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Carriles perfilados - Estándares de precisión de los carriles perfilados MISUMI
¿Qué hace que un carril perfilado sea la primera opción para un control de movimiento preciso y resistente? En nuestro blog, aprenderá todo sobre el diseño, las diferentes versiones, las tolerancias dimensionales y los parámetros clave, como el paralelismo de funcionamiento, la precarga y el juego axial. Mostramos cómo estas características funcionan perfectamente juntas para garantizar la máxima precisión y durabilidad, y cómo puede adaptar mejor estos componentes a sus necesidades.
Estructura y propiedades de los carriles perfilados
Los carriles perfilados, como forma de guía lineal, son sistemas de guía mecánica utilizados en muchas máquinas y equipos para proporcionar un movimiento lineal preciso. Se caracterizan por una alta capacidad de carga, rigidez y precisión. Las guías lineales están disponibles en varias configuraciones que difieren en su principio operativo y diseño. Los tipos más comunes se basan en elementos rodantes, normalmente bolas o rodillos, que permiten baja fricción y movimiento de alta precisión.
Las guías lineales consisten en un carril perfilado, un carro y los elementos rodantes contenidos en el mismo. El carril perfilado actúa como una guía precisa y lineal y está hecho de acero endurecido para garantizar cargas altas y una larga vida útil.
Hay formas de conexión a tierra precisas en el carril que hacen contacto con los elementos rodantes del carro. El carro que se mueve a lo largo del carril es la unidad móvil de la guía. Contiene las jaulas de bolas y las unidades de recirculación en las que se disponen los elementos rodantes. Los elementos rodantes permiten un movimiento casi libre de fricción. Cuanto menor sea la fricción, más silencioso y preciso será el movimiento. La selección de la superficie de componentes correcta influye significativamente en la fricción y precisión de los carriles perfilados.
Al seleccionar una guía de carril perfilado, deben tenerse en cuenta varios aspectos además de la precisión requerida. Para obtener más información sobre el proceso de selección y los parámetros que deben tenerse en cuenta, consulte nuestra entrada de blog en Guías de carriles perfilados - Guía de selección de guías lineales.
Versiones de guía de carril perfilado
Los carriles perfilados están disponibles en varias versiones, como versiones en miniatura o versiones para cargas medianas y pesadas. Se diferencian principalmente en términos de construcción, capacidad de carga y aplicación, pero también en términos de otras características específicas. Ciertas versiones son especialmente adecuadas, dependiendo de las condiciones de funcionamiento, para cargas elevadas o entornos adversos.
Guía lineal en miniatura
Las guías lineales en miniatura, también conocidas como carriles perfilados en miniatura, son más pequeñas y más compactas que los carriles perfilados convencionales. Son ideales para espacios reducidos y aplicaciones con espacio limitado. Debido a su menor capacidad de carga, las guías lineales en miniatura están diseñadas para cargas más pequeñas y medianas.
Ilustración de ejemplo de una guía lineal en miniatura:
(1) Sello lateral, (2) Unidad de recirculación de plástico, (3) Carro, (4) Carril de guía lineal, (5) Bola, (6) Caja de bolas (cable)
Guía de carril perfilado para cargas medias y altas
Estos carriles perfilados pueden soportar cargas y momentos más altos. Son más robustos y están diseñados para soportar cargas estáticas y dinámicas elevadas.
Ilustración de ejemplo de una guía de carril perfilado para cargas medias y altas:
(1) Sello lateral, (2) Unidad de recirculación de plástico, (3) Carro, (4) Carril de guía lineal, (5) Bola, (6) Caja de bolas, (7) Sello de revestimiento, (8) Caja de bolas inferior, (9) Caja de bolas central, (10) Caja de bolas superior
Guías de carril perfilado rentable
Los productos rentables y los productos estándar difieren principalmente en las prioridades que equilibran el coste, el rendimiento y la calidad en las que se centran. Los productos rentables están diseñados específicamente para proporcionar la solución más rentable para necesidades específicas. Esto a menudo elimina las propiedades altamente personalizadas o sobredimensionadas que no son necesarias para la aplicación en cuestión. Por otro lado, los productos estandarizados se dirigen a una gama más amplia de aplicaciones y, por lo general, cumplen con los estándares establecidos o las expectativas del mercado. Están diseñados para adaptarse a una amplia gama de clientes y aplicaciones.
Exactitud y precisión dimensional de los carriles perfilados
La precisión dimensional de los carriles perfilados se refiere a la adherencia precisa a las dimensiones definidas y los parámetros geométricos que son críticos para su función, montaje y rendimiento. La precisión dimensional es una característica de calidad esencial de una guía de carril perfilado, que garantiza que un sistema de guía funcione sin problemas y cumpla con los altos requisitos de precisión y repetibilidad en diversas aplicaciones.
- A - superficie de referencia inferior (carril)
- B - superficie de referencia lateral (carril)
- C - superficie de referencia superior (carro guía)
- D - superficie de referencia lateral (carro guía)
- H - Altura
- R - Lado de referencia
- W2 - Ancho
Los carriles perfilados se utilizan en una variedad de aplicaciones que requieren una orientación y un posicionamiento precisos. Por ejemplo, se utilizan comúnmente en máquinas herramienta, sistemas de automatización o sistemas robóticos. La precisión de una guía lineal viene determinada en gran medida por las tolerancias de fabricación, así como por el emparejamiento del carro guía y el carril. El cumplimiento de las tolerancias de forma y posición es esencial para la alta precisión y exactitud de las guías lineales. En particular, la altura vertical (H) entre la superficie de referencia del carril A y la superficie superior del carro guía C, así como la posición lateral (W2) entre las superficies de referencia laterales del carril B y el carro D, son de vital importancia. Aunque la altura H afecta a la precisión y a la estabilidad vertical, la desviación de anchura W2 define la precisión lateral y la uniformidad de la guía.
| Rango de medición | Producto normal (tradicional) | Producto rentable | ||
|---|---|---|---|---|
| Clase de precisión (Alta) |
Clase de precisión (Media) |
Clase de precisión (Normal) |
||
| Tolerancia de altura H | ±10 | ±20 | ±20 | ±40 |
| Altura h (varianza emparejada)* | 7 | 15 | 40 | 30 |
| Tolerancia de ancho W2 | ±15 | ±25 | ±25 | ±40 |
| Desviación de W2 (varianza emparejada)** | 10 | 20 | 40 | 30 |
| Rango de medición | Clase de precisión (Media) |
Clase de tolerancia universal (el carro y los rieles son intercambiables) |
Clase de precisión (Normal) |
Producto rentable | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tolerancia de altura H | ±40 | ±20 | ±100 | ±120 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Altura h (varianza emparejada)* | 15 | 15 | 20 | 40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tolerancia de ancho W2 | ±20 | ±30 | ±100 | ±100 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Desviación de W2 (varianza emparejada del tamaño base H)** | 24, 28 | 15 | 25 | 20 | 40 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 33, 42 | 15 | 25 | 30 | 40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 30, 36, 40, 42 | - | 25 | - | 40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Versión | Tipo de producto | Precarga | Tamaño (valor para la altura H) |
Juego radial (μm) |
|---|---|---|---|---|
| Modelo en miniatura para cargas ordinarias | Producto normal (tradicional) | Precarga ligera | 6 a 20 | -3 a 0 |
| Holgura ligera | 0 a +15 | |||
| Producto rentable | Holgura normal | -3 a +7 | ||
| Tipo normal para cargas medias/altas | Producto normal (tradicional) | Holgura normal | 24 | -4 a +2 |
| 28 | -5 a +2 | |||
| 33 | -6 a +3 | |||
| Intercambiable*, precarga ligera | 24, 28 | -4 a 0 | ||
| 30, 36, 40, 42 | -5 a 0 | |||
| **42 | -7 a 0 | |||
| Producto rentable | Holgura normal | 24 | -4 a +4 | |
| 28, 30 | -5 a +5 | |||
| 33, 36, 40 | -6 a +6 | |||
| 45 | -7 a +7 |
Funcionamiento en paralelo de carriles perfilados
El funcionamiento en paralelo de las guías de carril perfilado describe la precisión con la que se mueve el carro a lo largo de la trayectoria especificada por el carril guía. Esto no solo tiene en cuenta el seguimiento lateral, sino también el funcionamiento en paralelo de la altura. Se mide con respecto a un área de referencia estándar cuando el carril guía está firmemente atornillado en su lugar. Se mide la desviación relativa del valor durante todo el recorrido del carro en el carril. La desviación máxima del valor medido con respecto al valor esperado (valor objetivo) refleja el paralelismo de seguimiento. Cuanto menor sea esta desviación, mayor será la precisión. Esta característica es fundamental para aplicaciones que requieren alta precisión y repetibilidad, ya que incluso las pequeñas desviaciones pueden afectar al funcionamiento o la calidad del sistema general.
|
Figura izquierda: desviación relativa de la superficie C en la parte superior del carro guía contra la superficie A en la parte inferior del carril |
Figura derecha: desviación relativa de la superficie de referencia D del carro guía contra la superficie de referencia B del carril |
El paralelismo de seguimiento se refiere a la desviación del carro de la trayectoria de control de movimiento ideal. Es un aspecto esencial de la calidad de los carriles perfilados, que está significativamente influenciado por la producción, el montaje y el suelo. Esta desviación suele especificarse en micras (μm).
| Paralelismo de funcionamiento Unidad: μm |
Modelo en miniatura para cargas ordinarias | Tipo normal para cargas medias/altas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Producto normal (tradicional) | Producto rentable | Producto normal (tradicional) | Producto rentable | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Clase de precisión | Alta | Media | Normal | - | Media | Intercambiable* | Normal | - | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Longitud del raíl (mm) | - | ≤50 | 2 | 3 | 13 | 13 | 7 | 6 | 7 | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >50 | ≤80 | 2 | 3 | 13 | 13 | 7 | 6 | 7 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >80 | ≤125 | 3 | 7 | 15 | 15 | 7 | 6.5 | 7 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >125 | ≤200 | 3 | 7 | 15 | 15 | 7 | 7 | 7 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >200 | ≤250 | 3.5 | 9 | 17 | 17 | 7 | 8 | 7 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >250 | ≤315 | 4 | 11 | 18 | 18 | 8 | 9 | 12 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >315 | ≤400 | 5 | 11 | 18 | 18 | 8 | 11 | 12 | 12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >400 | ≤500 | 5 | 12 | 19 | 19 | 9 | 12 | 14 | 13 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >500 | ≤630 | 6 | 13.5 | 21 | 21 | 11 | 14 | 18 | 15 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >630 | ≤800 | 6 | 14 | 21.5 | 21.5 | 13 | 16 | 21 | 17 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >800 | ≤1000 | - | 14.5 | 18 | 23 | 19 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >1000 | ≤1250 | - | 16 | 20 | 25 | 22 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >1250 | ≤1600 | - | - | 23 | 27 | 23 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >1600 | ≤2000 | - | - | 26 | 28.5 | 24 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
La precarga correcta de las guías lineales
El juego axial y la precarga son términos clave para las guías lineales que afectan a la precisión, rigidez y comportamiento del sistema durante el movimiento. El juego axial se refiere a la pequeña cantidad de movimiento libre que el carro tiene a lo largo del carril guía lineal antes de que los elementos rodantes entren en contacto con las vías. Es un movimiento relativo que puede deberse a tolerancias de fabricación o errores de montaje. El juego axial reduce la precisión de posicionamiento y la rigidez de la guía.
La precarga es el esfuerzo intencionado de presión sobre los elementos rodantes de una guía de carril perfilado para evitar cualquier holgura axial. Esto se logra mediante un contacto cercano entre los elementos rodantes y las pistas. Los puntos de contacto entre las bolas y las pistas determinan las fuerzas que actúan sobre las bolas y, por tanto, las características de movimiento del sistema. Los pequeños cambios en el diámetro de la bola afectan a la posición de las bolas dentro de las orugas.
En general, seleccionar una precarga adecuada tiene muchos efectos positivos en el rendimiento de la guía de carril perfilado. Ayuda a que el sistema sea más preciso al eliminar la libertad de movimiento no deseada. La distribución más uniforme de la carga en los elementos rodantes también reduce el desgaste, lo que a su vez tiene un efecto positivo en la vida útil de la guía.
| Versión | Tipo de producto | Precarga | Tamaño (valor para la altura H) |
Juego radial (μm) |
|---|---|---|---|---|
| Modelo en miniatura para cargas ordinarias | Producto normal (tradicional) | Precarga ligera | 6 a 20 | -3 a 0 |
| Holgura ligera | 0 a +15 | |||
| Producto rentable | Holgura normal | -3 a +7 | ||
| Tipo normal para cargas medias/altas | Producto normal (tradicional) | Holgura normal | 24 | -4 a +2 |
| 28 | -5 a +2 | |||
| 33 | -6 a +3 | |||
| Intercambiable*, precarga ligera | 24, 28 | -4 a 0 | ||
| 30, 36, 40, 42 | -5 a 0 | |||
| **42 | -7 a 0 | |||
| Producto rentable | Holgura normal | 24 | -4 a +4 | |
| 28, 30 | -5 a +5 | |||
| 33, 36, 40 | -6 a +6 | |||
| 45 | -7 a +7 |
Guías de carril perfilado MISUMI
MISUMI ofrece carriles perfilados de alta calidad con elementos rodantes que se pueden personalizar. Una herramienta de configuración especial le permite elegir entre diferentes soportes de carga y momento, diseños de carros personalizados, alturas de montaje flexibles y diferentes clases de precisión. Los carriles también están disponibles en longitudes y anchos variables para satisfacer mejor los requisitos individuales de espacio y diseño. MISUMI le permite diseñar la solución perfecta para su aplicación.
Nuestros carros guía y carriles se fabrican como conjuntos perfectamente adaptados y, por lo tanto, cumplen de forma fiable con su espaciado radial específico (precarga), así como con las tolerancias definidas. Esta coincidencia precisa garantiza que los carros guía y los carriles estén armonizados de forma óptima y que se cumplan por completo los parámetros de rendimiento deseados, como la rigidez, la capacidad de carga y la precisión. Por lo tanto, es esencial utilizar siempre los carros guía y carriles de los conjuntos correspondientes para garantizar el funcionamiento y la calidad de la guía de carril perfilado. Esto excluye los productos fabricados en una clase de tolerancia universal y marcados explícitamente como "intercambiables". Están diseñados para funcionar dentro de las tolerancias especificadas independientemente de la combinación de carril y carro guía, lo que permite un uso flexible.
Para obtener información sobre el montaje y mantenimiento de guías de riel perfilado, consulte nuestro blog Guías de riel perfilado - Ensamblaje y mantenimiento de guías lineales.
