Materiales y Sistemas de Deslizamiento para Máquinas Herramienta

Materiales Estructurales para Máquinas Herramienta

A. Cualidades

• Rígidos y capaces de absorber fuerzas durante la operación y vibración.
• Diseños sobredimensionados en relación a los esfuerzos que soportan.
• Consideración de agujeros y huecos en el diseño.

B. Materiales

1. Fundición Gris

• Bajo costo.
• Buena capacidad de mecanización.
• Buena resistencia al desgaste (al reducir fricción).
• Excelente capacidad de amortiguar vibraciones.
• Mejor amortiguación que las chapas de acero soldadas.

2. Chapas de Acero Soldadas

• Bajo costo.
• Material dúctil y tenaz.
• Buena capacidad de mecanización.
• Muy moldeable.
• Presenta corrosión, puede generar grietas superficiales.

3. Granito

• Coste moderado.
• Resistencia a altas temperaturas.
• Posee una buena amortiguación para la reducción de la vibración.
• Gran resistencia al impacto.
• La trabajabilidad permite adoptar cualquier forma.

4. Hormigón con Polímeros

• Coste razonable.
• Gran resistencia a la tracción y compresión.
• Alta estabilidad dimensional.
• Buena absorción de vibraciones.
• Alta rigidez estática y dinámica.
• Gran resistencia al impacto.
• Gran resistencia a la corrosión.

Requisitos de Superficies de Deslizamiento

Requisitos para Superficies de Apoyo (Guías)

• Resistencia al desgaste.
• Perfección geométrica: cada defecto en una superficie de apoyo se traducirá en defecto en la pieza.
• Buena fricción.
• Buena resistencia a pequeños impactos, debido al proceso de mecanizado.
• Rigidez, para soportar las fuerzas de corte y las cargas de inercia sin deformaciones.

Requisitos para Contrasuperficies de Apoyo (Contraguías)

• Amortiguamiento, para reducir la transmisión de vibraciones.
• Precisas.
• Flexibilidad geométrica.
• Suavidad en el movimiento: la oposición al deslizamiento debe ser lo más baja posible.

Tipos de Sistemas de Deslizamiento

Sistemas de Rodadura

Utilizan contrasuperficies de apoyo con patines de bolas. Los sistemas de rodadura destacan por:

• Elevada capacidad de carga.
• Alta velocidad de desplazamiento.
• Longitudes de carrera variables.
• Sencillo montaje.
• Prácticamente sin amortiguamiento.
• Menor mantenimiento.

Su reducida resistencia de fricción y su gran dimensionamiento garantizan una larga vida útil.

Sistemas Hidrostáticos

Inyectan continuamente el lubricante a alta presión entre la superficie de apoyo y la contrasuperficie. No requiere energía adicional para superar la fricción entre metales. Capaz de mover grandes masas, alta potencia. Vida útil larga debido a la falta de fricción. Necesario mantenimiento. Precio elevado, para máquinas grandes.

Sistemas de Lubricación Límite

Funcionamiento similar al de los sistemas hidrostáticos, pero con aceite no presurizado. Se inyecta continuamente aceite en las contrasuperficies, a través de las “patas de araña”. Excelente amortiguación. La capa de separación entre las superficies tiene algunas micras de espesor, pero rebaja notablemente el coeficiente de fricción. Tratándose de una capa tan fina, sin embargo, son susceptibles al rozamiento, y el consiguiente aumento de temperatura; velocidades de trabajo muy limitadas.

Combinación entre Rodillos y Lubricación Límite

Combina las ventajas del sistema de rodadura y lubricación límite. Evita o reduce el contacto metal-metal entre las superficies de rodadura y de deslizamiento.