Ventajas de los movimientos lineales precisos: todo sobre los ejes lineales

Los ejes lineales son elementos de máquina resistentes y de alta precisión que, junto con los rodamientos lineales, permiten un movimiento lineal guiado y controlado. Los componentes completos o cilíndricos, que están disponibles con un eje cilíndrico o hueco y a menudo están desplazados en uno o ambos lados, generalmente sirven como guías para casquillos de bolas lineales o cojinetes lineales lisos ubicados en el eje.

Los ejes lineales ofrecen un alto grado de precisión en el movimiento, son piezas muy configurables y suelen ser de acero o acero inoxidable. Mediante diferentes diseños de los extremos del eje y superficies opcionales y, si es necesario, tratamiento térmico, los ejes lineales pueden adaptarse a los requisitos específicos de la aplicación correspondiente en ingeniería mecánica.

Los ejes lineales, como una de las posibilidades para implementar una guía lineal, ofrecen una gran rigidez con unos requisitos de mantenimiento relativamente bajos y una larga vida útil.

¿Dónde se utilizan los ejes lineales en la tecnología?

Los ejes lineales se utilizan para el movimiento axial guiado y se pueden utilizar para movimientos lineales horizontales y verticales. Se utilizan en casi todas las industrias en el campo de la ingeniería mecánica y de planta. Por ejemplo, se utilizan en impresoras 3D, sistemas de dosificación, dispositivos de medición, dispositivos de posicionamiento y alineación, dispositivos de plegado y sistemas de clasificación. Los ejes lineales son conocidos por su precisión y vida útil. Por lo tanto, se utilizan a menudo en aplicaciones con altas exigencias en cuanto a estas propiedades, por ejemplo en movimientos de elevación.

Los ejes lineales están disponibles en varios tamaños y longitudes para casi cualquier aplicación y pueden configurarse y pedirse fácilmente en línea.

Algunos datos sobre los ejes lineales

• Los ejes lineales suelen estar hechos de acero o acero inoxidable
• Los ejes lineales son muy resistentes y permiten un movimiento preciso y altamente eficiente
• Existe una gran variedad de posibles diseños de extremos de eje
• En función de la aplicación, los ejes lineales pueden fabricarse sin tratamiento térmico adicional o endurecidos por inducción
• La capa superficial de la materia prima se endurece antes del rectificado. Esto significa que las áreas tratadas, como las superficies de chavetas, tienen una dureza superficial diferente
• La superficie puede estar sin tratar, cromada dura, cromada negra a baja temperatura (LTBC) y niquelada químicamente
• Los recubrimientos y los revestimientos se aplican a la materia prima después del endurecimiento y el rectificado, pero antes de cualquier procesamiento posterior. Por lo tanto, las áreas mecanizadas, como las superficies planas y las roscas, pueden no estar recubiertas
• Los ejes lineales MISUMI se ofrecen en tolerancias ISO f8, g6 y h5

¿Cómo funciona un eje lineal?

Los ejes lineales suelen integrarse con relativamente poco esfuerzo técnico y permiten un guiado lineal muy preciso. Para ello, el eje lineal suele apoyarse en dos o más soportes de ejes o rodamientos de bolas soportados en el bastidor de la máquina.

En principio, un eje lineal también puede someterse a torsión, pero esto no suele ser lo deseado, ya que se utiliza como componente guía. Por lo tanto, como regla general, el eje lineal está fijo y no transfiere ningún movimiento giratorio, pero está sujeto principalmente a tensión de flexión. Si se utilizan dos ejes lineales paralelos, como en este ejemplo, el esfuerzo de torsión prácticamente desaparece.

¿Cuál es la diferencia con una guía lineal?

Los ejes lineales son ejes redondos rectificados con precisión que, en combinación con casquillos de bolas lineales o casquillos de cojinetes lisos, permiten una guía lineal.

Por otro lado, las guías lineales, también conocidas como guías de perfil, son guías que funcionan en combinación con soportes (cuerpos de rueda libre, carros) según el principio de rodadura o deslizamiento. Estos componentes también permiten movimientos lineales.

Los ejes lineales permiten obtener resultados precisos en la impresión en 3D

Las impresoras 3D se utilizan a menudo en la industria para producir prototipos y piezas individuales. Las plantillas 3D se construyen y se transmiten al dispositivo con ayuda de un software. La impresión 3D se realiza luego aplicando el material capa por capa. La alta precisión de los ejes lineales y de los accionamientos lineales permiten producir productos impresos en 3D complejos y precisos.

Como tecnología fiable y precisa, los ejes lineales y los accionamientos lineales constituyen la base de la interacción con todos los demás componentes de la impresora 3D para transformar de forma eficaz y precisa materiales como plásticos, metales, arena, cera, resinas y cerámica en objetos tridimensionales.

¿Cómo se distingue entre ejes lineales, varillas y ejes rotativos?

A la hora de elegir un eje lineal, una varilla o un eje rotativo para sus aplicaciones, recuerde que cada uno tiene sus propias ventajas e inconvenientes.

Los ejes lineales son ejes mecanizados con precisión y se utilizan como ejes principales en máquinas. Se fabrican con alta precisión y a menudo están firmemente conectados al bastidor de la máquina a través de soportes de eje. Forman la guía para uno o más cojinetes lineales, que pueden moverse axialmente mientras se guían en el eje lineal. Los ejes lineales se someten principalmente a tensión de flexión.

¿Qué es una varilla?

Las varillas suelen entenderse como materias primas. A diferencia de un eje, suelen tener una mayor tolerancia. Una excepción a esto son las varillas de precisión, que también están disponibles con mayor precisión. Las barras y varillas son algunas de las piezas más sencillas de una máquina y pueden ser una buena opción para aplicaciones con menores requisitos de acabado superficial y tolerancia. Por lo general, las varillas no se utilizan para la transmisión directa de fuerzas (movimiento lineal/rotación), pero pueden ser adecuadas para este fin en función del material.

Las varillas y barras están disponibles en forma redonda, hexagonal o cuadrada y pueden utilizarse como separadores o para unir varios componentes. Dado que las barras y varillas sólo se mecanizan o tratan hasta cierto punto, puede ser necesario mecanizarlas adicionalmente y adaptarlas a la aplicación prevista.

¿Qué es un eje giratorio y qué es el eje de rotación?

A diferencia de los ejes lineales, la principal aplicación de los ejes rotativos es la transmisión de movimientos y momentos rotativos. Se utilizan, por ejemplo, como eje de rotación entre el motor y la caja de cambios. Los ejes rotativos están sometidos principalmente a torsiones y deben cumplir elevados requisitos de rigidez a la torsión, rectitud y concentricidad.

El eje de rotación, mostrado en amarillo en la imagen, es el eje alrededor del cual gira un componente, como un eje giratorio. Si el eje de rotación no se corresponde exactamente con el eje de inercia, se produce un desequilibrio. Los desequilibrios pueden hacer vibrar las piezas giratorias y las estructuras mecánicas, lo que no solo puede provocar un mayor desgaste, sino incluso el fallo de un componente.

¿Cómo se configuran los ejes lineales?

Para utilizar un eje lineal de forma permanente y fiable, debe determinar de antemano los requisitos de la aplicación prevista y las propiedades requeridas resultantes del eje lineal.

Para configurar un eje lineal que se adapte a su aplicación deseada, puede utilizar nuestra configuración de eje lineal.

1. Seleccione la forma básica adecuada (p. ej., eje sólido, eje hueco, desplazamiento en un lado o ambos lados)
2. Seleccione la forma de extremo adecuada para ambos extremos del eje (p. ej., recta, rosca interior o exterior, cónica). Puede encontrar más información en el blog Wave Guide Shapes.
3. Seleccione las propiedades básicas adecuadas (p. ej., material, dureza, recubrimiento, tolerancia). Obtenga más información sobre las clases de tolerancia, las tolerancias geométricas y el tratamiento de superficies.
4. Seleccione las dimensiones específicas (longitud, diámetro).
5. A continuación, puede pedir directamente el eje lineal configurado o descargar un modelo CAD (modelo 2D/modelo 3D) del eje configurado de nuestra biblioteca CAD.

A continuación, puede importar el modelo descargado directamente al dibujo CAD.

Soporte del eje

Los soportes de eje son un valioso elemento de conexión para ejes rígidos o para ejes lineales. Los soportes para ejes, que están disponibles en muchos diseños y materiales, permiten una fácil integración y normalmente se pueden personalizar según sus necesidades. Los soportes del eje “fijan” el eje para sujetarlo de forma segura. Para los cojinetes flotantes y los cojinetes de ejes giratorios, normalmente se utiliza un cojinete con una carcasa o una chumacera.

Si tiene que elegir uno de los tipos de eje mencionados, debe considerar los requisitos específicos de su aplicación y seleccionar los soportes de eje o chumaceras óptimos.

Las chavetas paralelas adecuadas

Una chaveta paralela es una pieza metálica maciza y alargada que se inserta en un chavetero fresado correspondientemente en el eje y sobresale de él. El buje correspondiente se suministra con una ranura continua y libre que coincide con la chaveta paralela y se empuja axialmente sobre esta. Para garantizar la fijación axial en el hombro del eje, se suelen utilizar anillos de retención o tuercas de seguridad. La conexión eje-buje implementada de esta manera es de bloqueo positivo y, cuando está diseñada adecuadamente, transfiere de manera fiable el par, por ejemplo, de un eje a una rueda dentada o viceversa.

Las chavetas paralelas MISUMI se fabrican de forma similar a las formas y especificaciones definidas por la norma DIN6885 y con acero para chavetas similar a las especificaciones de la norma DIN6880.

Control de calidad para ejes lineales: cómo puede lograr resultados precisos

En MISUMI, los clientes pueden solicitar componentes a medida (MTO) según sus especificaciones. Hay disponibles varias geometrías, formas y materiales finales, así como acabados superficiales (sin tratar, pulidos y niquelados). El diámetro del eje de los componentes puede variar entre 2 y 50 mm.

MISUMI utiliza tolerancias especialmente precisas h5/g6 para muchos componentes. Para obtener más información, utilice nuestras tablas de tolerancia según JIS B0401-1, -2 (1998). Estas son coherentes con todas las especificaciones y directrices de tolerancia estándar.

Configure sus piezas de montaje

Con el configurador MISUMI puede configurar libremente cojinetes, ejes y otros componentes.

Seleccione el tipo de componentes y establezca las tolerancias deseadas.

Además de las tolerancias generales, aquí puede limitar aún más su selección utilizando nuestras tablas de opciones para tolerancias de ejes y vástagos.

Biblioteca de CAD

Aproveche nuestra extensa biblioteca de CAD para encontrar la mejor pieza de montaje para sus componentes y aplicaciones. Descargue su componente configurado de forma gratuita desde nuestra página web.

Después, podrá importar los componentes descargados a su programa CAD.

Déjese inspirar por nuestra biblioteca inCAD y edite sus diseños con nuestro complemento SolidWorks.