CNC主轴长鼻VS短鼻

介绍

现代制造和 CNC（也称为计算机数控）机器齐头并进。这些机器为复杂零件的制造提供了极高的精度和自动化程度，从而使整个过程变得高效。对整个制造过程至关重要的切削刀具放置在主轴上。主轴的配置可以有所不同，与主轴相关的主要因素是前端的长度；长与短。通过本文，您可以深入了解主轴鼻、其特点、长鼻与VS短鼻的区别以及选择主轴鼻长度时应考虑的因素。通读全文并掌握高效运行所需的知识 数控加工中心 用于精密制造。

什么是主轴鼻？

主轴头的尺寸和设计会影响数控机床的效率和精度，因此至关重要。这是因为它在切削刀具的握持和使用中起着重要的作用。想知道什么是主轴鼻？简而言之，它可以解释为数控机床的末端部分或旋转轴，您可以在其中连接切削刀具来加工工件。它影响 CNC 加工的精度、速度和质量。 主轴鼻的主要特点是长鼻与短鼻。长鼻主轴和短鼻主轴各有优点和缺点。在选择主轴头时，没有一刀切的公式，因为它根据加工需求而有所不同，我们将在本文末尾详细讨论。

短轴鼻

让我们首先了解什么是短主轴鼻以及它在 CNC 加工中的优点和缺点。

特点：顾名思义，短主轴头具有较小的轴，这意味着切削刀具靠近主轴体安装。短鼻提供增强的刚性和稳定性。

短鼻主轴有 2 种基本设计，一种具有用于在内圆和外圆上安装刀具的孔（左），而另一种具有仅在外圆上安装刀具的孔（右）。您可以在下图中密切监视短主轴的设计：

优点：以下是短主轴鼻的主要优点

• 速度提高：短鼻主轴提供更高的稳定性和效率，使其能够以更高的速度工作。

• 低悬伸：较短的长度增强了主轴的刚性，最大限度地减少了悬伸。低悬伸可实现准确且精确的加工。高刚性还有助于减少工件加工/切削过程中的振动，从而确保更平滑的表面光洁度并延长所用刀具的使用寿命。

• 更高的承载能力：短机头的设计使其可以承受更高的负载，确保机器可以处理更重的工件，同时保持更高的性能。

• 低维护要求：更短的尺寸和简单的设计需要低维护，同时提供最佳性能。它还增加了设备的使用寿命，使其能够更长时间地用于 CNC 操作。

缺点：除了优点之外，还存在一些您应该注意的相关缺点。

• 不适合大型工件：由于短鼻主轴的夹紧支撑和空间有限，因此用其固定大型工件可能会非常棘手。

• 触及范围较低：由于长度较短，这些主轴无法触及工件的复杂部分，这会限制其在某些加工要求中的应用。

• 灵活性降低：短鼻主轴限制了您可以连接的工具类型，从而降低了其灵活性，限制了其在某些应用中的使用。

长主轴鼻

让我们探讨一下长主轴鼻的特点、优点和缺点。

特点：顾名思义，长主轴鼻提供了一个用于安装工具的升高轴。因此，所附的工具与主轴体相距相当远的距离。这种设计使刀具能够轻松到达工件的复杂部位，且到达范围更广，效率更高。

长主轴鼻有两种设计。一种是光轴（右），另一种是螺纹板（左）。这两种设计如下图所示：

优点：以下是长主轴鼻的主要优点

• 更佳的触及范围：长鼻主轴的主要优点是能够更好地触及工件的复杂和更深的部分，这是短鼻主轴无法触及的。这使得长鼻主轴非常适合在工件有底切或需要触及复杂零件时使用。

• 适用于弯曲工件：长鼻主轴具有长度长的优点，适合加工凹形或弯曲形状的工件。

• 可视性：较长的长度使得加工时可以看到切割区域。这种更好的可视性可以提高切割过程中的检查和精度。

• 适用性广：这些主轴适用于从浅腔到深腔的各种类型的刀具，使其具有高度的灵活性和广泛的适用性。

缺点：以下是您应该注意的缺点。

• 刚性较低：主轴端部长度较长，增加了偏转的机会，同时降低了刚性。低刚性意味着此类主轴不适合加工高强度工件和较硬的材料，因为它们无法为此类工件提供所需的精度和质量。

• 高维护需求：复杂的设计（尤其是螺纹褶皱）和较长的长度需要高维护。如果不进行持续维护，它们可能会受到日常磨损的影响，导致主轴头性能不佳和使用寿命缩短。

• 较低速度：为了应对因主轴端部较长而产生的振动和偏转，这些主轴以较低的速度工作（与短端部主轴相比），从而降低了整体加工效率。

长轴端与短轴端：比较

既然您了解了两种类型主轴的特点、优点和缺点，那么最好给您进行比较分析。为了更好地理解，下面分享长鼻轴和短鼻轴的主要特征。

抵达：

• 长刀尖：更长的长度可以更好地接触工件的复杂部分，使其更适合复杂的 CNC 加工。

• 短刀尖：较短的长度限制了切削刀具到达工件较深部分的范围。

稳定：

• 长鼻子：长度过长会导致稳定性降低并增加振动和偏转的机会

• 短刀尖：短长度使切削刀具更稳定，提供更大的刚性，同时减少振动和偏转的机会

工具规格：

• 长刀尖：如果刀具相当复杂但重量较轻，那么长刀尖主轴可以非常高效地加工它们。

• 短刀尖：对于设计复杂的刀具，短刀尖主轴无法提供很高的效率。尽管它对于简单但较重的工具非常有用。

维护要求：

• 长鼻子：复杂的设计和较长的长度需要更多的维护，并且日常磨损的可能性很高。

• 短机头：短主轴机头的简单设计不需要太多维护，可以延长使用寿命。

执行速度：

• 长鼻：为了降低偏转和振动的影响，这些主轴以较低的速度工作，这主要影响性能效率。

• 短鼻子：可以以最高速度工作，具有极高的工作效率。

应用的多功能性：

• 长刀尖：可容纳多种不同类型的刀柄，为多种刀具的应用提供了强大的多功能性。

• 短刀尖：这些主轴不仅适用于有限类型的切削刀柄，而且用途不广泛。

成本考虑：

• 长刀尖：虽然长刀尖主轴的初始成本可能较低，但应牢记，维护和更换的成本相当高。

• 短鼻：短鼻主轴的初始安装成本可能较高，但可以长期使用，维护成本低，因此物有所值。

应用：

• 长刀尖：长刀尖主轴的特性和设计使其非常适合应用于航空航天、医疗器械加工、模具和冲模制造。

• 短鼻：根据设计和功能，这些主轴最适合汽车、电子和一般产品制造中的应用。

决定长鼻子和短鼻子时要考虑的因素

下面分享了在决定主轴长度时要考虑的关键因素，以帮助您做出明智的决定。

• 精度要求：如果您需要精确的结果、高表面光洁度以及低偏转和振动影响，那么短鼻主轴是您的首选。

• 维护要求：长鼻主轴比短鼻主轴需要更多的维护。

• 刀具规格：如果您使用的刀柄在性质和设计上具有多功能性，那么长鼻主轴是完美的选择。

• 工件特性：如果您的工件需要复杂的加工且具有复杂的结构，那么长鼻主轴最适合您。相反，如果工件又重又硬，则必须选择短鼻主轴以获得高效的加工效果。

• 所需的生产效率：快速、高效的生产。短鼻主轴比长鼻主轴更有用。

结论

数控机床确实在现代制造业中留下了印记。主轴端部尺寸和特性对于确定数控机床的精度和性能起着巨大的作用。短轴头和长轴头各有其优点和缺点，这使得它们适用于某些制造条件。如果您想要精确、快速的结果，且振动和偏转的影响较小，不需要刀具多功能性，并且在维护要求较低的重型工件上工作，那么短主轴头非常适合您。相反，如果您的生产能够承受振动和偏转的影响，刀架放置方式多样，加工复杂，轴承维护成本高，那么长主轴鼻最适合您。