为什么所有关于线性导轨的激动？

每当宣布使用线性导轨的3D打印机时（例如：cetus），互联网（好吧……至少在处理3D打印的那一角）就会大为振奋。

我本人对此进行了一些研究，虽然我了解到直线导轨可以为超重型机械制造出极高的精度，但我不理解为什么相对于传统的直线轴承，它们在默认情况下被认为是优越的在轴上。

3D打印是一种轻量级的应用程序，至少2个轴的运动不会在坚固的表面上发生（您可以每隔几厘米用螺栓固定一条线性导轨），而是悬挂在该轴的2个端点之间。此外，用于直线导轨上的轴承的内部与用于轴上的那些基本上相同。

cetus网站在“ Quality Linear Rails”标题下说：

自润滑| 免维护| 高精度| 寿命长| 安静

但是，以我的经验来看，这也可以说是“轴上的高质量线性轴承”，在某些情况下，甚至衬套也可以在3D打印机上达到高标准。

那么，我想念什么？

以下是来自许多来源的输入的汇编。

线性导轨通常是机械零件，在设计设备时，它们具有很大的灵活性。

可以以几乎无限的方式设计导轨的轮廓。这又允许：

• 不同方向上不同程度的刚度（例如，您可能只在给定平面上施加应力，或者实际上可能希望导轨在一个平面上稍微弯曲，而在另一个平面上不弯曲）。
• 有策略地放置滚轮的表面，例如，在不太可能被污染的位置，或将施加最大力的位置。
• 弯曲的路径，以便滑架可以沿着非直线移动。

因为滚子和轴承之间的接触表面是平坦的，所以可以使用圆柱体代替球体。这反过来减少了机械应力，减少了游隙，延长了使用寿命，并增加了承载能力。

线性导轨可以沿其全长锚固，而不是在其极端处锚固，从而提高了定位精度，刚度和承载能力。

线性导轨可以在预加载时进行加工，因此在使用时（而不是出厂时）可实现最大的精度。

直线导轨上的轴承只能允许一个方向的运动。为了获得相同的结果，需要有两个带有线性轴承/衬套的杆。

综上所述，当涉及消费级FDM 3D打印机的特定应用时，以上似乎都不是很相关，也没有赋予打印机最终印刷质量的真正优势。：

• 3D打印涉及的机械应力很小，
• 这些运动都是沿着直线发生的，
• 大部分轴无法锚定到大型刚体上，
• ...

另一方面，带有杆和线性轴承的设计便宜，有效，简单且轻巧，所有这些特性都是3D打印机中非常需要的。

所有的一切，似乎没有很好的理由在棒更喜欢直线滑轨一般。

不过，可能会有一些特定的设计可以从采用中受益。我假设问题中链接的Cetus打印机可能是这样的设计：例如，它的轴的悬臂布置非常有用，因为单个导轨可以锁定除一个方向以外的所有方向的运动，而X的方向导轨提供了最大的抗重力刚性。

线性导轨将始终具有很高的精度和稳定性，而且比带有PTFE衬套和/或轴承的圆杆更是如此。

但是，即使是作为产品开发人员并且每天都参与机械和机械开发的人，都可能会争论这一事实，将两者进行比较，我们会看到使用杆上的导轨并且如果在Z轴上正确使用，则“重大”改进打印床您将拥有一个没有流平问题的床，该床可以由一名驾驶员和两名驾驶员平稳，准确地操作。

我将进一步补充说，对于普通人来说，使杆完全对齐是一项艰巨的任务，即使轻微的扭曲或倾斜位置也会影响最终的打印质量。我已经看到许多线性杆看起来很直，当以0.0000的精度卡入车床主轴时，跳动将达到0.005或更高。实际上，我还没有看到超过6英寸的完美同心运动。这告诉我，它们似乎不可能如此精确，并且尽管它们可以起作用，但它们永远不会以很高的准确性起作用。

在3D打印机轴上是否需要更高的精度？当然，我们可以拥有可以在某种程度上进行补偿的质量控制板，但是在选择板和软件的质量之前，机器的机械原理至关重要。为什么要安装$如果您看不到全部好处，为什么还要在便宜的线性杆式打印机上 300的运动控件？

随着技术进一步发展到64位（最终达到128位）以及更高的精确度，3D打印正在翻开一页，并且如果尚未具备微分辨率的精确度，那么只有在所有组件一起正常工作的情况下才能做到。

所以可以肯定，您的杆式打印机可以正常工作。但是，它永远不会像我的带滚珠丝杠和伺服系统的直线导轨打印机那样工作。您可以使用分层的模糊打印。我将保持光滑的注塑成型外观部件，这些部件由典型的台式机甚至无法打印的材料制成。因此，辩称它是不需要的是在较低的价格点市场上不接受高质量的产品。

这里还有另外一个。问问自己您的打印机水平和方形如何？我并不是说要用木匠的水平仪检查您的机器，因为它们可能不精确到每10英尺1/4英寸。当您可以将打印机的各个方向拨低至0.00005或更低时，您的结构就比您知道优质打印机和打印件的外观一样精确。

我保证没有价格在$ 300- $ 1000的打印机能达到这种精确度。普通消费者被最终印刷品本身的技术所吸引，他们忽略了所涉及的精度方面，并学会了减少价格。然后，您不会期望您的$ 500打印机能与我的$竞争 10,000个打印机两种。

底线就是您要付的钱。