เพลาเชิงเส้นซีรีส์ WC/WCS

เพลาเรียบหมายถึงเพลาโลหะตรงที่ผ่านการขึ้นรูปอย่างแม่นยำ (มักจะเป็นการเจียร) พื้นผิวมีรูปร่างเป็นทรงกระบอก และมีความแม่นยำด้านขนาดสูง ความตรงสูง และพื้นผิวหยาบต่ำ เป็นชิ้นส่วนพื้นฐานในตัวเอง แต่จำเป็นต้องใช้ร่วมกับแบริ่งเชิงเส้น (เช่น แบริ่งลูกปืนเชิงเส้น และแบริ่งลูกกลิ้งเข็มเชิงเส้น) หรือปลอกเลื่อน เพื่อสร้างระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้น

Appurtenance:

ดาวน์โหลด:

แนะนำ

I. ตำแหน่งหลักและการนิยาม

ตำแหน่ง: ชิ้นส่วนรางนำทางการเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบทรงกระบอก มาตรฐานสูง มีความแม่นยำสูง เป็นส่วนประกอบหลักของ ระบบนำทางเชิงเส้นที่ใช้แรงเสียดทานไถล หรือแรงเสียดทานกลิ้งอย่างง่าย ระบบนำทางเชิงเส้น

คุณสมบัติสำคัญ: " สะดวก "สะท้อนให้เห็นเป็นหลักใน:

พื้นผิวเรียบ: หลังจากการเจียรและขัดละเอียดแล้ว ความหยาบผิวจะต่ำ (โดยทั่วไปต่ำกว่า Ra0.8)
รูปร่างบริสุทธิ์: โดยทั่วไปจะเป็น ทรงกระบอกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน โดยไม่มีเกลียว ร่องฟัน หรือขั้นบันได (อาจมีรูเกลียวที่ปลายด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้านสำหรับการติดตั้ง แต่ส่วนนำทางยังคงเรียบเหมือนเดิม)
ความแม่นยำสูง: มีค่าความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางและค่าความกลมที่เข้มงวด และมีความตรงที่ สูงมาก .

II. โครงสร้างหลักและประเภทต่างๆ

จัดประเภทตามวัสดุและการบำบัดความร้อน:

เพลาเรียบเหล็กคาร์บอนทั่วไป: เช่น เหล็กเกรด 45# พื้นผิวผ่านการชุบแข็งด้วยความถี่สูง เศรษฐกิจดี มีความแข็งปานกลาง (HRC50-55) และทนต่อการสึกหรอได้ระดับปานกลาง เหมาะสำหรับงานที่มีภาระเบา
เพลาเรียบเหล็กกล้าแบริ่ง: เช่น GCr15 (SUJ2) ผ่านการชุบแข็งทั้งก้อน เป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด มีความแข็งสูง (HRC58-62) ทนต่อการสึกหรอได้ดี และมีความเหนียวของแกนกลางที่ยอดเยี่ยม
เพลาเรียบสแตนเลส: เช่น SUS440C ผ่านการชุบแข็ง มีคุณสมบัติต้านสนิมและทนต่อการกัดกร่อน ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร การแพทย์ และสภาพแวดล้อมที่ต้องการความสะอาด
เพลาเรียบที่ชุบโครเมียม: ชุบโครเมียมแข็งบนพื้นผิวของเหล็กกล้าคาร์บอนหรือเหล็กกล้าแบริ่ง มีความแข็งผิวสูงกว่า ทนต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอได้ดีกว่า และมีลักษณะผิวที่เงางาม

จัดจำแนกตามระดับความแม่นยำ:

เกรดมาตรฐาน: ใช้กับอุปกรณ์อัตโนมัติทั่วไป
ระดับความแม่นยำ: มีความตรงมากกว่า ใช้กับเครื่องมือวัดความแม่นยำสูง
ระดับความแม่นยำสูง: ใช้สำหรับการวัดขั้นสูงและอุปกรณ์ออปติคอล

จัดประเภทตามโครงสร้าง:

แกนออปติคอลแบบตัน: พบได้ทั่วไปที่สุด
เพลาเรียบกลวง: ลดน้ำหนัก และสามารถใช้สำหรับเดินสายไฟหรือส่งน้ำหล่อเย็น

III. คุณสมบัติหลักและข้อได้เปรียบ

มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนสูงมาก

เมื่อเทียบกับรางเชิงเส้นแบบบอล/ลูกกลิ้ง การรวมกันของ เพลาเรียบและ ตลับลูกปืนเส้นตรง คือ ต้นทุนต่ำที่สุด โซลูชันการนำทางเชิงเส้น ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความอ่อนไหวต่อต้นทุน และในกรณีที่ข้อกำหนดด้านภาระงานและความแม่นยำไม่สูงมากนัก

การออกแบบที่ยืดหยุ่นและติดตั้งค่อนข้างง่าย

เพลาแสงนั้นมีโครงสร้างเรียบง่าย และสามารถยึดติดกับโครงได้อย่างง่ายดายผ่าน ตัวยึดเพลา (แบบแปลนจ์หรือแบบสี่เหลี่ยม) การจัดวางมีความยืดหยุ่น สามารถทำได้ทั้ง แกนเดียว สองแกน หรือแม้แต่หลายแกน โครงสร้างรองรับ

ระบบคือ เปิด และติดตั้งบำรุงรักษาง่าย

มีสมรรถนะพื้นฐานในการเคลื่อนไหว

เมื่อใช้ร่วมกับแบริ่งเชิงเส้น จะสามารถทำให้เกิดการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่ราบรื่นได้ แม้ว่าแรงต้านทานจากการเสียดสีจะสูงกว่าคู่มือแบบลูกปืน แต่ก็ต่ำกว่าแรงเสียดสีแบบไถลธรรมดาอย่างมาก

สามารถทนต่อแรงรัศมีบางระดับได้

มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดี และมีลักษณะภายนอกที่สวยงาม (หมายถึงเพลาเรียบที่ชุบโครเมียมเป็นพิเศษ):

ชั้นโครเมียมแข็งไม่เพียงแต่มีลักษณะภายนอกที่สวยงาม แต่ยังป้องกันสนิมได้อีกด้วย ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่มีข้อกำหนดสูงในด้านรูปลักษณ์

มาตรฐานและความสะดวกในการเข้าถึง

มีชุดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐาน (เช่น φ6, φ8, φ10, φ12, φ16, φ20, φ25...) ความยาวสามารถปรับแต่งได้ และมีการจัดหาในตลาดอย่างเพียงพอ

IV. การเปรียบเทียบกับแกนของไกด์เชิงเส้นแบบบอล/ลูกกลิ้ง (เช่น MGN/HGH)

ลักษณะเฉพาะ	ระบบเพลาเชิงเส้น + บูช	ไกด์เชิงเส้นแบบบอล/ลูกกลิ้ง (เช่น MGN/HGH)
หลักการทำงานของการนำทาง	เพลาหมุนหรืออยู่กับที่ ขณะที่ปลอกไถล/กลิ้งไปตามเพลา โดยทั่วไปเป็น เปิด ทนทาน	บล็อกพาหนะกลิ้งไปตามรางความแม่นยำสูง เป็น ปิด หรือ ครึ่งปิด ทนทาน
ประเภทของแรงเสียดทาน	แรงเสียดทานแบบไถล หรือ แรงเสียดทานจากการสัมผัสแบบจุดที่มีความแม่นยำต่ำ	แรงเสียดทานแบบกลิ้งความแม่นยำสูง (ลูกบอลหรือลูกกลิ้ง)
ความแข็งแรง	ต่ำ ทำหน้าที่เป็น cantilever จุดรองรับ ให้ ความแข็งแรงต่ำมาก ความต้านทานต่อการพลิกคว่ำและโมเมนต์ด้านข้าง	มาก ออกแบบด้วยจุดสัมผัสสี่จุด ให้ แข็งแรงมาก ความต้านทานต่อการพลิกคว่ำและโมเมนต์ด้านข้าง
ความแม่นยำ	ค่อนข้างต่ำ อยู่ภายใต้อิทธิพลของความคลาดเคลื่อนสะสมจากความตรงของเพลา ช่องว่างของบูช และการติดตั้ง	มาก รับประกันระดับความแม่นยำสูง (ความขนาน ความตรง) จากโรงงาน ให้ความแม่นยำที่มั่นคงหลังการติดตั้ง
ความจุในการรับน้ำหนัก	ยอมรับได้สำหรับแรงตามแนวรัศมี แต่ แทบไม่สามารถรองรับโมเมนต์การพลิกคว่ำได้ .	ความสามารถในการรับน้ำหนักสูงในทั้งสี่ทิศทาง ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อทนต่อโมเมนต์การพลิกคว่ำ .
ความเร็วในการทำงาน	ต่ำถึงปานกลาง เสี่ยงต่อการสั่นสะเทือนและเกิดความร้อนที่ความเร็วสูง	เหมาะสำหรับ ความเร็วสูงและอัตราเร่งสูง การเคลื่อนไหว
ความต้องการในการติดตั้ง	ดูเหมือนง่ายแต่หลอกลวง; การบรรลุความแม่นยำสูง (เช่น ความขนานของเพลาคู่) เป็น สิ่งที่ทำได้ยากมาก ต้องการมาตรฐานสูงสำหรับการกลึงพื้นผิวติดตั้งและการปรับตั้ง	มีพื้นผิวอ้างอิงสำหรับติดตั้งอย่างแม่นยำ; ความแม่นยำได้รับการประกันเพียงแค่การขันสกรูให้แน่น ให้ความสามารถในการติดตั้งซ้ำได้ดี .
การปิดผนึก & อายุการใช้งาน	โครงสร้างแบบเปิด เสี่ยงต่อการปนเปื้อน ต้องทำความสะอาดและหล่อลื่นบ่อยครั้ง ส่งผลให้อายุการใช้งานค่อนข้างสั้น	ซีลหลายชั้นแบบบูรณาการช่วยป้องกันฝุ่นและน้ำได้ดี รักษาน้ำมันหล่อลื่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีอายุการใช้งานยาวนาน
ค่าใช้จ่าย	ต่ำมาก (สำหรับตัวองค์ประกอบเอง)	แรงสูง
ข้อเสียหลัก	ความแข็งแรงต่ำ ความแม่นยำต่ำ และทนต่อแรงบิดต่ำ	ต้นทุนสูง
ปรัชญาการประยุกต์ใช้งาน	“เพียงพอสำหรับการนำทางพื้นฐาน” เหมาะสำหรับงานที่มีน้ำหนักเบา ต้นทุนต่ำ ไม่ต้องการความแม่นยำสูง และไม่มีแรงด้านข้างมาก	“การนำทางและการรับน้ำหนักที่แม่นยำและเชื่อถือได้” เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการรับน้ำหนักสูง ความแม่นยำสูง ความเร็วสูง และความแข็งแรงสูง

V. สาขาการใช้งานโดยทั่วไป

ระบบแกนแสง ด้วยข้อได้เปรียบด้านต้นทุนที่สูงมาก ยังคงถูกใช้อย่างแพร่หลายในสาขาต่อไปนี้:

ระบบอัตโนมัติที่ไม่เน้นความแม่นยำและมีน้ำหนักเบา: กลไกป้อนวัสดุ กลไกหยุด-หยุด กลไกยกแบบง่าย
อุปกรณ์สำนักงานและเครื่องใช้ในบ้าน: หัวสแกนของเครื่องพิมพ์ เครื่องสแกน และเครื่องถ่ายเอกสารเคลื่อนที่
อุปกรณ์บรรจุภัณฑ์ในอุตสาหกรรมเบา: เพลาไกด์เสริมสำหรับเครื่องติดฉลากและเครื่องบรรจุภัณฑ์
เครื่องพิมพ์ 3 มิติ (รุ่นล่าง FDM): การนำทางตามแนวแกน X/Y/Z
ชิ้นส่วนเลื่อนของประตู หน้าต่าง และเฟอร์นิเจอร์
ใช้เป็น "เพลาไกด์" มากกว่า "เพลาขับ": ตัวอย่างเช่น เมื่อจับคู่กับสกรูบอล สกรูจะทำหน้าที่ขับเคลื่อนและรับน้ำหนัก ในขณะที่เพลาเรียบทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้โต๊ะทำงานหมุน (แท่งกันหมุน)

VI. การเลือกและการพิจารณาหลักในการใช้งาน

ตระหนักถึงข้อจำกัด: ก่อนอื่นจำเป็นต้องชี้แจงให้ชัดเจน ว่าการใช้งานดังกล่าวมีความต้องการในด้านความแข็งแรง ความแม่นยำ และแรงบิดหรือไม่ หากมี ควรพิจารณาใช้รางลิเนียร์โดยตรง
การเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาว: เส้นผ่านศูนย์กลางเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดความแข็งแรง ยิ่งความยาวมากเท่าไร เส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการก็ยิ่งใหญ่มากขึ้นเพื่อป้องกันการหย่อนตัวจากน้ำหนักของตัวเอง อัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง (L/D) โดยทั่วไปมีข้อจำกัดตามประสบการณ์
ระยะห่างของการรองรับ (สำคัญ): ระยะห่าง (ช่วง) ระหว่างจุดรองรับสองจุดควรสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อลดการโก่งตัวให้น้อยที่สุด สำหรับการเคลื่อนที่ระยะทางไกล ควร รองรับหลายจุด ต้องมีการใช้โครงสร้างที่เหมาะสม
การเลือกแบริ่งแบบคู่: ตลับลูกปืนเชิงเส้น (ต้นทุนต่ำ ความเร็วสูง), ตลับลูกกลิ้งเข็มเชิงเส้น (รับน้ำหนักได้สูง ความเร็วต่ำ) หรือบุชชนิดไม่ต้องใช้น้ำมันหล่อลื่น (ต้นทุนต่ำที่สุด แต่จำเป็นต้องหล่อลื่น)
ความขนานในการติดตั้ง: เมื่อใช้แกนแสงหลายแกน การรับประกันความขนานสมบูรณ์ถือว่ายากมากแต่มีความสำคัญอย่างยิ่ง ; มิฉะนั้นจะทำให้เกิดการติดขัดและเพิ่มการสึกหรออย่างรวดเร็ว จำเป็นต้องใช้เครื่องมือเฉพาะทางสำหรับปรับแต่ง
จำเป็นต้องมีการหล่อลื่น: แม้จะใช้ตลับลูกปืนเชิงเส้น ก็จำเป็นต้องหล่อลื่นเป็นประจำเพื่อลดการสึกหรอและป้องกันสนิม (ยกเว้นแบบสแตนเลสและแบบชุบโครเมียม)

แกนออปติคัลเป็นองค์ประกอบที่พื้นฐานที่สุด เศรษฐกิจดี แต่มีข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพมากที่สุดในโลกของการเคลื่อนที่เชิงเส้น สาระสำคัญของมันคือ "แท่งแม่นยำ" และข้อได้เปรียบหลักๆ อยู่ที่ ต้นทุนต่ำและโครงสร้างเรียบง่าย ในการออกแบบเครื่องจักรความแม่นยำสมัยใหม่ แกนออปติคัลกำลังถูกแทนที่อย่างต่อเนื่องด้วยรางเชิงเส้นแบบกลิ้งที่มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพโดยรวม อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่โหลดเบามาก ข้อกำหนดด้านความแม่นยำต่ำ พื้นที่กว้างขวาง และแรงกดดันด้านต้นทุนสูงมาก ระบบแกนออปติคัลยังคงเป็นตัวเลือกที่ไม่อาจมองข้ามได้ การเลือกใช้แกนออปติคัลหมายความว่านักออกแบบต้องตัดสินใจชัดเจน และบางครั้งก็ยากลำบาก ระหว่าง ต้นทุนและสมรรถนะ .