Linear guide สำหรับเครื่องมือกล
     

 

     เนื่องจากเครื่องมือกลได้รับการออกแบบให้ทำงานที่ความเร็วสูง ความต้องการใช้ลิเนียร์ ไกด์ (Linear guide) ความเร็วสูง

     ได้เติบโตอย่างน่าจับตามอง ในการออกแบบและพัฒนา ลิเนียร์ ไกด์ (Linear guide) สำหรับเครื่องมือกล

     ทางผู้ผลิตได้มุ่งเน้นในการที่จะให้ลิเนียร์ ไกด์ (Linear guide) มีลักษณะดังนี้

    • ความแข็งเกร็งสูงและมีสมดุลดีในทุกทิศทาง ด้วยการใช้พรีโหลดเพียงปานกลาง
    • ความเสียดทานระดับปานกลางและมีความสามารถในการซับความสั่นสะเทือน
    • อายุยาวและความเชื่อถือได้สูง
    • ความต้านทานแรงกระแทกสูง

 

     LY Series
     Linear guide สำหรับเครื่องมือกลนี้มีอยู่ในทองตลาดมากกว่า 15 ปี รุ่นนี้มี 2 Gothic-arch grooves

     ในแต่ละด้านของรางศูนย์กลางของแต่ละร่องเป็น offset ในทางที่เม็ดบอลสัมผัสร่อง 4 จุด ภายใต้แรงที่ตั้งไว้ การสัมผัส

     4 จุด 4 ร่องนี้ทำให้ลิเนียร์ไกด์ (Linear guide) มีความแข็งแกร่งสูง ภายใต้พรีโหลดระดับปานกลางนอกจากนั้น

     การตั้งมุมสัมผัสที่ 45 องศา ทำให้ลิเนียร์ไกด์ (Linear guide) มีสมดุลดีทั้งในแนวดิ่งและราบ อีกทั้งมีความแข็งแกร่งสูง

     เมื่ออยู่ภายใต้แรงตัด (Cutting forces) ในทุกทิศทาง

     

     รูปที่ 15 เปรียบเทียบความแข็งเกร็งของลิเนียร์ ไกด์ (Linear guide) จากต่างผู้ผลิตกันซึ่งวัดโดย University of Technology-Aachen

     อุทิศโดย The German Association of Machine Tools (VDW4) จากการนำเสนอข้อมูลของลิเนียร์ ไกด์ (Linear guide)

     ที่มีเม็ดบอลเท่านั้น ตัวเลขแสดงให้เห็นว่าความแข็งเกร็งของลิเนียร์ ไกด์ (Linear guide) รุ่น LY สูงกว่าชนิดอื่น
     แรงเสียดทานที่สูงขึ้นเป็นผลจากการสัมผัส 4 จุด ช่วยเพิ่มความสารมารถในการซับความสั่นสะเทือนสูงกว่าแบบสองจุด

     แต่ก็ยังน้อยกว่า Sliding guide

     รูปที่ 16 แสดงอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดตัวประกอบการซับแรง (damping factor) ที่ซึ่งเปรียบเทียบอยู่ในรูปที่ 17

 

 

    1.2 Linear guide, LA Series


     ในเครื่องจักรกลสมัยใหม่เช่น Machine center นั้น มีความต้องการใช้ความเร็วและความแม่นยำที่สูงขึ้นในบางเครื่องมืออัตราป้อน

     60 เมตรต่อนาที หรือสูงกว่า เครื่องจักรที่มีความเร็วสูง จำเป็นต้องมีการเร่งและลดความเร็วอย่างทันที่ทันใด

     ก่อให้เกิดแรงกระทำที่สูงมากต่อระบบในทางกลับกัน ความแม่นยำของเครื่องจักรกลที่สูงกว่า

     ต้องการความแข็งเกร็งที่สูงขึ้นและโดยธรรมชาติแล้วลิเนียร์ ไกด์ (Linear guide) ก็มีอยู่ LA Series

     ใช้สำหรับเครื่องมือกลรุ่นใหม่โดยมีคุณลักษณะดังนี้

    • มีทั้งความแข็งเกร็งและความสามารถในการรับแรงที่สูงกว่า LY Series 1.4-1.5 เท่า โดยมีร่อง 3 ร่องในแต่ละด้านของราง
    • ลดแรงเสียดทาน 50-60% ที่มีอยู่ใน LY Series โดยทำให้สมดุลระหว่าง การสัมผัส 2 จุด และ 4 จุด
    • สามารถใช้แทนลิเนียร์ ไกด์(Linear guide) รุ่นเดิมในแง่ของมิติการติดตั้ง

     รูปที่ 18 เปรียบเทียบภาพตัดขวางของ LA และ LY Series มิติการติดตั้งและขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเม็ดบอลนั้นเหมือนกัน

     LA Series มี 3 ร่องในแต่ละด้าน ร่องบนและล่างเป็นร่องแบบ Single radius grooves อัตราส่วนของรัศมีร่องต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง

     ของเม็ดบอลนั้นเล็กกว่าของ LY Series ร่องกลางเป็น Gothic-arch grooves เพื่อให้มีการสัมผัส 4 จุด ความแม่นยำของร่อง

     ทำได้โดยการใช้การวัดและการกลึงที่เที่ยงตรงอย่างมาก สิ่งเหล่านี้ทำให้ LA Series

     มีความแข็เกร็งและความสามารถในการรับแรงสูงและแรงเสียดทานระดับปานกลาง มุมสัมผัสปรับไว้ที่ 45 องศา

     เพื่อให้มีความสามารถในการรับแรงและความแข็เกร็งเท่ากันทุกทิศทาง

 

 

     ความต้านทานของการใช้งาน
     3.1 ไม่ต้องบำรุงรักษา (Maintenance-free)

     การหล่อลื่นที่มีประสิทธิผลและการบำรุงรักษาที่เหมาะสมเป็นหัวใจสำคัญในการประกับการทำงานที่เชื่อถือได้ตลอดระยะเวลา K1 Seal ซึ่งทำมาจากสิ่งที่เรียกว่า “Molded Oil”

     ซึ่งเป็น Polyolefin resin ประกอบกับน้ำมันหล่อลื่น รูปที่ 19 แสดง K1 Seals และลิเนียร์ ไกด์ (Linear guide K1 Seal ประกอบด้วยน้ำมันหล่อลื่น 70 %

     โดยน้ำหนักในระหว่างการทำงาน น้ำมันหล่อลื่นจะค่อยๆซึมจาก K1 Seal ทำให้ ลิเนียร์ ไกด์ (Linear guide) ได้รับการหล่อลื่นตลอดในช่วงแรกได้ใช้ K1 Seal

     ในรุ่น LH  และ LS ในงานลำเลียง (Conveying Equipment) ซึ่งตรงกับความต้องการของผู้ใช้คือ มีสิ่งปนเปื้อนจากสารหล่อลื่นออกมาน้อยและราคาไม่แพง

     ปัจจุบันได้นำไปใช้ในลิเนียร์ไกด์ Linear guide ที่ใช้กับ Machine tools ด้วย


     3.2 ขนาดเล็กลง
     เครื่องมืออัตโนมัติสำนักงาน มีแนวโน้มที่จะทำให้มีขนาดเล็กลงต่อไปอีกนอกจากนั้นเครื่องจักรอุปกรณ์การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนขนาดเล็กลิเนียร์ ไกด์

     (Linear guide) ขนาดรุ่น LU และ LE Series ซึ่งมีขนาดเล็กตั้งแต่ 5-10 มม. สูง 6-7 มม. มักถูกนำมาใช้ LE Series จะมีรางกว้าง สามารถรับโมเมนต์ได้

     แม้ใช้รางแค่รางเดียว จึงทำให้ประหยัดเนื้อที่ นอกจากลดขนาดของชิ้นส่วนแต่ละชิ้นแล้วยังมีการรวมชิ้นส่วนเข้าด้วยกันเป็นอุปกรณ์เดียว คือ Monocarrier ดังรูปที่ 20

     ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วย Ball Screw และ Linear guide อย่างละตัว อุปกรณ์ชินดนี้ช่วยลดเวลาประกอบและการออกแบบได้มาก

 

     3.3 การใช้แทนกัน
     ลิเนียร์ ไกด์ (Linear guide) ในรุ่นที่ใช้แทนกันได้ (หมายถึงไม่ต้องซื้อเป็นชุดหรือเก็บผลิตพร้อมกัน แต่นำมาใช้คู่กันได้) นั้นจะได้รับการปรับตำแหน่ง กลึง เจียระไนร่องรางวิ่ง

     Gothic-arch อย่างแม่นยำการใช้ ลิเนียร์ ไกด์ (Linear guide) รุ่นที่ใช้แทนกันได้มีผลดีดังนี้
    • หาของง่ายเนื่องจากผู้ผลิตเก็บสต็อกใว้
    • เพิ่มหรือเปลี่ยน Ball Slides ได้ง่าย