วิธีการเลือก Linear Guide ให้เหมาะสมกับงาน

Linear Guide เป็นอุปกรณ์ที่นิยมใช้ออกแบบกลไกในระบบเครื่องจักรอัตโนมัติ แล้วเราจะเลือกอุปกรณ์ชิ้นนี้ได้อย่างไร วันนี้ทาง MISUMI Technical เรามีโปรแกรมที่ช่วยในการคำนวณ เพื่อเลือก Linear Guide ให้เหมาะสบกับงานของเพื่อนๆ เรามาดูกันครับว่า โปรแกรมนี้มีการใช้งานอย่างไร ทั้งหมดนี้หาคำตอบได้ในบทความนี้ 

รางสไลด์ (Linear Guide) คืออะไร

รางสไลด์ (Linear guide) จะทำหน้าที่รับน้ำหนักของอุปกรณ์ที่นำมาประกอบกับสไลด์บล๊อค เช่น โต๊ะชิ้นงานขนาดเล็ก และเคลื่อนที่ไปตามรางโดยอาศัยการกลิ้งของเม็ดลูกปืนภายใน ช่วยลดแรงเสียดทานในขณะเคลื่อนที่ เพื่อนๆ สามารถอ่านรายละเอียดของอุปกรณ์ Linear Guide เพิ่มเติมได้ที่ “รางสไลด์ (Linear guide) คืออะไร เข้าใจได้ภายใน 5 นาที ”

โครงสร้างของ Linear Guide

ก่อนเราจะไปดูวิธีการเลือก Linear guide  เรามาดูส่วนประกอบสำคัญของอุปกรณ์ชิ้นนี้กันครับว่ามีอะไรบ้าง
เพื่อนๆสามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่นี่ ” ส่วนประกอบของ Linear Guide “

1. ราง  : ทำหน้าที่เป็นตัวกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของสไลด์บล๊อค (slide block)
2. สไลด์บล๊อค : ทำหน้าที่เป็นตัวกำหนดการเคลื่อนที่ของของส่วนประกอบที่ติดตั้งอยู่บนสไลด์บล๊อค ให้เคลื่อนที่ไปตามแนวราง
3. เม็ดลูกปืน : ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการเคลื่อนที่ระหว่างสไลด์บล็อคและราง โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ต้านทานความเสียดทานต่ำ
4. ร่องลูกปืน :  ทำหน้าที่เป็นตัวช่วยให้เม็ดลูกปืนไหลเวียนไปได้ตลอดการเคลื่อนที่
5. ซีล : เป็นชิ้นส่วนที่ทำหน้าที่ป้องกันสิ่งแปลกปลอม เข้าไปยังสไลด์บล๊อค(slide block) และยังสามารถป้องกันการรั่วไหลของสารหล่อลื่น
6. หัวอัดจารบี : เปรียบเสมือนเป็นประตูทางผ่านของสารหล่อลื่น เพื่อลดการเสียดสี และการสึกกร่อนของลูกปืนภายใน

ขั้นตอนการใช้โปรแกรมคำนวณค่าต่างๆ ของ Linear Guide

โปรแกรมคำนวณค่าต่างๆ ของ Linear Guide สามารถคำนวณค่าต่าง ๆ ได้ดังนี้ Basic Dynamic Load Rating หรือค่า C , Working load หรือค่า P และ Rated Life Span หรือ ค่า L เรามาดูกันครับว่า เราจะใช้โปรแกรมนี้หาค่าเหล่านี้ได้อย่างไร

1. เข้าเว็บไซต์ https://th.misumi-ec.com/
2. เข้าไปที่แถบเครื่องมือ “ข้อมูลทางเทคนิค” บนเว็บไซต์ MISUMI
3. คลิกเลือก”โปรแกรมคำนวณอุปกรณ์ในระบบออโตเมชั่น”

4. คลิกเลือก “โปรแกรมคำนวณ รางสไลด์ (Linear Guide) อย่างง่าย“

5. คลิกเลือก Parameter ที่ต้องการหาค่า ซึ่งในโปรแกรมสามารถเลือกได้ด้วยกัน 3 ค่าดังนี้
   • ค่า C : Basic Dynamic Load Rating(N) คือ แรงที่กระทำในแนวรัศมีซึ่งสามารถรับได้
   • ค่า P : Working Load (N) คือ ภาระโหลดที่สามารถรับได้ของ Linear Guide
   • ค่า L : Rate of Life Span คือ อายุการใช้งานของ Linear Guide สามารถเลือกได้ทั้งเป็นจำนวนระยะทาง (km) หรือจำนวนชั่วโมง (hr) ก็สามารถทำได้เช่นกัน

ตัวอย่าง การหาค่า Basic Dynamic Load Rating ของ Linear Guide ทำได้อย่างไร

ในการหาค่า Basic Dynamic Load Rating สามารถทำได้ดังนี้

1. เลือก C: Basic Dynamic Load Rating
2. กรอกค่า L : Rated Life Span โดยในตัวอย่างนี้จะคำนวณอายุการใช้งานตามระยะทางของการเคลื่อนที่ของ Linear Guide ในหน่วย กิโลเมตร ในส่วนของการคำนวณโดยการใช้ระยะเวลาเป็นหน่วยชั่วโมง สามารถอ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่
3. กรอกค่า P:Working Load
4. เลือกค่าความแข็งและวัสดุของเพลา โดยมีให้เลือกด้วยกัน 2 เกรด
   • 58 HRC – 52100 Bearing Steel เป็นเหล็กที่มีคุณสมบัติ ลดแรงเสียดทานบนตลับลูกปืน (Anti Friction bearing)
   • 56 HRC – 440C Stainless Steel เป็นเหล็กสเตนเลสเหมาะสำหรับใช้ผลิตเครื่องมือผ่าตัด และเครื่องมือวัด
5. เลือกจำนวนลูกบล็อคของ Linear Guide ใน 1 รางได้สูงสุดไม่เกิน 2 ชิ้น
6. เลือกอุณหภูมิที่ใช้งาน สามารถเลือกได้สูงสุดถึง 120 ℃
7. ใส่ค่า Condition of use (สภาพแวดล้อมในการใช้งาน) โดยมีให้เลือกใช้ดังนี้
   • Low speed with no external vibration (Max 15 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วไม่เกิน 15 เมตร/นาที]
   • Middle range speed with no exerted vibration or impact of considerable force (Max. 60 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนและแรงกระทำจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วปานกลาง สูงสุดไม่เกิน 60 เมตร/นาที]
   • High speed with no external vibration or impact (Over 60 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากกว่า 60 เมตร/นาที]
8. เมื่อกรอกค่าครบถ้วนแล้ว โปรแกรมจะแสดงผลลัพท์ของ Basic Dynamic Load Rating ในกรอบสีเหลือง
9. คลิกเลือกชนิดของ Linear Guide ที่ต้องการโดยโปรแกรมได้ จำแนกมาด้วยกัน 3 รูปแบบใหญ่ๆ ดังนี้ (ในที่นี้จะเลือกเป็น Minature)
   • Minature (ขนาดเล็ก)
   • Standard (ขนาดมาตรฐาน)
   • C-Value (สินค้าราคาประหยัด)
10. หลังจากนั้น ตัวโปรแกรมจะแสดง Linear Guide รุ่นต่างๆ ที่มีคุณสมบัติตรงกับค่าที่ได้จากการคำนวณ เพื่อนๆ สามารถดูข้อมูลสินค้าคราวๆ ได้ตรงจุดนี้ หากต้องการรายละเอียดเกี่ยวกับสินค้าเพิ่มเติม ให้คลิกที่สินค้าซี่รี่ย์นั้น ตัวอย่างเช่น RE2BL
11. หลังที่จากที่ทำการคลิกแล้วโปรแกรมจะแสดงข้อมูลของ สินค้าซี่รี่ย์นั้นอย่างละเอียด ตามรูปด้านล่าง โดยสามารถดูรหัสสินค้าเพิ่มเติมได้ที่ช่อง “Product code”

ตัวอย่าง การหาค่า Working Load หรือ ค่า P ของ Linear Guide ทำได้อย่างไร

จากตัวอย่างที่แล้ว เราได้ทำการหาค่า Basic Dynamic Load Rating ของ Linear Guide กันไปแล้ว เรามาดูวิธีการหาค่า Working Load กันครับว่าทำได้อย่างไร

1. เลือก P : Working Load
2. กรอกค่า L : Rated Life Span
3. กรอกค่า C: Basic Dynamic Load Rating
4. เลือกค่าความแข็งและวัสดุของเพลา โดยมีให้เลือกด้วยกัน 2 เกรด
   • 58 HRC – 52100 Bearing Steel เป็นเหล็กที่มีคุณสมบัติ ลดแรงเสียดทานบนตลับลูกปืน (Anti Friction bearing)
   • 56 HRC – 440C Stainless Steel เป็นเหล็กสเตนเลสเหมาะสำหรับใช้ผลิตเครื่องมือผ่าตัด และเครื่องมือวัด
5. เลือกจำนวนลูกบล็อคของ Linear Guide ใน 1 รางได้สูงสุดไม่เกิน 2 ชิ้น
6. เลือกอุณหภูมิที่ใช้งาน สามารถเลือกได้สูงสุดถึง 120 ℃
7. ใส่ค่า Condition of use (สภาพแวดล้อมในการใช้งาน) โดยมีให้เลือกใช้ดังนี้
   • Low speed with no external vibration (Max 15 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วไม่เกิน 15 เมตร/นาที]
   • Middle range speed with no exerted vibration or impact of considerable force (Max. 60 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนและแรงกระทำจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วปานกลาง สูงสุดไม่เกิน 60 เมตร/นาที]
   • High speed with no external vibration or impact (Over 60 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากกว่า 60 เมตร/นาที]
8. เมื่อกรอกค่าครบถ้วนแล้ว โปรแกรมจะแสดงผลลัพท์ของ Working Load ในกรอบสีฟ้า

ตัวอย่าง การหาค่า L หรือ Rated Life Span ของ Linear Guide ทำได้อย่างไร

จากตัวอย่างที่แล้ว เราได้ทำการหาค่า Basic Dynamic Load Rating ของ Linear Guide กันไปแล้ว เรามาดูวิธีการหาค่า Working Load กันครับว่าทำได้อย่างไร

1. เลือก L : Rated Life Span (สามารถอ่านวิธีการเปลี่ยนหน่วยอายุการใช้งานจาก กิโลเมตร (km) เป็น ชั่วโมง (hr) ได้ที่นี่)
2. กรอกค่า P : Working Load
3. กรอกค่า C: Basic Dynamic Load Rating
4. เลือกค่าความแข็งและวัสดุของเพลา โดยมีให้เลือกด้วยกัน 2 เกรด
   • 58 HRC – 52100 Bearing Steel เป็นเหล็กที่มีคุณสมบัติ ลดแรงเสียดทานบนตลับลูกปืน (Anti Friction bearing)
   • 56 HRC – 440C Stainless Steel เป็นเหล็กสเตนเลสเหมาะสำหรับใช้ผลิตเครื่องมือผ่าตัด และเครื่องมือวัด
5. เลือกจำนวนลูกบล็อคของ Linear Guide ใน 1 รางได้สูงสุดไม่เกิน 2 ชิ้น
6. เลือกอุณหภูมิที่ใช้งาน สามารถเลือกได้สูงสุดถึง 120 ℃
7. ใส่ค่า Condition of use (สภาพแวดล้อมในการใช้งาน) โดยมีให้เลือกใช้ดังนี้
   • Low speed with no external vibration (Max 15 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วไม่เกิน 15 เมตร/นาที]
   • Middle range speed with no exerted vibration or impact of considerable force (Max. 60 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนและแรงกระทำจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วปานกลาง สูงสุดไม่เกิน 60 เมตร/นาที]
   • High speed with no external vibration or impact (Over 60 m/min)
     [ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากภายนอก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากกว่า 60 เมตร/นาที]
8. เมื่อกรอกค่าครบถ้วนแล้ว โปรแกรมจะแสดงผลลัพท์ของ Rated Life Span ในกรอบสีน้้ำตาล

จบไปแล้วนะครับสำหรับบทความ การหาค่า Basic Dynamic Load Rating หรือค่า C , Working load หรือค่า P และ Rated Life Span หรือ ค่า L เพื่อนๆ คงจะได้รับความรู้เกี่ยวกับการคำนวณเบื้องต้นของอุปกรณ์ชิ้นนี้ไม่มากก็น้อย นอกจากนี้ตัวโปรแกรมยังรองรับการแปลงหน่วยจากนิวตัน (N) ให้เป็นหน่วยในระบบอังกฤษ (lbf) ได้อีกด้วย, ในบทความถัดไปเรามาดูกันครับว่า จะมีโปรแกรมคำนวณทางวิศวกรรมตัวไหนที่น่าสนใจที่ทาง MISUMI Technical จะนำมาฝากกันครับ