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标题: 四导杆升降机构的卡顿 [打印本页]

作者: 远祥 时间: 2021-1-3 13:13
标题: 四导杆升降机构的卡顿
本帖最后由远祥于 2021-1-3 21:31 编辑

最近设计了个钣金上下料的四导杆升降机构，一个最基本得导向机构，现场装起来却用不了，实在让人汗颜！特此分享一贴，希望大家后续可以避免出现这种典型得错误结构。。。

如图结构，中间是一个缸径100的气缸做为升降的主要动力，四根镀铬棒配四个无油衬套，气缸与顶板联结也是活结，没有直连；看似一个简单的四导杆机构，组装在一起，通气后机构升降卡顿，气缸却顶不动！

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按道理讲缸径100输出力392kg，乘于0.8的机械效率后输出力313.6，气缸顶起的重物也就30kg，剩下富裕的283.6kg的力却推不动这个机构。。

起初我以为是图纸标准得尺寸，实际加工精度没达到，导致导柱固定板和铜套固定板四个孔之间误差过大，导柱四个导致呈憋曲得状态：

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(, 下载次数: 352)

后来我把导柱从导柱固定板得槽里面给他垫出来，不让它卡在板里面，

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结果还是不行，最后没招了，我只有把这个四个铜套换成四个直线轴承；

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换直线轴承后立马解决这个卡顿得问题，后续这种四导柱机构，对于这种机构的精度要求，如果没有十足得把握能达到，千万不要石墨铜套，阻力太大了！

作者: huyou12 时间: 2021-1-3 13:18
你这公差只有一块板子的，

另外的板子能吸收公差吗|？

作者: 探根究底 时间: 2021-1-3 13:55
道友后面观察下这套直线轴承的寿命。
如果零件或者装的有问题，直线轴承可能依然能然机构动作，但是容易坏

作者: 风》追逐 时间: 2021-1-3 15:38
四根镀铬棒的长短、镀铬棒定位孔的深度、气缸的T型接头换成浮动接头

作者: 朱GN 时间: 2021-1-3 16:09
把光轴改为两端台阶轴，那定位孔就可以割穿了，精度就能保证了！

作者: 机械设计逍遥 时间: 2021-1-3 17:23
上下加法兰套，既可以吸收轴的长度公差，也能调整间距保证垂直度

作者: 韩寒11 时间: 2021-1-3 18:51
光轴四个孔的轴心平行度达不到可以上下滑动的状态，俗称别劲了，使用滑动轴承短时间内会好用，长时间工作会加快光轴的磨损

作者: 17567410 时间: 2021-1-3 20:00
底板的盲孔结构不好，如果设计成通孔，然后成对加工该问题可迎刃而解！

作者: 大白小白 时间: 2021-1-3 20:01
我提一个简化方案：

4柱改2柱。

btw，lz为何选4柱？

作者: 远祥 时间: 2021-1-3 21:30

|大白小白发表于 01-03 20:01我提一个简化方案： 
 
4柱改2柱。 
 
btw，lz为何选4柱？

两个柱子上面的板会两边晃，上面的平板宽度不小咯。。。

作者: 无法言喻1977 时间: 2021-1-3 21:40
你这个固定板和我最早的时候犯的错误是一样的。四个导柱两端都是采用螺丝固定，这样无形之中就放大了误差，尽管导柱有定位的孔。加上铜套本身和导柱之间就有摩擦，这样这个机构运行一定会卡顿。
我最后是把导柱一端加工丝牙，通过定位孔定位锁紧。另一端采用定位孔，丝牙在穿过定位板螺帽锁紧。导杆在铜套内运行正常。完美解决。

作者: Cavalier_Ricky 时间: 2021-1-4 01:46
你这设计，没看见谁来保证升降板的水平度。。。

可怜的轴承。。。

600多长的导柱间距，垂直定向，丢给长度这么可怜的轴承。。。

然后给无油衬套背那老大个儿的锅。。。

看见屁股那么长的缓冲器，说明导柱下面还有不少垂直空间。

顶升物只有30kg？两根30导柱，每根导柱套两个衬套，才是。

作者: 远祥 时间: 2021-1-4 07:28

|huyou12发表于 01-03 13:18你这公差只有一块板子的， 
 
另外的板子能吸收公差吗|？

两块板孔的中心距不好保证，除非让供应商把他们叠在一起割。。。
那层主有没有好的吸收公差的办法？？

作者: 远祥 时间: 2021-1-4 07:33

|探根究底发表于 01-03 13:55道友后面观察下这套直线轴承的寿命。 
如果零件或者装的有问题，直线轴承可能依然能然机构动作，但是容易坏

是的，最开始我是想用直线轴承的，也是担心容易磨损，后面下单又改的无油衬套。现在暂时没有好的办法，改直线轴承解决问题比较快嘛，我这边记录一下直线轴承的使用寿命，不行就配几个，形成易损件，定期更换。

作者: 远祥 时间: 2021-1-4 07:40

|风》追逐发表于 01-03 15:38四根镀铬棒的长短、镀铬棒定位孔的深度、气缸的T型接头换成浮动接头

都是米思米的标准件，配件精度问题毋容置疑，上面的机构是带浮动哦！

作者: 远祥 时间: 2021-1-4 07:41

|朱GN发表于 01-03 16:09把光轴改为两端台阶轴，那定位孔就可以割穿了，精度就能保证了！

层主好主意，前段设计时如果这种做，说不定就不会有现在的问题了！

作者: 远祥 时间: 2021-1-4 07:45

|机械设计逍遥发表于 01-03 17:23上下加法兰套，既可以吸收轴的长度公差，也能调整间距保证垂直度

这个怕是不行吧。。。已经有些憋了，还硬掰，搞不好柱子会扭成麻花！

作者: 远祥 时间: 2021-1-4 07:46

|韩寒11发表于 01-03 18:51光轴四个孔的轴心平行度达不到可以上下滑动的状态，俗称别劲了，使用滑动轴承短时间内会好用，长时间工作会加快光轴的磨损

韩兄一眼看清问题本质，给赞！

作者: yishui522 时间: 2021-1-4 08:01
学习了，我刚准备做一个同样的平台，看来直线轴承不能省~

作者: qq642446015 时间: 2021-1-4 08:08
不会吧我上次也是你这结构用的石墨上下很顺溜呀！！！

作者: wangyan43 时间: 2021-1-4 08:17
还是四个导向柱的平行度没保证好。我用过这个结构，用了2根导向柱，不过用的不是光柱，是自己在上板上加工了一个配合孔，没什么大的卡阻，这个锅丢给滑动轴承的石墨，有点冤。而且现在这个结构的寿命，估计也有影响。

作者: zsj627 时间: 2021-1-4 08:58
这个结构难点还在于加工精度吧，用了无油衬套，间隙很小，上下两块板加工要求很高

作者: 涤生81428 时间: 2021-1-4 09:12
下面那个装缓冲器的固定板锁紧以后才会造成这种情况吧？

作者: 机械设计逍遥 时间: 2021-1-4 09:56

远祥发表于 2021-1-4 07:45
这个怕是不行吧。。。已经有些憋了，还硬掰，搞不好柱子会扭成麻花！

找下米思米光轴固定座，法兰型的

作者: w744486651 时间: 2021-1-4 10:58
学习了，感谢

作者: 454141017 时间: 2021-1-4 14:26
四立柱的理想状态不知多少人试过多少遍了。最终认定只有浮动机构可行，自由方向和浮动量才是设计与工艺需要协调的。
比如，立柱的冗余段，看似无用，实际在用。

作者: 1142677463 时间: 2021-1-4 14:49
受教了

作者: 水水5 时间: 2021-1-4 21:15
本帖最后由水水5 于 2021-1-4 21:23 编辑

大侠最近也是必威体育网址里的常客，有不少很有见地的文章。
关于导向机构，我在很多帖子里也写了很多次了。当然我没有重新开新帖，都是回复别人的。我也懒得开新帖了，谁看到了谁就了解，看缘分吧。
借大侠的宝地，就再啰嗦一下。
导向机构有三个要素，导向的距离，导向轴与推力作用线的距离，摩擦系数。
理论力学教科书，在摩擦学那一章，有一个很经典的例题。是否会产生卡滞，与以上三者有一个关系式。
简单的说，像本贴中的机构，减小摩擦系数，或者增加导向的距离，即导向套的长度，或者减小导向轴与推力作用线的距离，即将气缸靠导向轴近一些，都可以解决问题。
虽然提高装配精度可以改善一点，但是如果上述三者没有改善，即使装配精度很高，也不能解决问题。相反，改善了上述三者，只要能装上就能动。
楼主用的直线轴承，就是将摩擦系数减小，而且还不是减的一星半点，是大幅度降低摩擦系数。所以问题就很快解决。也没必要担心轴承坏的有多块，但是轴必须是加硬轴。
再多啰嗦几句，我不是理论派，但是我很认可这个书上的这个理论。我做过很多次试验了，也设计过很多套各种导向机构。看过别人的各种浮动。万变不离其宗。这才是问题的本质。
我还做过试验，用一个轴，套一个直线轴承，直线轴承的法兰上固定一个长条形的板，在板的末端施加力推动。当力原理轴足够远时，就无法推动了，卡滞。但是给导向轴施加一个径向压力，就能推动了。辩证的讲，没有完全刚性的东西，也没有完全没有间隙的摩擦副。所以这个例题足够指导性了。
(, 下载次数: 170)
(, 下载次数: 177)

作者: 远祥 时间: 2021-1-4 22:09

|水水5发表于 01-04 21:15 本帖最后由水水5 于 2021-1-4 21:23 编辑 
 
大侠最近也是必威体育网址里的常客，有不少很有见地的文章。 
关于导向机构，我在很多帖子里也写了很多次了。当然我没有重新开新帖，都是回复别人的。我也懒得开新帖了，谁看到了谁就了解，看缘分吧。 
借大侠的宝地，就再啰嗦一下。 
导向机构有三个要素，导向的距离，导向轴与推力作用线的距离，摩擦系数。 
理论力学教科书，在摩擦学那一章，有一个很经典的例题。是否会产生卡滞，与以上三者有一个关系式。 
简单的说，像本贴中的机构，减小摩擦系数，或者增加导向的距离，即导向套的长度，或者减小导向轴与推力作用线的距离，即将气缸靠导向轴近一些，都可以解决问题。 
虽然提高装配精度可以改善一点，但是如果上述三者没有改善，即使装配精度很高，也不能解决问题。相反，改善了上述三者，只要能装上就能动。 
楼主用的直线轴承，就是将摩擦系数减小，而且还不是减的一星半点，是大幅度降低摩擦系数。所以问题就很快解决。也没必要担心轴承坏的有多块，但是轴必须是加硬轴。 
再多啰嗦几句，我不是理论派，但是我很认可这个书上的这个理论。我做过很多次试验了，也设计过很多套各种导向机构。看过别人的各种浮动。万变不离其宗。这才是问题的本质。 
我还做过试验，用一个轴，套一个直线轴承，直线轴承的法兰上固定一个长条形的板，在板的末端施加力推动。当力原理轴足够远时，就无法推动了，卡滞。但是给导向轴施加一个径向压力，就能推动了。辩证的讲，没有完全刚性的东西，也没有完全没有间隙的摩擦副。所以这个例题足够指导性了。 
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<img src="//www.szfco.com/data/attachment/forum/202101/04/211451v9zh0riq9cccci0c.png" border="0" alt="">

感谢层主的专业分析，有你这补充就很完美了，谢谢！

作者: siterkiso 时间: 2021-1-5 14:47
那玩意是模具用的啊

作者: 受不了了 时间: 2021-1-5 22:13
冲床，模切机，这结构都是常用的，要求比你这还高，导柱没形成腔体，保证不了刚性，你这结构和加工也没法保证平行度

作者: 受不了了 时间: 2021-1-5 22:21
事非经过不知难，现场看到多少人两根直线导轨都走不滑溜的

作者: 远祥 时间: 2021-1-6 07:45

|siterkiso发表于 01-05 14:47那玩意是模具用的啊

自动化上料设备，一般冲压模具都有独立导柱的。

作者: 远祥 时间: 2021-1-6 07:46

|受不了了发表于 01-05 22:21事非经过不知难，现场看到多少人两根直线导轨都走不滑溜的

所以说嘛，自动化设备这块，用直线轴承的多，现场调试也方便一些。

作者: xuanyi0110 时间: 2021-1-6 12:08
子口定位的结构配合石墨复合套对相关零件的尺寸公差和行位公差都要求的很高，子口底面和轴端面都要精加工，否则装上就斜然后就较劲儿，可以适当将轴径的公差减得多一些另外涂油也可以改善滑动效果

作者: 林希9527 时间: 2021-1-6 12:52
学习啦????

作者: aljsj 时间: 2021-1-6 13:16
你好，加个V13868862589，以后多多交流

作者: 栾海军 时间: 2021-1-6 20:49
得用直线轴承咯

作者: 僵尸号 时间: 2021-1-8 17:53

|远祥发表于 01-03 21:30两个柱子上面的板会两边晃，上面的平板宽度不小咯。。。

见过顶几十吨的东西使用二柱导向形式的，四柱的有三个过约束，二柱的只有一个过约束。应该会更容易调整导向柱的平行。
个人判断是直线轴承对导柱的平行度要求比石墨铜套对导柱平行度更低，所以没出现卡阻。

作者: ch279569171 时间: 2021-1-9 10:09
导向柱用的镀铬棒必须硬铬棒（硬铬棒表面太硬，不好加工），
软铬棒很容易磨损，吃过这个亏。

作者: a895258579 时间: 2021-1-10 12:04
建议换直线轴承，我之前也弄过一个类似的，铜套带有一定自锁功能，不适合这样用。

作者: 它虫 时间: 2021-1-10 14:08
学习了。

作者: 辣条还是5毛好 时间: 2021-1-13 13:16
感谢

作者: danzhilan 时间: 2021-1-14 09:12
最近刚遇到，可能是我上下两个板，导向轴都设计了配合过渡配合沉头安装原因（也可能是上下两个板4对对孔位置精度偏差），4个螺丝一拧紧卡的不行，加工了两套，一套将就可以用使用（负载小），另一套，直接去掉对角2跟导向轴，就可以用了。
总结：加工误差不好控制（板和轴），四杆配合铜套，过定位负面影响较大（可能铜套配合要求较高），可采用对角安装就可以。
直线轴承，现场设备见的最多的也是一对（负载不大的情况），两对的还没有试过。

作者: danzhilan 时间: 2021-1-14 09:15

受不了了发表于 2021-1-5 22:21
事非经过不知难，现场看到多少人两根直线导轨都走不滑溜的

多方面影响，设计、结果、加工、装配都会影响实际使用效果，1个设计类型有数不清的问题出现

作者: yuhan 时间: 2021-1-14 20:03
还是装配和加工精度的问题，四立柱导向没有问题

作者: laozzzji 时间: 2021-1-15 18:00
三根，妥妥的顺畅的很

作者: 受不了了 时间: 2021-1-15 22:52
跟楼主的有点区别，你这个导柱细，行程长，有细微变形自适应，丝杠的力也大

作者: 远祥 时间: 2021-1-16 09:52

laozzzji 发表于 2021-1-15 18:00
三根，妥妥的顺畅的很

层主厉害了啊！也是用得直线轴承吧？

作者: Kinri 时间: 2021-1-16 11:08
用石墨铜套的精度要求太高，形位公差要很准，上下同心度，垂直度，要做的相当准，看你板材很薄，还是普通碳钢，板材变形也会滑不动。但如果要求不太高可以放大配合间隙。

作者: wugehaoniu 时间: 2021-1-16 11:19
大家的分析都不错。谢谢分享。学习啦

作者: laozzzji 时间: 2021-1-16 14:18

远祥发表于 2021-1-16 09:52
层主厉害了啊！也是用得直线轴承吧？

是的，轴承有间隙能消除一部分加工误差。衬套没有间隙，尤其在行程末端容易别劲。总的来说，导杆越少，阻力越小。和导轨滑块是一样的道理，单只导轨滑块摩擦系数0.004；两根导轨，四个滑块，同一个安装板，摩擦系数大了，至少0.05

作者: syonggang 时间: 2021-1-17 19:14
铜套是越卡越紧，最终卡死

作者: zhangsansan 时间: 2021-1-22 20:02
铜套无油轴承和直线滚珠轴承都适合这种结构，设计这种结构该注意的是导向柱的长径比，长径比越大，导向性能约好，一般理想状态下要达到2.5以上，否则无论精度多高，都回出现卡顿，滚珠轴承看似解决了问题，是因为摩擦阻力小了，但本质上并没有解决导向长径比的根本，时间长了，滚珠也会把轴表面划出沟来

作者: 诺达不成熟 时间: 2021-1-23 21:16
四根杆是不是传说中的经典过定义啊

作者: 叶小龙 时间: 2021-1-26 11:42

无法言喻1977 发表于 2021-1-3 21:40
你这个固定板和我最早的时候犯的错误是一样的。四个导柱两端都是采用螺丝固定，这样无形之中就放大了误差， ...

是不是导柱一头打螺纹孔用螺丝固定，另一头做成螺纹杆用螺母固定，这样嘛

作者: 13995936456 时间: 2021-1-27 13:32
气缸没有用浮动接头

作者: 大白小白 时间: 2021-2-13 18:37

laozzzji 发表于 2021-1-15 18:00
三根，妥妥的顺畅的很

看到一个球阀，什么鬼？

作者: hcy444 时间: 2021-2-14 10:06
www.szfco.com

作者: 重诚WBL 时间: 2021-2-14 21:44
我觉得倒不是石墨铜套阻力大的问题，就是别劲了，铜套和直线轴承相比，使用精度和工况不同，虽说换上直线轴承可以用但是本质别劲的问题应该没有解决，相对来说寿命应该不会太久

作者: lizhi2574 时间: 2021-2-15 02:02
我前段时间也遇到类似的问题，不过是因为导向孔浅了，而且加工厂把孔打斜了，垂直度没有了，你这个虽然用目前好用，但是得看鳖的情况，如果严重得话时间久了轴承和轴表面都会磨损。

作者: 果敢坚强 时间: 2021-3-7 18:31
请问楼主后来使用的直线轴承是哪家的产品？我也想选用，请问能不能分享一下产品样本

作者: est018 时间: 2021-3-7 19:59
上面的板会两边晃，上面

作者: 批发商0719 时间: 2021-3-8 18:48
我们经常做这种结构，大多数情况下没有这种情况，但偶尔有螺丝拧紧会举升卡阻憋劲的情况。个人认为使用导向套和直线轴承在这种结构下都是可以的，但导向套对精度要求更高，特别是基准面与轴的垂直度。

作者: 批发商0719 时间: 2021-3-8 18:50
28楼的，这一段我也书上也关注过

。

作者: 一气八百里 时间: 2021-3-9 08:27
累积误差，整体肯定都是偏的

作者: 宅克森 时间: 2021-3-9 19:02
四杆导向容易过定位，能用两杆尽量用两杆，不能的话可以两杆用小间隙直线轴承，两杆用间隙略大的无油衬套

作者: liulai1007 时间: 2021-8-2 15:17
你那个装铜套的机架焊接好以后有没有磨平面？如果没有，肯定是焊接变形了，导致平面度不够

作者: 高圆圆女神 时间: 2021-8-3 08:43
轴上下和板没有定位，直接靠螺栓固定，径向误差没法控。

作者: 衡955 时间: 2021-8-3 10:35
好贴

作者: yangxukun521 时间: 2021-8-3 11:03
直线轴承可行，但噪音比较大，有没有好的轴承品牌推荐，噪音用起来较低的。

作者: xylinchunsheng 时间: 2021-8-3 13:38
向各位专家学习了。

作者: 巴依 时间: 2021-8-4 15:49
上下两块板子加沉头定位孔，使光轴可以固定在板子的定位孔中心应该会好很多

作者: 秋-刀-鱼 时间: 2021-9-13 16:59
说白了，加工精度和装配精度不够，图纸能不能实现，加工和装配占很大部分吧。

作者: ☆西北光☆ 时间: 2021-9-22 15:21
哈哈，这个遇见多次了，我们现在改成连杆结构了，石墨铜套换成直线轴承后寿命降低了，受力大的话，很容易损坏。

作者: 达达来了 时间: 2021-9-22 16:15
光轴用轴心固定座固定呗

作者: fuyu389 时间: 2021-9-22 16:44
你这个怎么感觉怪怪的，四个镀铬的柱子在动，直线轴承静止是吗

作者: fuyu389 时间: 2021-9-22 16:49

Cavalier_Ricky 发表于 2021-1-4 01:46
你这设计，没看见谁来保证升降板的水平度。。。

可怜的轴承。。。

是啊，导向方向长度就直线轴承这么短，导向个JB，哈哈，柱子在动，直线轴承静止，第一次看见

作者: 沐公沭阳 时间: 2021-9-23 09:16

水水5 发表于 2021-1-4 21:15
大侠最近也是必威体育网址里的常客，有不少很有见地的文章。
关于导向机构，我在很多帖子里也写了很多次了。当然我 ...

豁然开朗

作者: xingqier 时间: 2021-9-23 09:41

水水5 发表于 2021-1-4 21:15
大侠最近也是必威体育网址里的常客，有不少很有见地的文章。
关于导向机构，我在很多帖子里也写了很多次了。当然我 ...

记录一下，导向机构设计很常见，问题还得结合理论来解决。感谢大侠

作者: 256505 时间: 2021-9-23 13:21

风》追逐发表于 2021-1-3 15:38
四根镀铬棒的长短、镀铬棒定位孔的深度、气缸的T型接头换成浮动接头

我也寻思着，深度上公差都没有。。。

作者: 抓书卷的秃鹰 时间: 2021-9-23 14:39
导套导向也短了

作者: 牛大吉 时间: 2021-9-24 09:15
直线轴承确实比无油衬套更能吸收加工误差，遇到过同类问题。

作者: 展翅翱翔with 时间: 2021-9-24 22:23
平行度有问题

作者: 七曜神权 时间: 2021-9-25 10:41
是不是那个铜套那个孔也是只给一点间隙？这种三个板导向轴的，都搞精孔配合很容易过定位，对尺寸精度要求高，还要要留调节空间。
基本上我不太喜欢四个沉圆孔配合，最多也是一圆一腰，然后另外两个给很大间隙。没啥精度要求的，基本不会打和导杆配合的沉孔

作者: 追猫的雨 时间: 2021-9-25 12:03
学习了

作者: xuanyu20180608 时间: 2021-9-26 15:01
上面的气缸，需要有一个浮动接头，自由调节，用直线轴承套（加长型），这种机器我们做的比较多

作者: xuanyu20180608 时间: 2021-9-27 09:36

作者: 铸林邀风 时间: 2021-9-30 18:00

水水5 发表于 2021-1-4 21:15
大侠最近也是必威体育网址里的常客，有不少很有见地的文章。
关于导向机构，我在很多帖子里也写了很多次了。当然我 ...

学习到了，谢谢！

作者: hudaoyuanhao 时间: 2021-10-6 18:26
看到各位大佬分析，受益匪浅啊

作者: jkwjbvjwb 时间: 2021-10-6 19:10

学习了

作者: zhaoyuanxing 时间: 2021-10-7 10:00
设计有错误，卡是正常的

作者: wuwei2526 时间: 2021-10-16 12:33
关键问题在中间装无油衬套的安装孔公差太小，放大这部分的公差，装配再调试一下完全解决

作者: 平凡yjr 时间: 2021-10-17 10:26
四立柱必须加工精度保证，装配时要确保导向柱的平行度和垂直度

作者: 疯狂的三极管 时间: 2021-10-17 16:41
四立柱的话一般导向轴按照1定3浮来设计，想要四根轴都达到设计精度很困难。

作者: 果粒#稀饭 时间: 2022-2-21 10:52
概况改成那种剪刀式的的定位方式

作者: awnukth 时间: 2022-2-21 11:27
这种机构我们也是经常用，虽然你把导向套换成直线轴承，后续你可以看下，镀铬导向柱会有划沟

作者: WC华 时间: 2022-2-21 11:39
这种机构我用过多次，精度要求高的不建意用直线轴承。直线轴承间隙太大。

作者: 轩然红君123 时间: 2022-2-22 15:15

水水5 发表于 2021-1-4 21:15
大侠最近也是必威体育网址里的常客，有不少很有见地的文章。
关于导向机构，我在很多帖子里也写了很多次了。当然我 ...

受教了，讲解的很好

作者: 涯成tfy 时间: 2022-2-22 17:18
1.行程过大建议使用直线轴承。2.导向柱固定板可以试下图示定位方式。

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