数控移动工作台与龙门架

介绍

计算机数控（CNC）是指利用计算机对铣床、车床、磨床等加工工具进行自动化控制。 CNC 为加工零件和产品带来了高精度和可编程功能，彻底改变了制造技术。

计算机数控 (CNC) 铣床等机器用于木材、塑料、玻璃、轻金属、复合材料等材料的切割、钻孔和成型。它们在航空航天、汽车、建筑、家具标牌等行业中发挥着重要作用。

这份详细的比较指南通过各种参数检查了移动工作台和龙门数控铣床之间的核心差异。我们将讨论机械设计、切割性能、精度、材料兼容性、维护要求、成本影响和用户友好性等关键因素，以便读者更好地理解这两种路由器设计。我们来看看吧。

了解 CNC 设计

首先，了解这两种设计的主要特点对于在移动工作台和龙门数控铣床之间进行选择至关重要。

什么是数控移动工作台铣床？

A 移动工作台数控铣床 由固定龙门架和移动工作台组成。固定龙门架由一根或多根轴组成，通常是固定主轴和刀具的 z 轴。精密线性导轨和驱动系统用于在固定龙门架下移动工件，从而提供 X-Y 运动。

这种设计的主要优点是其卓越的静态刚度。使用固定龙门可以在工件材料上获得优化的力分布。此外，如果有移动工作台平台，则可以使用非常高的加速/减速率以及切割速度。加工时，这意味着材料在移动工作台上保持静止，而加工头沿 Z 轴向上移动。

由于需要足够的空间在工作空间内移动，移动工作台数控机床需要比其他机床更大的安装区域。由于固定在可移动床上，它们非常适合搬运大型和重型材料。因此，航空航天、汽车、建筑或造船等处理大型零件的行业在切割和加工操作中广泛使用它们。

什么是龙门数控铣床？ 

在龙门式数控铣床中，工作台固定且稳定，而龙门沿 X、Y 和 Z 轴移动，将切削刀具放置在工件的正上方。龙门架由桥状结构组成，延伸到整个工作区域，工作台上的运动由高精度线性或齿条和小齿轮驱动器驱动。

该工作台提供了一个刚性底座，用于在使用悬停在头顶上的龙门架进行切割时压住工件材料。 龙门数控机床 占用的安装空间更少，非常适合狭小的空间。在木材、塑料、软金属（例如铝）铣削应用等中。

家具制造、乐器生产、艺术、珠宝设计和标志书写等都采用这种路由器，因为它们尺寸紧凑，因此具有成本效益且用途广泛。配有额外盖子和密封件的封闭式龙门铣机有助于减少操作过程中的振动，同时提高精度。

快速比较

以下是 CNC 移动工作台和龙门设计之间主要差异的快速比较：

对比分析

对移动工作台和龙门数控铣床有了基本的了解后，我们就可以对它们进行详细的比较。

结构性差异

移动工作台和龙门铣床的主要区别在于机械结构和布置。

为了减少振动，移动工作台数控机床具有非常坚固和重型的龙门结构。这是通过使用采用循环球轴承或箱形导轨的线性运动导轨来实现的，以提供工作台的低摩擦平滑运动。工作台本身由厚铸铁或焊接钢制成，可承受切削力并抑制颤动。

另一方面，龙门铣机采用由挤压铝或钢型材制成的较轻的桥，旨在最大限度地减轻重量并降低成本。工作区中的 X 轴运动由龙门架所在的可移动托架提供。这允许 Y 轴移动。

与桥式机床等其他类型的数控机床相比，龙门铣机的安装面积较小，但在进行重型切割项目时，它们可能会因桥式运动而振动，从而稍微影响精度。与此相反，移动工作台铣床不会受到振动，因为它们的龙门是固定的。

与移动台机器相比，龙门机器的设计配置更加灵活。可以使用悬臂式、封闭式或移动龙门式等选项来优化尺寸和布局。与此同时，在龙门架下只有一个平面，其中固定布局描述了这些机床在桌面上发生的运动。

性能特点

这两种数控铣床类型的性能属性受到其结构差异的影响。

高精度和重复精度是移动工作台数控机床的特点。这是因为它们具有不允许振动的刚性龙门，从而允许它们以高切削速度和高精度进给工作。此外，它们的快速循环时间归因于快速的工作台移动。

由于重载操作，龙门铣机可能会轻微振动，导致精度降低。然而，对于轻型应用，它们可以匹配或超过移动工作台的精度和准确度。封闭式龙门架和精密部件有助于减少位置误差，从而实现良好的性能。

移动工作台铣床专为需要一致质量和低公差加工的大规模生产活动而设计。另一方面，龙门铣机非常适合不需要极高精度的低到中型用途。

材料兼容性

可以有效加工的材料类型也取决于数控铣床设计的选择。

一些硬质材料，如硬木、复合材料、有色金属等，需要移动工作台数控机床，该机床具有足以切割它们的静态刚度和减振性能。固定桥可防止切割时出现任何颤动，从而使其成为最佳选择之一。

在加工较硬的材料时，龙门铣床可能会出现一些颤动和不准确的情况，尤其是在具有悬臂设计的情况下。它们适用于塑料、木材和铝等较软的材料，在这些材料的制造过程中振动并不重要。封闭式龙门有助于增强共振阻尼，从而提高材料兼容性。

移动工作台数控铣床比其他机器更受青睐的原因有很多，尤其是在切割厚或致密材料时。龙门机床适合较轻的铣削任务以及木材、塑料和金属板材的铣削任务。

每种设计的优缺点 

现在让我们看看移动工作台和龙门数控铣床的具体优点和局限性。

移动台数控铣床的优点

● 最小的振动和出色的静态刚性使这些机器适合重型切削

● 即使在高速下，它们也能保持高精度和可重复性

● 它采用均匀的力分布制成，有助于加工难加工的材料，而不会产生任何颤动

● 它们也适合用于大型或重型材料，因为它们具有稳定的固定装置

● 龙门组件更易于维护

移动工作台数控铣床的缺点

● 工作台移动需要更多的安装空间

● 工作范围的大小取决于工作台的尺寸

● 比龙门铣机更贵

● 不适合小型加工要求

龙门数控铣床的优点

● 占地面积紧凑，节省安装空间

● 一些示例包括悬臂式、封闭式等。

● 移动台的往往更便宜

● 这些非常适合中小型工件

● 不太复杂的设计允许更多自己动手建造

龙门数控铣床的缺点

● 使用较硬的材料时振动可能会影响精度

● 需要严格公差的重型木工在这里不能很好地工作

● 移动龙门架增加了维护问题的复杂性

● 刚度降低或阻尼能力差

成本比较

在移动工作台和龙门数控铣床之间做出选择时，通常要考虑的因素是购买成本。以下是一些比较。

初始投资

移动工作台数控机床的初始成本比龙门铣机高得多。这种大型工业级机器成本高昂，因为它们具有重型龙门、精密线性导轨、移动工作台的驱动系统、减振功能等。

对于较低批量生产的需求，龙门铣床往往更便宜。与同等尺寸的移动工作台铣床相比，悬臂龙门铣床的成本要低得多。由于需要额外的外壳、密封件和改进的组件，封闭式龙门架的价格较高。

在非常高公差的切割和加工应用中，从长远来看，移动工作台铣床的初始投资是值得的。它们物有所值，因为与同类产品不同，它们可以以低精度执行中型工作。

长期成本

但平均而言，由于其坚固的结构和最低的维护要求，移动台铣床在随着时间的推移而产生的总成本方面变得更便宜。固定龙门解决了零件移动时发生的磨损问题，从而减少了维修费用。

然而，应该记住，这些类型的桥梁或车厢需要更频繁的维护，这会导致长期成本增加。随着时间的推移，移动部件很容易出现故障，因为它们比其他部件磨损得更快。此外，在龙门机器上更换或维修线性导轨齿条和小齿轮系统等物品比简单建造的移动工作台更昂贵。

经过多年高产量经营，与移动工作台数控机床相比，即使初始购买价格较高，其生命周期成本仍然较低。

用户考虑因素

移动工作台和龙门数控铣床之间的差异还受到操作员技能水平等的影响。

技能水平和经验

为了最大限度地发挥操作移动工作台数控铣床的好处，必须拥有一位具有一定操作数控机床经验的人员。由于这些机器维护复杂、精度极高且工业任务繁重，因此旨在由制造设备中的熟练用户使用。

另一方面，您所需要的只是关于如何操作龙门铣机的基本培训，业余爱好者和专家都可以拥有。此外，它们的管理成本较低，因此学校等小型企业或没有足够计算机数控经验的业余爱好者可以负担得起。它们还配备了友好的用户界面，使操作变得更加容易。

应用需求

在这两种路由器设计之间进行选择之前，有必要考虑具体的应用要求。

适用于大量切削负载、高小时生产率、大型工件或低公差加工应用；强烈建议使用刚性移动床身型数控机床。最后;移动工作台铣床被视为理想的选择，因为它们为需要高标准性能的任务提供了稳定性和准确性。

虽然较小的零件可能需要经济高效的轻型到中型切割，但龙门类型提供了解决方案。此外，它们还可以部署在安装空间非常稀缺的地方，因为它们可以灵活地适应较小的区域。

结论

对刚性、精度、速度、占地面积、易用性和成本的评估表明，移动工作台和龙门数控铣床具有不同的优势。工业环境无法找到无与伦比的工具，例如用于重型精密加工应用的移动工作台铣床。龙门铣机是对成本敏感的轻型到中型工作的一种选择。

从定义上来说，不存在卓越的数控铣床设计。因此，这意味着用户必须在工件尺寸、使用的材料、所需的精度、产量和预算限制方面正确评估其特定的加工需求。因此，通过此分析可以确定移动工作台机器或龙门铣机是否最适合其应用。初学者在购买数控设备时应咨询专业人士，以免犯错误。

移动工作台和龙门数控铣床都具有独特的优势，可以改变世界各地的各种制造工艺。因此，企业可以根据自己的要求选择正确的设计，从而优化生产力和质量，并最大限度地提高投资回报。