fácilmente durante largas horas sin que le molesten los dolores de cabeza y los dolores de oído.
Los rieles de guía lineal están ganando popularidad debido a sus altas velocidades y procesamiento de aceleración. Verá que las máquinas herramienta ahora funcionan extremadamente rápido, especialmente la velocidad de ralentí. Y el crédito es para el modo de operación de fricción rodante que asegura que sus piezas de trabajo se procesen con precisión. Por ejemplo, hoy en día, la velocidad de movimiento del eje Z de las perforadoras es generalmente de alrededor de 60M.
Una de las ventajas de la barandilla lineal es su sencillo y fácil proceso de montaje. Incluso con una capacitación mínima, puede armar este sistema altamente avanzado. Una vez que conozca las piezas adecuadas y la precisión adecuada proporcionada por el fabricante, puede ensamblarlas sin una gran experiencia.
Los rieles de guía lineales pueden ser más costosos en comparación con los rieles duros. Esto se debe principalmente a la incorporación de elementos rodantes y requisitos de fabricación de mayor precisión. Además, la capacidad de carga de los rieles lineales es relativamente menor.
Aunque son la mejor opción para un procesamiento preciso, los rieles de guía lineales pueden sufrir problemas como la acumulación de polvo y escombros. Puede afectar su rendimiento con el tiempo si no se mantiene adecuadamente.
Es obvio que los rieles de guía lineales requieren lubricación regular para mantener su movimiento suave. ¡Esto significa gastos adicionales de mantenimiento! Debe asegurarse de que sus rieles estén bien lubricados parareducir cualquier posibilidad de desgaste o rotura. Además, como permiten pequeñas superficies de contacto, la rigidez es relativamente menor que el riel duro.
Los rieles lineales juegan un papel vital para facilitar el movimiento suave de la herramienta de corte o la pieza de trabajo en las máquinas CNC. Si bien hay muchos tipos diferentes de rieles lineales, los más utilizados son:
Estos son rieles de gran capacidad de carga que utilizan rodillos cilíndricos para permitir un movimiento de baja fricción. Como pueden soportar cargas pesadas, a menudo se utilizan en grandes centros de mecanizado CNC y máquinas tipo pórtico.
Los rieles de husillo de bolas están compuestos por cojinetes de bolas y tornillos que convierten el movimiento giratorio en movimiento lineal. Estos rieles generalmente se usan cuando se requiere un posicionamiento de alta precisión y un juego mínimo.
Los rieles de caja también se conocen como guías de caja. Consisten principalmente en un carro deslizante y un riel fijo en forma de caja. El carro tiene superficies deslizantes que coinciden con la forma de cola de milano del riel, lo que finalmente aumenta el área de contacto. Como resultado, los rieles de caja pueden soportar cargas pesadas con una deflexión mínima.
Estos raíles comprenden rodillos cilíndricos cruzados, que se sitúan entre los raíles y el carro. Esta configuración los hace muy rígidos y precisos en su desempeño. Son adecuados para aplicaciones que requieren un movimiento lineal suave y preciso, como rectificadoras CNC y fresadoras de alta precisión.
Como ve, el carril lineal es adecuado para todos los procesos de mecanizado de alta velocidad. Puede cortar a alta velocidad, procesar productos de manera continental y hacer pequeños moldes de precisión. Por lo tanto, este sistema es ideal para:
a. Fresadoras CNC: para proporcionar un movimiento suave y preciso de la herramienta de corte a lo largo de los ejes X, Y y Z.
b. Máquinas de corte por láser CNC: permiten un movimiento estable del cabezal del láser. Por lo tanto, obtiene un corte preciso de varios materiales con un ancho de corte mínimo.
C. Industria automotriz: para la fabricación de componentes como piezas de motor, piezas de transmisión y componentes de chasis con tolerancias estrictas.
Además, puede utilizar la configuración de riel de línea para su industria médica (producir implantes personalizados, prótesis y dispositivos médicos), fabricación de moldes, fabricación de metal (corte y doblado de láminas de metal), etc.
El segundo tipo de centro de mecanizado CNC es el sistema de raíles rígidos. También conocido como boxway o guía de caja, se dice que este sistema se usa tradicionalmente en máquinas CNC más antiguas. Sin embargo, no dejes que su edad te engañe; todavía encuentra relevancia en la era actual. Su diseño robusto con superficies templadas y rectificadas le proporciona una excelente rigidez y soporte. Esta es la razón por la que se sigue utilizando activamente en diversas industrias, especialmente para operaciones de mecanizado pesado.
El sistema de rieles duros está compuesto por superficies deslizantes de metal y canales de lubricación que aseguran un movimiento suave. En términos más simples, funciona como un mecanismo de deslizamiento directo: el elemento deslizante hace contacto directo con el riel (rectangular), a diferencia de los elementos rodantes que se encuentran en los rieles de guía lineales.
Una de sus características destacadas es su excepcional capacidad de carga. La dureza del riel de guía, que se logra mediante el enfriamiento de alta frecuencia o súper frecuencia de audio, normalmente supera el 50 %. Esto da como resultado una buena resistencia al desgaste, lo que lo convierte en una opción confiable para procesos de mecanizado pesado.
Sin duda, los raíles duros aportan una rigidez y robustez imbatibles. La superficie de fricción deslizante del riel duro es grande, por eso la máquina tiene una gran rigidez y buena estabilidad. Por lo tanto, puede manejar cargas pesadas, gestionar cortes pesados y realizar tareas de mecanizado complejas. En resumen, proporciona una experiencia de mecanizado uniforme incluso con grandes volúmenes de herramientas y grandes avances.
Como los rieles duros tienen menos partes móviles, tienen un diseño más simple en comparación con los rieles de guía lineales. Eso significa que son fáciles de instalar: solo requieren el mínimo esfuerzo y tiempo para ponerlos en funcionamiento.
Otra ventaja de usar un riel duro para mecanizar piezas es que es más resistente a los contaminantes (como polvo, escombros y refrigerante). Esto reduce el riesgo de daños y los cargos de mantenimiento, lo que garantiza un rendimiento constante a lo largo del tiempo.
Los rieles duros vienen con la ventaja de una fuerte resistencia a los golpes. Pueden soportar perturbaciones sísmicas y mantener la estabilidad operativa incluso en condiciones tan abrumadoras.
Lo primero que debe tener en cuenta con respecto a los rieles duros es que es posible que no ofrezcan el mismo nivel de precisión y suavidad que una guía lineal. Como se mencionó anteriormente, funcionan sobre mecanismos deslizantes con velocidad de movimiento limitada, lo que potencialmente puede resultar en acabados o productos ligeramente más rugosos.
Como la superficie de contacto del riel duro en CNCel mecanizado es grande, el coeficiente de fricción también es alto. En pocas palabras, si las piezas de la máquina no están bien lubricadas, la pista se quemará o desgastará debido al calor de la fricción. Además, su máquina necesitará revisiones y ajustes periódicos. Esto significa que requerirá un mantenimiento más frecuente en comparación con los rieles de guía lineales. ¡La vida útil del riel duro no es larga!
Aunque esta máquina puede hacer tareas pesadas por usted, es bastante difícil de procesar. Esto se debe a que el riel duro generalmente se integra con los componentes principales de la máquina herramienta (base, columna, mesa, silla de deslizamiento) durante el procesamiento. Por eso su forma, movimiento, precisión y posición son difíciles de controlar.
Además, el montaje de un raíl duro también es un poco complicado. Combina tecnología y fuerza física juntas. Por lo tanto, es algo imposible de completar por trabajadores comunes.
Los sistemas de rieles duros son adecuados para tareas de corte y remoción de material de trabajo pesado, como el fresado de componentes grandes de máquinas. Estos rieles se pueden utilizar en:
a. Máquinas herramienta: se utilizan en máquinas fresadoras CNC, tornos, rectificadoras y centros de mecanizado.
b. Robótica industrial: en la automatización industrial, los rieles duros permiten que los brazos robóticos y otros sistemas de control de movimiento manejen cargas útiles pesadas con precisión y alta repetibilidad.
C. Industria automotriz: se utiliza para la fabricación de componentes de motores, como culatas, bloques de motores y cigüeñales.
d. Industria aeroespacial: las máquinas de torneado CNC con rieles duros se utilizan para producir componentes de alta precisión, como piezas de trenes de aterrizaje, álabes de turbinas y sujetadores aeroespaciales.
Cuando se trata de elegir el sistema adecuado, depende de los requisitos específicos de sus tareas de mecanizado. Solo tenga en cuenta que los sistemas de rieles guía lineales utilizan un conjunto de cojinetes que se deslizan suavemente a lo largo de un riel lineal. Este diseño garantiza un movimiento suave y preciso del cabezal de corte, lo que da como resultado resultados de mecanizado precisos. La fricción reducida en los rieles de guía lineal conduce a un menor desgaste, lo que contribuye a una vida útil más larga de la máquina y una mayor precisión con el tiempo. Pero el riel lineal es inferior al riel duro en términos de estabilidad, trabajo pesado y rigidez.
Al mismo tiempo, los sistemas de rieles de guía duros involucran rieles rígidos y duraderos que guían el movimiento del cabezal de corte. Estos rieles duros ofrecen excelente estabilidad y soporte, especialmente para operaciones de corte de trabajo pesado. Pero pueden exhibir un poco más de fricción que sus contrapartes lineales. Y no son tan polivalentes como los lineales.
Carril lineal vs. Carril duro
Características | Riel lineal | Carril duro |
Velocidad | Rápido | Lento |
Resistencia | Pequeño | Alto |
Capacidad de carga | Bajo | Alto |
Rigidez | Bajo | Alto |
Costo | Alto | Bajo |
Mantenimiento | Simple | Complejo |
Reparar | Simple | Complejo |
Intercambio | Simple | Muy complejo |
Par eje principal | Por debajo de 1950nm | 1000/1450nm |
Rango de aplicación | torno pequeño | gran torno |
Ahora puede pensar en cuál sistema es mejor. Entonces, la forma más sencilla de saberlo es: si necesita un centro de mecanizado CNC para fabricar productos, compre rieles lineales. Por otro lado, si desea una máquina CNC para procesar moldes, compre rieles duros.
En resumen, la diferencia entre los sistemas de riel duro y de riel lineal en las piezas de mecanizado CNC radica en su construcción, rendimiento e idoneidad para la aplicación. Tanto el riel duro como el riel lineal tienen sus pros y sus contras. Ahora que comprende las diferencias entre ellos, seleccione el centro de mecanizado CNC de acuerdo con las necesidades y condiciones de su propia industria.
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