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加工中心硬轨和线轨的优缺点

2017-12-22    作者:    来源:    阅读:0

    一般加工中心如果用来做产品,就购买线轨,如果是加工模具,则购买硬轨,线轨精度较硬轨高,但是硬轨更结实耐用。那么,他们分别有哪些优缺点呢?

加工中心硬轨和线轨的优缺点

    硬轨的导轨和床身是一体的铸造件,然后在那基础上加工出导轨,再通过淬火、磨削后加工成的导轨。现在也有床身和导轨不一定一体的,比如镶钢导轨,就是加工后钉接在床身上的。硬轨是导轨是滑动摩擦的,刚性好,承载能力强。


硬轨的优点

1、能够承受更大的载荷,适合大刀量,大进给的粗加工机床。
2、因为导轨的接触面积大,机床运行更加平稳,适合对机床振动要求较高的机床,例如磨床等。


硬轨的缺点

1、材质不均匀,因为一般是铸造成型,所以材质中容易产生夹砂,气孔,疏松等铸造缺陷,导轨面若存在这些缺陷,对导轨的使用寿命和机床精度都是很不利的影响。

2、加工难度较大,因为这种类型的导轨一般是跟机床的主要部件例如底座、立柱,工作台,滑鞍等一体相连,所以在加工过程中,其形位公差,粗超度要求,时效处理,淬火处理等过程难以控制,从而导致零件的加工质量不能达到装配的要求。

3、装配难度大,“装配”这个词的意思就是既要装也要配,而这个配的过程就是一个技术与体力相结合的过程,不是一般的工人可以完成的,需要技术相对数量,对机床整体精度都有相当把握的装配工人才能完成,同时还需要配备铲刀,平尺、角尺、方尺、百分表,千分表等相应工具才能完成。

4、使用寿命不长,这个只能是相对而言,在同样的保养和使用条件下,普遍的硬轨的使用寿命是小于线轨的使用寿命的,这和他们的运动方式有很大的关系,硬轨是滑动摩擦运行的,而线轨是滚动摩擦运行,从所受的摩擦力而言,硬轨所受的摩擦力要远远大于线轨所受的摩擦力,特别是在润滑不充分的情况下,硬轨的摩擦更甚。

5、维修成本过高,硬轨的维修无论在难度上还是维修成本上都远远大于线轨的维修,如果在铲刮余量不足的情况下,可能牵涉到将机床的大件全部拆散,从新做淬火处理和机械加工,更甚者可能会要重新铸造该大件,而线规只要更换相应的线轨即可,基本上不会很大的影响相关大件的使用。

6、机床的运行速度低,硬轨因为其运动方式和说承受的摩擦力过大,所以通常不能承受过快的运行速度,这和现在的加工理念是有一定的相违背的。尤其很多工厂的工人并不具备机床相应的保养知识,很多时候他们只知道使用机床,却很大程度的忽略了机床的保养,而机床轨道的保养是重中之重,一旦轨道润滑不充分,就会引起轨道烧死或者磨损过渡,这些对机床的精度而言都是致命的伤害。

    线轨通常指滚动导轨,常称这类元件为“直线导轨”。直线导轨本身分两部分:滑轨和滑块。滑块内有内循环的滚珠或滚柱,滑轨的长度可以定制。它是一种模块化的元件,是有专门厂家生产的标准化系列化的单独的产品,可以安装在机床上,磨损后可以拆卸下来更换。线轨是滚动摩擦,速度快,阻力小,润滑也方便。


线轨的优点

1、装配方便简单,只要稍加培训就可以完成高质量的装配。因为机床的精度很多啊程度就决定在传递机构的精度,传动机构一般有线轨和丝杆组成,也就是说线轨和丝杆本身的精度就决定了机床的精度,而线轨和丝杆一般都是以标准件的形式存在,你只要选择制造商提供的相应精度,一般都不会有很大的问题。

2、选择余地大,无论是从线轨的结构形式还是精度等级,润滑方式还是承重能力,加工方式到运行速度等等参数都是可以选择,你可以根据你设计的机床的具体情况,任意配置你所需要的线轨型号。

3、运行速度快,现在很多机床的运行速度极快,特别是空程速度,这个很大程度上就是依赖线轨的功劳,因为滚动摩擦的运行方式以及高精度的加工,切实的保证了机床高速运行的精确性和平稳性,大幅度的提升了加工效率和加工精度。

4、加工精度高,因为线轨作为一种标准商品,其无论是材质还是加工方式都进入了良性的可控范围,所以在很多精加工领域的机床,大部分都是采用高精度的线轨作为机床导轨,这也极大的保证了机床的加工精度,国内做得比较好的有南京工艺,汉江线轨,台湾有上银线轨,德国有力士乐公司,日本有THK线轨等等,这些品牌极大的丰富和满足了市场对各种不同要求的线轨的需求,个人最喜欢选用日本的THK,性能稳定,做工精细,就是价格偏高。

5、使用寿命长,因为线轨的运行方式是滚动摩擦,滑块里的钢珠通过在轨道上的滚动来驱动进给部件的移动,这种滚动摩擦所承受的摩擦力较硬轨要小的多,所以无论是传递效率还是使用寿命,线轨都要较硬轨理想很多。

6、维修成本低,无论是从维修成本还是维修的方便性来说,线轨都有着其天然的优势和便捷,因为作为一种标准件,线轨的更换形式和更换一颗螺钉是一样的,当然还存在精度上的一些回复调整,但是相比硬轨而言,那真是太方便了。

7、交货周期短,线轨一般的交货周期都在半个月内可以完成,除非你选用的是国外品牌,例如力士乐和THK ,其实这两个品牌也是在国内有相应的加工厂的,只要你选择的线轨型号不是很偏的那种,基本上半个月左右的交货期还是可以保证,而台湾上银的线轨甚至可以做到一个星期的交货周期,但是同样的硬轨就没有这么好的时间把控能力了,如果动作比较大的话,例如要重新铸造,那周期可能在几个月以上都是说不定的。

 

线轨的缺点

1、承载能力相对较小,这种相对较小只是针对硬轨而言,其实现在很多大厂的线轨通过结构上的一些设计,已经极大的提升了其承载的能力,当然相对硬轨的承载能力来说,它还是相对小一点。

2、平稳性相对硬轨有一定的偏弱,例如抗振动的能力等,但是我还是要强调一下,这种偏弱都是相对硬轨而言的,其实现在很多线轨的平稳性也是做得非常好的,只要你设计的设备不是太过特殊的要求,一般都是能够满足需要。

3、运输和装配过程中要特别注意对线轨的保护,因为作为一种标准件,其独特的结构特点,让它处于一种比较容易受到损坏的尴尬境地,例如形状细长从而导致线轨的刚性不足,在受挤压是容易发生弯曲和变形,从而导致精度的丧失;又例如因为是钢件,如果没有做到防锈处理,在运输和装配过程中接触到水或其它溶剂,容易产生锈迹和腐蚀等现象,从而导致精度的丧失。

    以上是一位从事机床设计10余年的设计者对硬轨和线轨的一些认识。

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