¿Por qué las máquinas CNC de 5 ejes de alta gama eligen motores DD en lugar de servomotores?

Los motores DD se utilizan ampliamente en equipos de alta gama, como las máquinas CNC de 5 ejes, debido a su alta precisión, rápida respuesta dinámica, bajos requisitos de mantenimiento y larga vida útil.

¿Qué es un motor DD?

DD significa Direct Drive (accionamiento directo ), e incluye motores de par y motores lineales. Cuando se combina con un motor, se le conoce como motor de accionamiento directo DD, también llamado motor de accionamiento directo. Debido a su alto par, algunas empresas también lo denominan servomotor de par. A diferencia de los motores tradicionales, el alto par de un motor DD permite conectarlo directamente al sistema de movimiento, eliminando la necesidad de componentes de transmisión como reductores, cajas de engranajes y poleas. Por eso se le llama motor de accionamiento directo.

¿Por qué utilizar un motor de transmisión directa?

Los motores DD suelen estar equipados con codificadores de alta resolución, lo que les permite alcanzar una mayor precisión que los sistemas servo convencionales. Además, la estructura de conexión directa reduce los errores de posicionamiento causados por la transmisión mecánica, garantizando así la precisión del mecanizado. En ciertos métodos de control accionados por leva, no solo reduce los errores dimensionales causados por la fricción mecánica, sino que también disminuye significativamente el ruido durante la instalación y el funcionamiento.

¿Cuál es la diferencia entre un motor DD y un servomotor?

Un motor DD, también conocido como motor de par, ofrece un alto par de salida y una estructura integrada que permite montar la carga directamente sobre la superficie del motor. No hay pérdida de precisión entre el motor y la plataforma de trabajo, lo que mejora la precisión general del sistema. Al no requerir una caja de engranajes ni una transmisión mecánica, no se produce pérdida de energía asociada a dichos componentes. La estructura de accionamiento directo también facilita el cambio de posiciones de indexación mediante programación, a la vez que reduce el ruido de funcionamiento. Gracias a los codificadores de alta resolución, los motores DD pueden alcanzar una precisión de nivel de arcosegundo y, por ello, se les conoce como motores de accionamiento directo en la industria.

Un servomotor convencional, también conocido como motor actuador, se utiliza en sistemas de control automático para convertir señales eléctricas en desplazamiento angular o velocidad angular. Incluye servomotores de corriente alterna (CA) y corriente continua (CC). Su principio de funcionamiento se basa en que, cuando la tensión de la señal es cero, el motor no gira y la velocidad disminuye uniformemente a medida que aumenta el par. Los servomotores pueden operar en modos de control de par, posición y velocidad, y se utilizan habitualmente en sistemas de control de lazo cerrado de alta precisión. Generalmente presentan baja inercia y son adecuados para aplicaciones de posicionamiento.

¿Por qué los motores de transmisión directa son más adecuados para máquinas CNC de 5 ejes de gama alta?

Los motores DD utilizan una estructura de accionamiento directo sin caja de engranajes, logrando una holgura cero, lo cual es fundamental, ya que el error de holgura es uno de los mayores desafíos en las mesas giratorias de 5 ejes. Su altísima precisión y repetibilidad, combinadas con codificadores de alta gama como las escalas ópticas, pueden alcanzar una precisión inferior al segundo de arco, lo que resulta especialmente ventajoso en el mecanizado de componentes aeroespaciales y piezas complejas como los impulsores. Además, al no tener cadena de transmisión mecánica, los motores DD ofrecen una respuesta dinámica extremadamente rápida, lo que los hace ideales para el mecanizado simultáneo de 5 ejes a alta velocidad. Si bien el costo inicial de los motores DD es mayor que el de las combinaciones de servomotor y caja de engranajes, requieren muy poco mantenimiento y ofrecen una vida útil mucho mayor, lo que se traduce en una mejor relación costo-beneficio a largo plazo.

Fabricantes líderes como DMG Mori y Mazak han adoptado ampliamente los motores de accionamiento directo DD en sus máquinas de 5 ejes de alta gama, lo que demuestra que los motores DD son la solución óptima para el mecanizado CNC de 5 ejes de alta gama.