数控加工中心核心部件-硬轨到底哪里好-恩信机床选择法则

一、名词解释：所谓的硬轨一般是指导轨和床身一体铸造，其材质排号一般不低于HT250，机体布氏硬度在HB180-HB240之间。导轨部分经高频或超音频淬火处理后，硬度一般 在HRC50°以上，使其具备优越的耐磨性能(镶钢导轨也属于硬轨的一种)。cnc加工中心使用的硬轨一般为矩形结构，俗称矩型导轨。

二、优缺点：

优点1.硬轨滑动接触面较大，使的机床刚性强，稳定性高。

缺点1.由于接触面大，使得磨擦阻力也较大，磨损较快，移动速度受限，同时易产生爬行现象等缺所以，大部分加工中心厂家采用导轨贴塑工艺来减少硬轨的磨损和爬行缺陷。由于加工中心常采用滑动导轨和直线滚动导轨两种不同结构的导轨形式，因此在机床销售过程中许多用户常会提出这样一个问题，我们是选用采用滑动导轨的加工中心好呢？还是选用采用直线滚动导轨的好？也有许多用户在编写机床招标文件时，不管要招标机床加工零件的性质、特点是什么，也一味地在标书中规定投标机床必须是采用直线滚动导轨的；更有个别机床销售商极不负责任地在样本、资料中写道，本机床采用了先进、的直线导轨。从而误导了用户的选型。同样，对个别技术力量较为薄弱的机床制造商在进行产品开发时，也不同程度的存在这种选择上的犹豫。 那么，在上述两种不同结构形式中的导轨方式中究竟是哪一种更好呢？为搞清此问题我们必须首先解决个问题。传统滑动导轨（硬轨加工中心）与直线滚动导轨各自有什么特点？滑动导轨在机床上的应用可谓够久远的了，至今仍在各类机床产品上广为采用，它往往是采用铸铁件或钢件（镶钢导轨）制成，为了提高导轨的耐磨寿命和精度，又往往要进行表面淬硬处理和表面磨削处理。在加工中心产品上，由于有可能要加工复杂形面的工件和为了提高工件加工的尺寸精度，同时为了有效地减少导轨付的磨损，利于机床长期地保持精度，目前多采用在移动构件导轨面上粘贴非金属涂层如聚四氟乙烯塑料软带或采用注塑导轨面两种方式，在充分的润滑条件下，两者都兼有优良地较小地摩擦系数、阻尼系数和抗磨损性，不同点是前者的表面接触刚性不及后者好（贴塑导轨及钢对负表面接触刚度的1/3，注塑导轨可能接近1：1）。 一般说来，滑动导轨（硬轨加工中心）的特点是具有优良地刚性、吸振性（抑制刀具切削时产生的振动）和阻尼特点（防止导轨系统启动或停止时的振荡），适宜切削负载

大的机床采用。直线滚动导轨出现的历史也较长了，但其被大量采用是近20余年来的事，其是随着加工中心高速化趋势的出现而被应用的越来越广泛。与滑动导轨不同的是，由于滚动导轨采用了钢球或滚柱做为滚动体，其与导轨的接触特点为点接触或线接触，具有较小地摩擦系数，又由于滚动导轨在组装过程中施加了一定的预加负荷，其又有较好地阻尼特性，但这种阻尼特性较之传统滑动导轨的阻尼特性有一定差距。直线滚动导轨与传统滑动导轨的较大的滑动接触面积比较，其优点是具有“最小的接触面积”，能极大地降低摩擦，从而使机床的响应更迅速，快移速度更高，适应复杂曲面工件的高速加工更有利。

需要解决的第二个问题是：

两种导轨形式哪一种的防撞性和可维修性更好？加工中心在长期的使用过程中一次冲撞也不发生是几不可能的，因而除产品设计时要对高速移动部件进行防撞保护设计外，选购机床时也应对高速移动部件撞击后可能出现的故障程度予以重点考虑。一般说来，如果机床移动部件发生冲撞，直线滚动导轨更容易受到损坏，其损坏形式主要是导轨系统中的滚动

体及滚道的表面破损，一旦损坏在现场条件下极不易修复，惟有更换新的。而滑动导轨则有助于减少或减轻此类损坏，原因是它的接触面积大，承受冲击的能力较强。如若因冲造成导轨付方面的损坏，在现场条件下修复的可能性也较之滚动导轨更容易些。

需要解决的第三个问题：

从发展趋势看，两种导轨形式哪一种有前途？选择加工中心最主要的是首先要对你所需要的机床进行定位。根据工件的加工特点、精度、生产纲领等确定是选择低速重载型的机床（适宜大余量工件的金属去除及强力切削）？还是选择中速中载型的机床（适应面广，效率和精度等兼顾的好）？还是选择高速轻载型的机床（加工效率和精度高，更适宜有色金

属件的加工）？另外，以下方面也是选择机床导轨形式应重点考虑的关键词：
速度、刚性、负载、阻尼、精度、寿命、维修共七个方面。就目前加工中心的实际技术发展状况来讲，传统的采用滑动导轨的机床仍有较大的生存空间，其技术也在发展过程之中，特别是对要求机床有高的刚性、高的阻尼特性和高的金属去除率的使用场合，直线滚动导轨尚不能做到完全取代。

但是，加工中心为提高作业效率，高速化是其发展的必然趋势之一，在这方面，目前直线滚动导轨的采用几乎是的手段。为了有效解决滚动导轨上存在的诸如刚性、吸振

性、阻尼性等固有的不足，其自身的技术和导轨的布局方案也在不断发展。如为了增强直线滚动导轨的支承刚性，在每条导轨上多安装一组滑块；在大规格重型机床上选用如日本

IKO公司或德国依那公司的滚柱型直线导轨等。另外，选用日本THK公司开发的，支承刚性特别高的NR型机床专用直线导轨或日本NSK公司的哥德式导轨截面形状的直线导轨都是有效地克服上述不足的较好方案。

结束语：

1、传统的滑动导轨（硬轨加工中心）和近代的直线滚动导轨都有其各自的优势和不足，尚不能做到相互替代。

2、选购加工中心时要从自己的使用条件、工件加工性质、负载与速度等诸多方面进行分析、比较、选定，不可一概而论，偏挚。

3、在机床高速化的背景下，直线滚动导轨的应用会越来越广泛，在一定意义上它会越来越多地取代传统的滑动导轨结构，其呈稳定上升之趋势。

4、为了有机地发挥两种导轨形式各自的优势，在一个机床产品上，根据直线运动轴分别的负载特点而采用不同形式的导轨，也是设计中可选择的一种合理妥协。