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直线导轨和硬轨之间的主要区别

Jul 24, 2023

数控机床在这个快速发展的世界中处于领先地位,这已不是什么秘密!令人惊讶的是,这些令人难以置信的机器不仅站在创新的前沿,而且还彻底改变了行业。无论您在制造领域、航空航天、电子,甚至医疗行业工作,数控机床都能满足您的需求。他们以无与伦比的精度生产高质量的复杂机器零件、面板、电子元件、电路板、复杂的原型以及几乎您行业所需的任何产品 - 而且很快!

可是等等!在购买改变生活的产品之前,需要考虑一些重要的事情 数控机。它们有两个决定其性能的关键组件 - 线性导轨和硬轨。也许您已经遇到过人们在硬轨和线性铁路选项之间争论。把握差异并做出选择真的很有挑战性,不是吗?

嗯,当然不是!尽管这两种机制都有利于运动和稳定性,但它们在设计和应用方面存在显着差异。因此,在本文中,我们将了解这两个系统之间的主要区别。无论您是刚接触这些术语还是已经了解一些但想更好地理解,请坚持使用这一术语。我相信读完本文后您将能够找出最适合您行业的一种。所以,敬请期待!

CNC加工中心的类型

还有一件事。 CNC 加工中心有不同的配置,每种配置都针对特定的工业应用和要求量身定制。但机器的所有焦点都集中在定义机器切割头运动的两个主要系统上 - 线性导轨系统和硬轨系统。现在您知道,在数控机床中,切削刀具的移动是通过导轨系统来促进的,导轨系统沿着特定的轴引导运动。那么,让我们弄清楚这两种加工系统是什么以及它们是如何工作的。

 

直线导轨系统

第一个是线性导轨系统,或者我们也称为线性导轨或线性运动系统。这种高度先进的轨道系统使用一系列滚动元件(例如球或滚子)进行线性运动。换句话说,有一些滑动设计(在切割头或工作台上),以最大限度地减少摩擦并提供沿轨道的平滑度。这一特性使其非常适合需要快速运动和精确定位的加工过程。

 

直线导轨的优点

A。高精度、平滑度

由于滚动元件减少了摩擦,数控机床可让您在运动中实现卓越的精度和平滑度。最后,您将获得无可挑剔的切割、光滑的表面光洁度和高品质的产品。

 

b.减少磨损

该系统最显着的特点是滚动机构。它不仅减少了导轨和轴承的磨损,还提高了机器的使用寿命和耐用性。简而言之,您的机器不需要经常维护。事实上,说它的使用寿命很长也不为过。

 

C。降噪

噪音——您避免前往繁忙的机器工作现场的原因之一。但幸运的是,与其他机械系统相比,线性导轨产生的噪音要少得多。这意味着他们的滚动动作创造了一个更加平和、平静的工作环境。因此,您可以轻松地长时间工作,而不会受到头痛和耳痛的困扰。

 

d.高速能力

直线导轨因其高速度和加速处理而越来越受欢迎。你看现在的机床运行速度非常快,尤其是空转速度。这要归功于滚动摩擦操作模式,确保您的工件得到精确加工。例如,现在攻丝钻机的Z轴移动速度一般在60M左右。

 

e.易于组装

线性栏杆的优点之一是其组装过程简单易行。即使只需最少的培训,您也可以组装这个高度先进的系统。一旦您了解制造商提供的正确零件和适当的精度,您就可以在没有丰富经验的情况下组装它们。

 

直线导轨的缺点

A。成本昂贵

与硬轨相比,线性导轨可能更昂贵。这主要是由于滚动元件的结合和更高精度的制造要求。此外,直线导轨的承载能力相对较低。

 

b.更容易受到污染

尽管线性导轨是精密加工的最佳选择,但它也可能会遇到灰尘和碎屑堆积等问题。如果维护不当,随着时间的推移,可能会影响其性能。

 

C。需要润滑

显然,直线导轨需要定期润滑以保持其平稳运动。这意味着额外的维护费用!您需要确保导轨得到良好润滑才能减少任何磨损或撕裂的机会。此外,由于接触面较小,因此刚性比硬轨低。

 

CNC加工中使用的直线导轨类型

直线导轨对于数控机床中切削刀具或工件的平稳运动起着至关重要的作用。虽然直线导轨有许多不同类型,但最常用的是:

 

A。滚柱直线导轨

这些是高承载导轨,使用圆柱滚子来实现低摩擦运动。由于它们可以支撑重负载,因此通常用于大型 CNC 加工中心和龙门式机床。

 

b.滚珠丝杠直线导轨

滚珠丝杠导轨由滚珠轴承和丝杠组成,将旋转运动转换为直线运动。这些导轨通常用于需要高精度定位和最小间隙的地方。

 

C。箱道导轨

箱形导轨也称为箱形导轨。它们主要由滑动托架和固定的箱形轨道组成。滑架的滑动表面与导轨的燕尾形状相匹配,最终增加了接触面积。因此,箱形导轨能够以最小的挠度承受重载。

 

d.交叉滚子直线导轨

这些轨道包括位于轨道和滑架之间的交叉圆柱滚子。这种设置使它们的性能高度刚性和精确。它们适用于需要平滑和精确线性运动的应用,例如数控磨床和高精度铣床。

 

直线导轨的应用

如您所见,直线导轨适用于所有高速加工工艺。可高速切削、连续加工产品、制作小型精密模具。因此,该系统非常适合:

A。数控铣床:使切削刀具沿 X、Y 和 Z 轴平滑且精确地移动。

b.数控激光切割机:允许激光头稳定移动。因此,您可以以最小的切口宽度精确切割各种材料。

C。汽车工业:用于制造具有严格公差的发动机部件、传动部件和底盘部件等部件。

此外,您还可以将线轨配置用于医疗行业(生产定制植入物、假肢和医疗设备)、模具制造、金属制造(钣金切割和弯曲)等。

 

硬轨系统

第二种类型的数控加工中心是硬轨系统。该系统也称为箱形导轨或箱形导轨,据说传统上用于较旧的数控机床。然而,不要让它的年龄欺骗了你;它在当今时代仍然具有现实意义。其坚固的设计具有硬化和磨削的表面,为您提供出色的刚性和支撑。这就是为什么它在各个行业中仍然被积极使用,特别是重型加工操作。

硬轨系统由金属滑动面和润滑通道组成,确保运动平稳。简而言之,它采用直接滑动机制 - 滑动元件与(矩形)导轨直接接触,而不是线性导轨中的滚动元件。

其突出特点之一是其卓越的承载能力。导轨经高频或超音频淬火后硬度一般可达50%以上。这带来了良好的耐磨性,使其成为重型加工工艺的可靠选择。

硬轨的优点

A。刚性和承载能力

毫无疑问,硬轨具有无与伦比的刚性和坚固性。硬轨滑动摩擦面大,机器刚性强,稳定性好。因此,它可以处理重负载、管理重型切削并执行复杂的加工任务。简而言之,即使使用大刀具体积和大进给量,它也能提供平稳的加工体验。

 

b.传统简约

由于硬轨的运动部件较少,因此与直线导轨相比,其设计更加简单。这意味着它们易于安装 - 只需最少的精力和时间即可安装和运行。

 

C。耐污染物

使用硬轨加工零件的另一个优点是它更能抵抗污染物(如灰尘、碎片和冷却剂)。这降低了损坏风险和维护费用 - 确保您长期获得一致的性能服务。

 

d.抗震能力强

硬轨具有抗冲击能力强的优点。即使在如此严峻的条件下,它们也能承受地震干扰并保持运行稳定性。

硬轨的缺点

A。精度和速度有限

关于硬轨,首先要记住的是,它们可能无法提供与线性导轨相同水平的精度和平滑度。如前所述,他们在移动速度有限的滑动机构上工作,这可能会导致表面处理或产品稍微粗糙。

 

b.更多摩擦

作为CNC中硬轨的接触面加工量大,摩擦系数也高。简而言之,如果机器部件润滑不当,履带就会因摩擦热而烧毁或磨损。此外,您的机器需要定期检查和调整。这意味着与直线导轨相比,它需要更频繁的维护。硬轨的使用寿命不长!

 

C。加工组装难度大

尽管这台机器可以为您完成繁重的任务,但处理起来却相当困难。这是因为硬轨在加工过程中一般与机床主要部件(底座、立柱、工作台、滑鞍)一体化。这就是为什么它的形状、运动、精度和位置难以控制。

此外,硬轨的组装也有点困难。它将技术和体力结合在一起。所以,对于普通工人来说,有些不可能完成。

 

硬轨的应用

硬轨系统非常适合重型切削和材料去除任务,例如铣削机器的大型部件。这些导轨可用于:

A。机床:用于数控铣床、车床、磨床和加工中心。

b.工业机器人:在工业自动化中,硬轨允许机械臂和其他运动控制系统以高重复性准确地处理重型有效负载。

C。汽车工业:用于制造发动机部件,如气缸盖、发动机缸体和曲轴。

d.航空航天工业:硬轨数控车床用于生产起落架零件、涡轮叶片和航空航天紧固件等高精度部件。

 

直线导轨与硬轨的比较

在选择正确的系统时,取决于加工任务的具体要求。请记住,线性导轨系统使用一组可沿线性导轨平稳滑动的轴承。这种设计可确保切削头平稳、精确地移动,从而获得准确的加工结果。线性导轨摩擦力的减少可降低磨损,从而有助于延长机器寿命并提高精度。但直线导轨在稳定性、重载任务、刚性方面不如硬轨。

同时,硬导轨系统采用刚性、耐用的导轨来引导切割头的运动。这些硬轨提供出色的稳定性和支撑,特别是对于重型切割操作。但它们可能比线性同类产品表现出稍大的摩擦力。而且它们的通用性不如线性。

 

直线导轨与 硬轨

特征

直线导轨

硬轨

速度

快速地

慢的

反抗

小的

高的

承载能力

低的

高的

刚性

低的

高的

成本

高的

低的

维护

简单的

复杂的

维修

简单的

复杂的

交换

简单的

非常复杂

主轴扭矩

1950nm以下

1000/1450nm

应用范围

小型车床

大车床

现在您可能会想到哪一个系统更好。所以,最简单的辨别方法就是:如果需要CNC加工中心来制作产品,就购买直线导轨。另一方面,如果你想要数控机床来加工模具,就买硬轨。

 

最后的想法

综上所述,数控加工零件中硬轨和直线导轨系统的区别在于其结构、性能和应用适用性。硬轨和直线导轨都有各自的优缺点。现在您已经了解了它们之间的区别,因此可以根据自己的行业需求和条件来选择数控加工中心。

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