บอลสกรู คืออะไร มีหลักการทำงานแบบไหน
สารบัญ
เคยสงสัยกันไหมครับ บอลสกรู (ฺBall Screw) มีหน้าตาอย่างไร ? แล้วเอาไว้ใช้กับงานประเภทไหน ? หลายคนอาจจะเคยเห็นอุปกรณ์ชิ้นนี้กันมาบ้างแต่ไม่เคยใช้งานหละสิ เรามาหาคำตอบไป พร้อม ๆ กันครับ
บอลสกรู คือ อะไร
บอลสกรู คือ อุปกรณ์ที่ทำงานโดยการทำให้นัทเคลื่อนที่แนวเส้นตรง ด้วยการทำให้เม็ดลูกปืนภายในนัทไหลเวียนไปตามร่องของบอลสกรูบนเพลาสกรู การไหลเวียนของเม็ดลูกปืนที่อยู่ภายในนัทในแต่ละรูปแบบจะส่งผลให้ความสามารถในการเคลื่อนที่แนวเส้นตรงของบอลสกรูแตกต่างกันออกไป แล้วบอลสกรู หน้าตาเป็นยังไงนะ
โครงสร้างและการทำงานของ บอลสกรู
บอลสกรูโดยทั่วไปประกอบด้วย ชิ้นส่วนต่าง ๆ ดังนี้
- ท่อส่งกลับ (Return pipe)
- เม็ดลูกปืน (Ball)
- เพลาสกรู (Screw shaft)
- นัท (Nut)
บางท่านอาจจะเคยใช้งาน Linear Guide กันมาก่อน เพื่อให้เห็นภาพชัดเจนยิ่งขึ้น เราลองนำรางสไลด์กับบอลสกรู มาเปรียบเทียบเพื่อให้เห็นภาพชัดเจนยิ่งขึ้นกันครับ หากเพื่อนๆ สนใจศึกษาเกี่ยวกับ Linear Guide สามารถอ่านเพิ่มเติมได้ที่บทความนี้ครับ : Linear Guide หน้าตาเป็นยังไงนะ
 รางสไลด์ (Linear Guide) |  บอลสกรู (Ball Screw) |
| Linear Guide | Ball Screw | หน้าที่ของส่วนประกอบ |
|---|---|---|
| ราง (Rail) | เพลาเกลียว (Screw shaft) | เป็นตัวกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของนัท หรือสไลด์บล๊อก |
| สไลด์บล๊อก (Slide block) | นัท (Nut) | ตัวเคลื่อนที่แนวเส้นตรง มีโครงสร้างในการไหลเวียนเม็ดลูกปืน |
| เม็ดลูกปืน (Ball) | เม็ดลูกปืน (Ball) | เป็นสื่อกลางในการกลิ้งโดยมีค่าสัมประสิทธิ์ต้านทานความเสียดทานต่ำ |
| ร่องลูกปืน (Ball groove) | ร่องลูกปืน (Ball groove) | ชิ้นส่วนที่ช่วยให้เม็ดลูกปืนไหลเวียนไปตลอดการเคลื่อนที่ |
| ซีล (Seal) | ซีล (Seal) | ชิ้นส่วนที่มีหน้าที่ป้องกันสิ่งแปลกปลอมและคงสภาพจาระบีเอาไว้ |
รูปแบบการไหลของลูกปืนในบอลสกรู
เมื่อเพื่อน ๆ เริ่มนึกภาพและส่วนประกอบของบอลสกรูออกแล้ว เรามาดูรูปแบบการไหลเวียนของเม็ดลูกปืนในบอลสกรูทั้ง 4 รูปแบบตามด้านล่างกันเลยครับ
รูปแบบที่ 1 แบบ End Cap
การไหลเวียนของเม็ดลูกปืนประกอบด้วยรูไหลเวียนเม็ดลูกปืนที่ผนังด้านในของนัทและฝาปิด (End cap) ที่ปลายทั้งสองด้าน เหมาะสำหรับใช้ขับเคลื่อนด้วยความเร็วสูง
รูปแบบที่ 2 แบบ Flopover
รูปแบบนี้จะมีชุดโรลเลอร์ประกอบฝังอยู่ด้านในของนัท ไหลเวียนเม็ดลูกปืนโดยการพลิกกลับเพลาสกรูด้านพื้นเรียบทำให้เม็ดลูกปืนไหลกลับลงไปยังร่องเดิมทุก 1 รอบเกลียว เหมาะสำหรับการลดขนาดโครงสร้างให้เล็กลง
รูปแบบที่ 3 แบบ Return Tube
มีการประกอบท่อสำหรับไหลเวียนเม็ดลูกปืน (return tube) เข้าที่ด้านนอกของนัท การประกอบทำได้ง่ายจึงเหมาะสำหรับการผลิตแบบ Mass Production แต่จะทำให้ชิ้นส่วนมีขนาดใหญ่ขึ้น
รูปแบบที่ 4 แบบ Guide Plate
ใช้แผ่นไกด์เพลท (Guide Plate) ทำหน้าที่ไหลเวียนเม็ดลูกปืนแทนท่อไหลเวียนหรือ Deflector เหมาะสำหรับการลดขนาดโครงสร้างให้เล็กลง
“เพลาสกรู” ที่ใช้งานร่วมกับ “บอลสกรู” มีความสำคัญอย่างไร
เพื่อน ๆ รู้รึเปล่าครับว่า นอกจากรูปแบบการไหลเวียนของเม็ดลูกปืนในตลับลูกปืนจะมีความสำคัญในการเลือกใช้ บอลสกรู แล้ว ในส่วนของเพลาสกรู ก็มีความสำคัญเช่นกัน ซึ่งเพลาสกรูก็มีความแม่นยำอยู่หลายแบบให้เลือกใช้ตัวอย่าง เช่น C10, C5, C3 แล้วเกรดไหนหละที่เหมาะกับการใช้งานกับงานออกแบบของเรา ก่อนอื่นเลย เรามารู้จักคำศัพท์ 2 คำที่สำคัญกันก่อน นั้นก็คือ บอลสกรูแบบรีด (Rolled Ball Screw) และ บอลสกรูแบบเจียร (Precision หรือ Ground Ball Screw) เรามาดูรายละเอียดกันครับ
| รายการ | เพลาสกรูแบบรีด (Rolled Ball screw) | เพลาสกรูแบบเจียร (Precision Ball screw) |
| รูปร่าง |  |  |
| วิธีการขึ้นรูป | รูปโดยการรีดผ่านแม่พิมพ์ขึ้น | ขึ้นรูปโดยการเจียรร่องด้วยเครื่อง CNC |
| ความแม่นยำ (Accuracy Grade) | C5, C10 (ต่ำ) | C5, C3, C2, C0 (สูง) |
| ราคา | ราคาไม่แพง | ราคาค่อนข้างแพง |
| รูปแบบการใช้งาน | 3D printer ขนาดเล็ก | เครื่อง CNC ขนาดใหญ่ |
ความแม่นยำ (Accuracy Grade) ของบอลสกรู มีความสำคัญอย่างไร
ความแม่นยำ (Accuracy Grade) ของบอลสกรู นั้นเราจะบอกด้วย ตัวหนังสือภาษอังกฤษและตัวเลขในรูปแบบดังนี้ ตัวอย่างเช่น C10, C5, C3 เป็นต้น เรามาดูในส่วนของความหมายของแต่ละตัวกันครับว่ามีความสำคัญอย่างไร
ตัวอย่างการอ่านค่าความแม่นยำของบอลสกรู
ตัว C นั้นหมายถึง JIS Standard Class C
เลข 5 นั้นหมายถึง ความแม่นยำของเพลาสกรูยิ่งเลขมีค่าน้อย ความแม่นยำของเพลาสกรูก็จะยิ่งมีค่ามาก
เพื่อให้ง่ายต่อการทำความเข้าในสามารถดูได้จากกราฟด้านล่างนี้ครับ
จบกันไปแล้วนะครับ สำหรับความรู้ที่เรานำมาฝากกันในสัปดาห์นี้นั่นก็คือ บอลสกรูหวังว่าเพื่อน ๆ จะได้สาระความรู้เพิ่มเติมมากมาย ไม่มากก็น้อยจากบทความนี้ นอกจากนี้ยังสามารถเลือกซื้อบอลสกรูเพิ่มเติมได้ที่นี่ สุดท้ายนี้เรามีคำศัพท์ที่น่าสนใจมาฝากกันเหมือนเดิมครับ
คำศัพท์ที่น่าสนใจ
| No. | คำศัพท์ | คันจิ | ฮิรางานะ | คาตาคานะ | คำอ่าน |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | บอลสกรู (Ball screw) | – | – | ボールねじ | Bō-ru-ne-ji |
