Les principales différences entre les rails linéaires et les rails durs

Ce n'est un secret pour personne que les machines CNC ouvrent la voie dans ce monde en évolution rapide ! Étonnamment, ces incroyables machines sont non seulement à la pointe de l'innovation, mais révolutionnent également les industries à l'envers et à l'envers. Que vous travailliez dans le domaine de la fabrication, de l'aérospatiale, de l'électronique ou même de l'industrie médicale, les machines CNC vous couvrent. Ils produisent des pièces de machines complexes de haute qualité, des panneaux, des composants électroniques, des cartes de circuits imprimés, des prototypes complexes et presque tout ce dont vous avez besoin pour votre industrie avec une précision inégalée - et en un rien de temps !

Mais attendez! Il y a des choses cruciales à considérer avant d'acheter un produit qui change la vie Machine cnc. Ils ont deux composants critiques qui dictent leurs performances : les rails de guidage linéaires et les rails durs. Peut-être avez-vous déjà rencontré des personnes qui débattent entre les options de rail dur et de rail linéaire. C'est vraiment difficile de saisir la différence et de faire un choix, n'est-ce pas?

Eh bien, certainement pas ! Bien que les deux mécanismes facilitent le mouvement et la stabilité, ils diffèrent considérablement dans leur conception et leur application. Par conséquent, dans cet article, nous allons comprendre les principales différences entre ces deux systèmes. Que vous soyez nouveau dans ces terminologies ou que vous ayez des connaissances mais que vous souhaitiez mieux comprendre, restez fidèle à celui-ci. Je suis sûr qu'après avoir lu ceci, vous serez en mesure de déterminer celui qui convient le mieux à votre secteur. Alors restez à l'écoute!

Types de centres d'usinage CNC

Voici encore une chose. Les centres d'usinage CNC sont disponibles dans différentes configurations, chacune adaptée à des applications et des exigences industrielles spécifiques. Mais toute la machine se concentre sur les deux systèmes principaux qui définissent le mouvement de la tête de coupe de la machine - les systèmes de rails linéaires et les systèmes de rails durs. Vous le savez maintenant, dans les machines à commande numérique, le mouvement des outils de coupe est facilité par des systèmes de rails, qui guident le mouvement le long d'un axe spécifique. Voyons donc quels sont ces deux systèmes d'usinage et comment ils fonctionnent.

Système de rail linéaire

Le premier est le système de garde-corps linéaire ou nous l'avons également appelé guide linéaire ou système de mouvement linéaire. Ce système de rail très avancé utilise une série d'éléments roulants, tels que des billes ou des rouleaux pour se déplacer en mouvement linéaire. En d'autres termes, il existe des conceptions à glisser (sur la tête de coupe ou la table de travail) pour minimiser la friction et assurer la douceur le long de la piste. Et cette caractéristique le rend parfait pour le processus d'usinage qui nécessite des mouvements rapides et un positionnement précis.

Avantages des rails de guidage linéaires

un. Haute précision et douceur

Comme les éléments roulants réduisent la friction, les machines CNC vous permettent d'atteindre des niveaux exceptionnels de précision et de douceur dans leurs mouvements. Et enfin, vous obtenez des coupes impeccables, des finitions de surface lisses et des produits de haute qualité.

b. Usure réduite

La caractéristique la plus remarquable de ce système est le mécanisme de roulement. Cela réduit non seulement l'usure du rail et des roulements, mais améliore également la longévité et la durabilité de la machine. En termes simples, votre machine n'a pas besoin d'entretien fréquent. En fait, il ne serait pas exagéré de dire qu'il offre une longue durée de vie.

c. Réduction de bruit

Bruit - l'une des raisons pour lesquelles vous évitez d'aller sur un site de travail de machine très animé. Mais heureusement, les guides linéaires génèrent beaucoup moins de bruit que les autres systèmes mécaniques. Cela signifie que leur action de roulement crée un environnement de travail plus paisible et calme. Ainsi, vous pouvez facilement travailler de longues heures sans que le fardeau des maux de tête et des oreilles ne vous dérange.

d. Capacité à grande vitesse

Les rails de guidage linéaires gagnent en popularité en raison de leurs vitesses élevées et de leur traitement d'accélération. Vous voyez que les machines-outils tournent maintenant extrêmement vite, en particulier la vitesse de ralenti. Et le crédit revient au mode de fonctionnement à friction de roulement qui garantit que vos pièces sont traitées avec précision. Par exemple, de nos jours, la vitesse de déplacement de l'axe Z des plates-formes de taraudage est généralement d'environ 60M.

e. Assemblage facile

L'un des avantages du garde-corps linéaire est son processus d'assemblage simple et facile. Même avec une formation minimale, vous pouvez mettre en place ce système très avancé. Une fois que vous connaissez les pièces appropriées et la précision appropriée fournies par le fabricant, vous pouvez les assembler sans expérience approfondie.

Lacunes des rails de guidage linéaires

un. Coût élevé

Les rails de guidage linéaires peuvent être plus chers que les rails durs. Cela est principalement dû à l'incorporation d'éléments roulants et à des exigences de fabrication de plus grande précision. De plus, la capacité de charge des rails linéaires est relativement plus faible.

b. Plus sensible à la contamination

Même s'ils constituent le meilleur choix pour un traitement précis, les rails de guidage linéaires peuvent souffrir de problèmes tels que l'accumulation de poussière et de débris. Cela peut avoir un impact sur leurs performances au fil du temps s'ils ne sont pas correctement entretenus.

c. Nécessite une lubrification

Il est évident que les rails de guidage linéaires nécessitent une lubrification régulière pour maintenir leur mouvement fluide. Cela signifie des frais de maintenance supplémentaires ! Vous devez vous assurer que vos rails sont bien lubrifiés pourréduire tout risque d'usure. De plus, comme ils autorisent de petites surfaces de contact, la rigidité est relativement plus faible qu'un rail dur.

Types de rails linéaires utilisés dans l'usinage CNC

Les rails linéaires jouent un rôle essentiel en facilitant le mouvement fluide de l'outil de coupe ou de la pièce à usiner dans les machines CNC. Bien qu'il existe de nombreux types de rails linéaires, les plus couramment utilisés sont :

un. Rails linéaires à rouleaux

Ce sont des rails à forte charge qui utilisent des rouleaux cylindriques pour permettre un mouvement à faible frottement. Comme ils peuvent supporter de lourdes charges, ils sont souvent utilisés dans les grands centres d'usinage CNC et les machines de type portique.

b. Rails linéaires à vis à billes

Les rails à vis à billes sont composés de roulements à billes et de vis qui convertissent le mouvement rotatif en mouvement linéaire. Ces rails sont généralement utilisés lorsqu'un positionnement très précis et un jeu minimal sont requis.

c. Rails de box

Les rails de boxway sont également connus sous le nom de guides de box. Ils se composent principalement d'un chariot coulissant et d'un rail fixe en forme de caisson. Le chariot a des surfaces de glissement qui correspondent à la forme en queue d'aronde du rail, augmentant ainsi la surface de contact. En conséquence, les rails de boxway peuvent supporter de lourdes charges avec une déviation minimale.

d. Rails linéaires à rouleaux croisés

Ces rails comprennent des galets cylindriques croisés, qui sont situés entre les rails et le chariot. Ce réglage les rend très rigides et précis dans leurs performances. Ils conviennent aux applications nécessitant un mouvement linéaire fluide et précis, telles que les rectifieuses CNC et les fraiseuses de haute précision.

Applications des rails de guidage linéaires

Comme vous le voyez, le rail linéaire convient à tous les processus d'usinage à grande vitesse. Il peut couper à grande vitesse, traiter les produits de manière continentale et fabriquer de petits moules de précision. Ce système est donc idéal pour :

un. Fraiseuses CNC : Pour fournir un mouvement fluide et précis de l'outil de coupe le long des axes X, Y et Z.

b. Machines de découpe laser CNC : permettent un mouvement stable de la tête laser. Vous obtenez ainsi une coupe précise de divers matériaux avec une largeur de coupe minimale.

c. Industrie automobile : pour la fabrication de composants tels que des pièces de moteur, des pièces de transmission et des composants de châssis avec des tolérances serrées.

De plus, vous pouvez utiliser la configuration de rails linéaires pour votre industrie médicale (produire des implants, des prothèses et des dispositifs médicaux personnalisés), la fabrication de moules, la fabrication de métaux (découpe et pliage de tôle), etc.

Système de rail dur

Le deuxième type de centre d'usinage CNC est le système Hard Rail. Également connu sous le nom de boxway ou box guide, ce système serait traditionnellement utilisé dans les anciennes machines CNC. Cependant, ne laissez pas son âge vous tromper ; il trouve toujours sa pertinence à l'époque d'aujourd'hui. Sa conception robuste avec des surfaces durcies et rectifiées vous offre une excellente rigidité et un excellent soutien. C'est pourquoi il reste activement utilisé dans diverses industries, en particulier pour les opérations d'usinage lourdes.

Le système de rails durs est composé de surfaces de glissement métalliques et de canaux de lubrification qui assurent un mouvement fluide. En termes plus simples, il s'agit d'un mécanisme de coulissement direct - l'élément coulissant entre en contact direct avec le rail (rectangulaire), contrairement aux éléments roulants que l'on trouve dans les rails de guidage linéaires.

L'une de ses caractéristiques exceptionnelles est sa capacité de charge exceptionnelle. La dureté du rail de guidage, obtenue grâce à une trempe à haute fréquence ou à super fréquence audio, dépasse généralement 50 %. Il en résulte une bonne résistance à l'usure, ce qui en fait un choix fiable pour les processus d'usinage lourds.

Avantages du rail dur

un. Rigidité et capacité de charge

Nul doute que les rails durs offrent une rigidité et une robustesse imbattables. La surface de frottement de glissement du rail dur est grande, c'est pourquoi la machine a une forte rigidité et une bonne stabilité. Ainsi, il peut supporter de lourdes charges, gérer des coupes lourdes et effectuer des tâches d'usinage complexes. En bref, il offre une expérience d'usinage fluide même avec de grands volumes d'outils et de grandes avances.

b. Traditionnel et Simple

Comme les rails durs ont moins de pièces mobiles, ils sont de conception plus simple que les rails de guidage linéaires. Cela signifie qu'ils sont faciles à installer et qu'ils nécessitent un minimum d'efforts et de temps pour les rendre opérationnels.

c. Résistant aux Contaminants

Un autre avantage de l'utilisation d'un rail dur pour l'usinage de pièces est qu'il est plus résistant aux contaminants (comme la poussière, les débris et le liquide de refroidissement). Cela réduit le risque de dommages et les frais de maintenance - vous assurant ainsi des performances constantes dans le temps.

d. Forte capacité antisismique

Les rails durs présentent l'avantage d'une forte résistance aux chocs. Ils peuvent résister aux perturbations sismiques et maintenir une stabilité opérationnelle même dans des conditions aussi difficiles.

Lacunes du rail dur

un. Précision et vitesse limitées

La première chose à garder à l'esprit concernant les rails durs est qu'ils peuvent ne pas offrir le même niveau de précision et de douceur qu'un guide linéaire. Comme mentionné précédemment, ils travaillent sur des mécanismes coulissants avec une vitesse de déplacement limitée, ce qui peut potentiellement entraîner des finitions ou des produits légèrement plus rugueux.

b. Plus de frottement

Comme surface de contact du rail dur en CNCl'usinage est important, le coefficient de frottement est également élevé. En termes simples, si les pièces de la machine ne sont pas correctement lubrifiées, la chenille brûlera ou s'usera à cause de la chaleur du frottement. De plus, votre machine devra être inspectée et ajustée régulièrement. Cela signifie qu'il nécessitera un entretien plus fréquent par rapport aux rails de guidage linéaires. La durée de vie du rail dur n'est pas longue!

c. Difficulté de traitement et d'assemblage

Bien que cette machine puisse effectuer des tâches lourdes pour vous, elle est assez difficile à traiter. En effet, le rail dur est généralement intégré aux principaux composants de la machine-outil (base, colonne, table, chariot coulissant) lors de l'usinage. C'est pourquoi sa forme, son mouvement, sa précision et sa position sont difficiles à contrôler.

De plus, l'assemblage d'un rail dur est également un peu difficile. Il combine la technologie et la force physique ensemble. Il est donc quelque peu impossible d'être complété par des travailleurs ordinaires.

Applications du rail dur

Les systèmes à rail dur sont bien adaptés aux tâches de coupe et d'enlèvement de matière lourdes, telles que le fraisage de gros composants de machines. Ces rails peuvent être utilisés dans :

un. Machines-outils : utilisées dans les fraiseuses CNC, les tours, les meuleuses et les centres d'usinage.

b. Robotique industrielle : dans l'automatisation industrielle, les rails durs permettent aux bras robotiques et autres systèmes de contrôle de mouvement de gérer avec précision des charges utiles lourdes avec une répétabilité élevée.

c. Industrie automobile : utilisé pour la fabrication de composants de moteur, tels que les culasses, les blocs moteurs et les vilebrequins.

d. Industrie aérospatiale : les tours CNC à rails durs sont utilisés pour produire des composants de haute précision tels que des pièces de train d'atterrissage, des aubes de turbine et des fixations aérospatiales.

Comparaison entre les rails de guidage linéaires et les rails durs

Lorsqu'il s'agit de choisir le bon système, cela dépend des exigences spécifiques de vos tâches d'usinage. Gardez simplement à l'esprit que les systèmes de rails de guidage linéaires utilisent un ensemble de roulements qui glissent en douceur le long d'un rail linéaire. Cette conception assure un mouvement fluide et précis de la tête de coupe, ce qui se traduit par des résultats d'usinage précis. Le frottement réduit dans les rails de guidage linéaires entraîne une usure moindre, contribuant à une durée de vie plus longue de la machine et à une plus grande précision dans le temps. Mais le rail linéaire est inférieur au rail dur en termes de stabilité, de tâches lourdes et de rigidité.

Dans le même temps, les systèmes de rails de guidage durs impliquent des rails rigides et durables qui guident le mouvement de la tête de coupe. Ces rails durs offrent une stabilité et un soutien excellents, en particulier pour les opérations de coupe intensives. Mais ils peuvent présenter un peu plus de friction que leurs homologues linéaires. Et ils ne sont pas aussi polyvalents que linéaires.

Rail linéaire vs Rail dur

Maintenant, vous pouvez penser à quel système est le meilleur. Donc, la façon la plus simple de le savoir est la suivante : si vous avez besoin d'un centre d'usinage CNC pour fabriquer des produits, achetez des rails linéaires. D'un autre côté, si vous voulez qu'une machine CNC traite des moules, achetez des rails durs.

Dernières pensées

Pour résumer, la différence entre les systèmes de rail dur et de rail linéaire dans les pièces d'usinage CNC réside dans leur construction, leurs performances et leur adéquation à l'application. Le rail dur et le rail linéaire ont leurs propres avantages et inconvénients. Maintenant que vous comprenez les différences entre eux, sélectionnez le centre d'usinage CNC en fonction des besoins et des conditions de votre propre industrie.

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