Станки с ЧПУ являются важным оборудованием в современном производстве, обеспечивая надежные гарантии для достижения высокой точности, высокой эффективности и высокой автоматизации производства. Среди станков с ЧПУ направляющая рельса является важным компонентом, напрямую связанным с точностью обработки и стабильностью станка. В настоящее время рынок в основном делит направляющие рельсы на два типа: линейные направляющие и жесткие рельсы. В этой статье подробно рассматриваются характеристики, преимущества и недостатки, выбор и применение этих двух типов направляющих рельс.

I. Различия между линейными рельсами и жесткими рельсами

• Характеристики линейных рельс
  Линейные рельсы обеспечивают движение за счет скольжения шариков или роликов внутри направляющей и используют возвратные пружины для поддержания плотного контакта с траекторией. Линейные рельсы имеют низкое трение при обработке и демонстрируют хорошую износостойкость при частом изменении положения и незначительных ударах.
• Характеристики жестких рельс
  Движение жестких рельс достигается за счет плоских ползунков на поверхности жестких направляющих, обеспечивая отличную статическую и динамическую жесткость. Превосходная сопротивляемость ползучести и самосмазывающиеся свойства жестких рельс делают их подходящими для длительного высокоскоростного и тяжелонагруженного промышленного производства, а также для высокоточной обработки средних и малых деталей.

II. Выбор линейных и жестких рельс

• Выбор применимых сценариев для линейных рельс
  Линейные рельсы в основном подходят для обработки с относительно низкими скоростями и не очень высокими требованиями к точности. Для такого типа обработки обычно используются шариковые линейные направляющие. Благодаря простой конструкции и относительно низкой стоимости они обладают преимуществами, такими как высокая точность и хорошая жесткость, и широко применяются в металлообработке, например, при литье, точении, сверлении, шлифовании и т.д.
• Применимые сценарии для выбора жестких рельс
  Жесткие рельсы подходят для станков с высокой скоростью, большой нагрузкой и значительной силой резания, таких как вертикальные обрабатывающие центры и портальные обрабатывающие центры. Жесткие рельсы изготовлены из высокопрочной стали, обладают высокой прочностью, большой жесткостью, способны выдерживать большие нагрузки, имеют высокую точность и длительный срок службы. Они подходят для высокоточной обработки, например, для непрерывных пятиосевых станков с ЧПУ с точностью обработки ниже 0,002 мм, которые требуют более стабильных и жестких рельс.

III. Преимущества и недостатки линейных и жестких рельс

• Преимущества линейных направляющих:
  (1) Небольшая площадь контакта между направляющей и рельсом, обеспечивающая плавную работу станка.
  (2) Легкость установки и обслуживания, возможность оснащения автоматическими и полуавтоматическими устройствами.
  (3) Низкие требования к вибрации станка и относительно небольшая сложность проектирования станка.
• Недостатки линейных направляющих
  (1) Точность линейных направляющих уступает жестким рельсам, они подходят для обработки с низкой точностью.
  (2) Износ линейных направляющих относительно высок, и срок их службы короток при высоких скоростях и больших нагрузках, требуя замены и обслуживания.
• Преимущества жестких рельс
  (1) Жесткие рельсы изготовлены из высокопрочной стали, обладают высокой прочностью, большой жесткостью, способны выдерживать тяжелые нагрузки и имеют длительный срок службы.
  (2) Жесткие рельсы имеют меньший объем, что подходит для компактного дизайна и миниатюризации станков, а также может повысить производственную эффективность.
  Жесткие рельсы подходят для высокоскоростной и тяжелонагруженной обработки, способны поддерживать точность обработки и долгосрочную стабильность работы.
• Недостатки жестких рельс
  (1) Цена жестких рельс относительно высокая;
  (2) Жесткие рельсы необходимо строго эксплуатировать в соответствии с установленными процедурами, требования к эксплуатации выше, а обслуживание сложнее.

IV. Применение линейных и жестких рельс

Применение линейных направляющих
Линейные направляющие широко используются в промышленном производстве, включая следующие области:

(1) Металлообработка
Шариковые направляющие подходят для различного металлообрабатывающего оборудования, такого как литье, точение, сверление, шлифование и т.д.
(2) Автоматизированное оборудование
Линейные направляющие имеют малые габариты, простую конструкцию и легки в обслуживании и ремонте, поэтому подходят для применения в различном автоматизированном оборудовании и роботах.
(3) Печи, конвейеры
Роликовые линейные направляющие хорошо работают при передаче на большие расстояния и также имеют хорошие эксплуатационные характеристики в высокотемпературных печах.
Применение жестких рельс
Жесткие рельсы более подходят для высокоточной обработки по сравнению с линейными направляющими. Их компактный дизайн также позволяет удовлетворять требования малых станков. В настоящее время жесткие рельсы широко применяются в следующих областях:
(1) Автоматизированное оборудование
Жесткие рельсы имеют компактную конструкцию, длительный срок службы, умеренную цену и хорошую стабильность. Они подходят для различного промышленного автоматизированного оборудования.
(2) Пятиосевая одновременная обработка
Жесткие рельсы могут обеспечивать трехмерное преобразование при обработке и использоваться для изготовления более сложных и разнообразных деталей.
(3) Высокоточная обработка
Закаленные направляющие обладают отличной жесткостью и стабильностью, что позволяет выполнять высокоточную обработку, такую как точение, фрезерование, сверление, шлифование и т.д.

С точки зрения качества станка, жесткие рельсы более подходят для повышения эффективности обработки и производительности, а также могут улучшить точность и качество обработки продукции. Однако для некоторых малых и средних предприятий цена жестких рельс относительно высока, а операции по обслуживанию более сложны. Поэтому при выборе необходимо найти баланс, исходя из реальных потребностей.