การเลือก Linear Guide: คำนวณอายุ พรีโหลด ความแม่นยำ และ RFP สำหรับโรงงานในไทย

แบบที่ได้รับจากผู้ผลิตเครื่องจักรเขียนไว้เพียงว่า “linear guide บริษัท ○○ รุ่น ○○” ตารางเปรียบเทียบใบเสนอราคาเรียงค่าพิกัดภาระไดนามิกพื้นฐาน C (basic dynamic load rating) ของแต่ละผู้ผลิตไว้ และดูเหมือนว่าตัวเลขที่สูงกว่าจะใช้งานได้นานกว่า แต่ในการเลือกรางนำเชิงเส้น (linear guide) การเปรียบเทียบแบบนี้มีความเสี่ยงอยู่ เพราะค่าพิกัดภาระไดนามิกพื้นฐาน C ของแต่ละผู้ผลิตปะปนกันระหว่าง “ค่าที่อิงการเคลื่อนที่ 50 km” กับ “ค่าที่อิงการเคลื่อนที่ 100 km” แม้จะเขียนไว้เหมือนกันว่า 20,000 N แต่ถ้าระยะอ้างอิงต่างกัน อายุที่คำนวณได้จะคลาดเคลื่อนกันประมาณ 2 เท่าเพียงในทางตัวเลข

บทความนี้มีข้อเสนอเพียงข้อเดียว การเลือก linear guide ไม่ได้เริ่มจาก “การเปรียบเทียบตัวเลขในแคตตาล็อก” แต่เริ่มจาก “การทำให้ชัดว่าคำนวณด้วยนิยามของผู้ผลิตรายใด แล้วใช้นิยามเดียวกัน” ไม่ใช่แค่ค่าพิกัดภาระไดนามิกพื้นฐาน C เท่านั้น ค่าแนะนำของค่าความปลอดภัยสถิต สัญลักษณ์พรีโหลด และสัญลักษณ์ระดับความแม่นยำ ก็มีเกณฑ์และความหมายต่างกันในแต่ละผู้ผลิต ดังนั้นสิ่งที่ฝ่ายผู้สั่งซื้อควรใส่ไว้ใน RFP (เอกสารขอใบเสนอราคา) มี 3 ข้อดังนี้

1. ให้ระบุนิยามและค่าสัมประสิทธิ์ของผู้ผลิตที่ใช้ในการคำนวณ (ระยะอ้างอิง ค่าสัมประสิทธิ์ภาระ แหล่งที่มาของค่าแนะนำ) ไว้ในเอกสารการคำนวณ
2. กำหนดพรีโหลดและความแม่นยำด้วยคำและปริมาณ ไม่ใช่ด้วยสัญลักษณ์ และกำหนดควบคู่กับความแม่นยำของผิวติดตั้ง
3. ปิดสาเหตุหลักของความเสียหายก่อนกำหนด (ความคลาดเคลื่อนในการติดตั้ง การหล่อลื่นไม่เพียงพอ สิ่งแปลกปลอม การจัดการ) ด้วย FAT/SAT และแผนบำรุงรักษา

ต่อไปนี้จะอธิบายสำหรับผู้รับผิดชอบด้านวิศวกรรมการผลิต การออกแบบเครื่องจักร การบำรุงรักษา และการจัดซื้อ ที่ออกแบบหรือสั่งซื้อเครื่องจักรอัตโนมัติ เครื่องตรวจสอบ อุปกรณ์ลำเลียง และจิ๊ก ในโรงงานญี่ปุ่นในไทย (และอาเซียน) โดยเรียงตามโครงสร้างของ linear guide, 7 ขั้นตอนการเลือก, ภาระและโมเมนต์, ค่าความปลอดภัยสถิต, การคำนวณอายุ, พรีโหลดและความแกร่ง, ระดับความแม่นยำและผิวติดตั้ง, การรับมือกับสภาพแวดล้อม, ความเสียหายก่อนกำหนด, RFP, FAT/SAT และการจัดหาในไทย ส่วนบอลสกรูซึ่งเป็นฝั่งขับป้อนนั้นอธิบายไว้ใน “การเลือกบอลสกรูในไทย: คู่มือ RFP และ FAT/SAT” บทความนี้จึงเน้นเฉพาะ “ตัวนำทางที่รองรับแกนเคลื่อนที่เชิงเส้นของเครื่องจักร” ตัวเลขในการคำนวณตัวอย่างแบบจำลองในบทความไม่ใช่ค่าของผลิตภัณฑ์หรือรุ่นใดโดยเฉพาะ แต่เป็นตัวเลขสมมติที่ตั้งไว้เพื่อแสดงโครงสร้างของการคำนวณและความไวของผลลัพธ์

ทำไม “การเปรียบเทียบแคตตาล็อก” จึงอันตรายในการเลือก linear guide

ระยะอ้างอิงแบ่งเป็น 50 km และ 100 km

การคำนวณอายุของ linear guide หาได้จากอัตราส่วนระหว่างค่าพิกัดภาระไดนามิกพื้นฐาน C กับภาระ P ที่กระทำต่อบล็อก (block) นิยามของค่า C นี้ต่างกันในแต่ละผู้ผลิต

• THK (LM Guide) และ HIWIN (Linear Guideway) นิยามค่า C ของแบบลูกบอลด้วยระยะอ้างอิง 50 km และค่า C ของแบบลูกกลิ้งด้วยระยะอ้างอิง 100 km
• NSK (แคตตาล็อกรุ่น NH/NS) ลงทั้งค่า C50 ที่อิง 50 km และค่า C100 ที่อิง 100 km ไว้ในตารางขนาด
• Bosch Rexroth (แคตตาล็อก Ball Rail Systems) ระบุว่ากำหนดค่าพิกัดภาระไดนามิกโดยอิงการเคลื่อนที่ 100 km ตาม DIN ISO 14728-1 แม้เป็นแบบลูกบอล และเขียนไว้ว่าเมื่อจะเปรียบเทียบกับค่าที่อิง 50 km ให้คูณ C, Mt และ ML ด้วย 1.26

THK เองก็เขียนไว้ว่า เมื่อเปรียบเทียบอายุพิกัด (nominal life) ให้พิจารณาว่าค่า C อิง 50 km หรือ 100 km และหากจำเป็นให้แปลงค่าตาม ISO 14728-1 กล่าวคือ การนำค่า C จากแคตตาล็อกมาเรียงเทียบกันเฉยๆ อาจกลายเป็นการเปรียบเทียบตัวเลขที่มีเงื่อนไขต่างกัน ในตารางเปรียบเทียบและ RFP จึงต้องมีช่อง “ระยะอ้างอิงของค่า C” เสมอ

ความเคลื่อนไหวของผลิตภัณฑ์ในปี 2026 ก็เรียกร้องให้ “ตรวจสอบนิยาม”

ในปี 2026 มีการเปิดตัวผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับตัวนำทางเชิงเส้นอยู่หลายรายการ

• เมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม 2026 THK ได้ประกาศผ่านบริษัทในยุโรป (THK GmbH) เปิดตัว LM Guide ขนาดมาตรฐาน “GK Series” ที่เป็นไปตาม ISO 12090-1 และ ISO 12090-2 ตามคำอธิบายของ THK บล็อกและรางจะจัดส่งแยกกันจากสต็อกได้ในเวลาส่งมอบสั้น และสับเปลี่ยนกันได้ภายในขอบเขตของซีรีส์ ระดับความแม่นยำ (ถึงระดับ Precision) และกลุ่มพรีโหลด รุ่นที่ครอบคลุมคือ HSR, SR, SHS, SSR, HDR และรางนำแบบลูกกลิ้ง SRG และ HRX (ตาม ISO 12090-1) กับรุ่นขนาดจิ๋ว RSX และ SRS (ตาม ISO 12090-2) นี่เป็นประกาศของผู้ผลิต และในประกาศไม่ได้ระบุถึงการวางจำหน่ายหรือการเก็บสต็อกในอาเซียนรวมถึงไทย
• เมื่อวันที่ 1 ตุลาคม 2026 IKO (Nippon Thompson) ได้วางจำหน่าย LRXD8…SL ซึ่งเป็นขนาดเล็กที่สุดของ Linear Roller Way Super X ตามประกาศของบริษัท มีความสูง 11 mm กว้าง 16 mm ใช้เหล็กกล้าไร้สนิมสำหรับราง ชุดสไลด์ และลูกกลิ้ง และมุ่งใช้งานหลักในเครื่องจักรการผลิตและการตรวจสอบ อุปกรณ์การแพทย์ และโดยเฉพาะเครื่องจักรผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ในวันเดียวกันยังได้วางจำหน่าย NT100V25 ซึ่งเป็นขนาดเล็กที่สุดของ Linear Motor Table ซีรีส์ NT100V ด้วย
• งาน JIMTOF2026 (งานแสดงเครื่องจักรกลนานาชาติญี่ปุ่น ครั้งที่ 33) มีกำหนดจัดในวันที่ 26–31 ตุลาคม ที่ Tokyo Big Sight โดยประกาศของผู้จัดเมื่อวันที่ 28 กันยายน ระบุว่ามีผู้ออกงาน 1,134 บริษัท (4,422 บูธ) จาก 22 ประเทศและภูมิภาค ส่วนในกรุงเทพฯ งาน METALEX 2026 มีกำหนดจัดในวันที่ 18–21 พฤศจิกายน ที่ BITEC

แม้จะเป็นผลิตภัณฑ์ที่ประกาศว่าสับเปลี่ยนกันได้ ขอบเขตของการสับเปลี่ยน (ถึงระดับความแม่นยำใด ถึงกลุ่มพรีโหลดใด) ก็เป็นเรื่องภายใต้เงื่อนไขที่ผู้ผลิตกำหนด การสับเปลี่ยนของ GK Series ตามคำอธิบายของ THK ก็คือ “ถึงระดับ Precision” เมื่อพิจารณาผลิตภัณฑ์ใหม่ ขั้นตอนการตรวจสอบระยะอ้างอิงของค่า C ระดับความแม่นยำ และนิยามของพรีโหลดจากเอกสารของผู้ผลิตรายนั้นก็ยังคงเหมือนเดิม

linear guide คืออะไร: โครงสร้างและชื่อเรียก แบบลูกบอลและแบบลูกกลิ้ง

ชิ้นส่วนประกอบ

linear guide ประกอบด้วยราง (rail หรือ track rail) ที่มีร่องวิ่งเป็นเส้นตรง บล็อก (block ซึ่งอาจเรียกว่า slider, carriage หรือ slide unit) ที่วิ่งอยู่บนราง ชิ้นส่วนกลิ้ง (rolling elements ได้แก่ลูกบอลหรือลูกกลิ้ง) ที่หมุนเวียนอยู่ภายในบล็อก และซีลที่ป้องกันสิ่งแปลกปลอมเข้าไปและเก็บสารหล่อลื่นไว้ เนื่องจากชิ้นส่วนกลิ้งกลิ้งไป จึงเคลื่อนที่ได้ด้วยแรงที่น้อยกว่ารางนำแบบเลื่อน (sliding guide) ในเอกสารทางเทคนิคของ HIWIN ระบุค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานไว้ที่ประมาณ 0.004 สำหรับแบบลูกบอล และประมาณ 0.003 สำหรับแบบลูกกลิ้ง และอธิบายว่าทำให้ลดลงได้เหลือประมาณ 1/50 ของรางนำแบบเลื่อนแบบเดิม

ชื่อเรียกต่างกันในแต่ละผู้ผลิต

แม้เป็นชิ้นส่วนประเภทเดียวกัน ชื่อเรียกก็ต่างกันไปตามผู้ผลิต

ศัพท์ของ ISO คือ “linear motion rolling bearings” และคำแปลภาษาญี่ปุ่นของสมาคมอุตสาหกรรมแบริ่งญี่ปุ่น (JBIA) คือ “แบริ่งเชิงเส้น” แม้ในแบบหรือข้อกำหนดจะใช้ชื่อเฉพาะของผู้ผลิต สิ่งที่หมายถึงมักเป็นชิ้นส่วนประเภทเดียวกัน การกำหนดศัพท์ภายในองค์กรให้เป็นแบบเดียวกันจึงช่วยลดความสับสน

ความต่างระหว่างแบบลูกบอลกับแบบลูกกลิ้ง

ในประกาศเปิดตัว LRXD8…SL ทาง IKO อธิบายว่า “เนื่องจากชิ้นส่วนกลิ้งเป็นลูกกลิ้ง การเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นต่อภาระจึงน้อยกว่าเมื่อเทียบกับลูกบอล” นี่เป็นคำอธิบายของผู้ผลิต อนึ่ง แคตตาล็อกแบบลูกบอลของ Bosch Rexroth อิง 100 km ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น จึงไม่อาจกล่าวได้ว่า “ถ้าเป็นแบบลูกบอลต้องเป็น 50 km เสมอ” ต้องตรวจสอบนิยามของผู้ผลิตที่จะใช้เป็นรายๆ ไป

มาตรฐาน: ISO 14728-1/-2 และความสอดคล้องกับ JIS

วิธีคำนวณพิกัดภาระและอายุของ linear guide กำหนดไว้ใน ISO 14728

• ISO 14728-1:2017 (Part 1: Dynamic load ratings and rating life): ฉบับที่ 2 ออกในเดือนกุมภาพันธ์ 2017 และได้รับการทบทวนและยืนยันในปี 2022 กำหนดวิธีคำนวณค่าพิกัดภาระไดนามิกพื้นฐานและอายุพิกัดพื้นฐาน ในบทสรุปของ ISO ระบุว่ามาตรฐานนี้ไม่ใช้กับการออกแบบที่ชิ้นส่วนกลิ้งกลิ้งโดยตรงบนผิวเลื่อนของเครื่องจักร เว้นแต่ผิวนั้นจะเทียบเท่ากับร่องวิ่งของแบริ่งเชิงเส้นในทุกด้าน
• ISO 14728-2:2017 (Part 2: Static load ratings): ฉบับที่ 2 ออกในเดือนกุมภาพันธ์ 2017 เช่นกัน และได้รับการทบทวนและยืนยันในปี 2022 กำหนดวิธีคำนวณค่าพิกัดภาระสถิตพื้นฐาน ภาระสถิตเทียบเท่า และค่าความปลอดภัยสถิต

ตามคำอธิบายของคณะอนุกรรมการแบริ่งเชิงเส้นของ JBIA ฉบับแรกของ ISO 14728 ออกในเดือนมิถุนายน 2004 และประเด็นหลักที่แก้ไขในฉบับที่ 2 ปี 2017 ได้แก่ การปรับรูปแบบ การเปลี่ยนการอ้างอิงมาตรฐาน การเปลี่ยนแปลงบางส่วนของภาพแสดงทิศทางภาระ และการแก้ไขข้อผิดพลาด ไม่ได้เขียนไว้ว่าระบบการคำนวณเปลี่ยนไปอย่างมาก

สิ่งที่ควรระวังคือความสอดคล้องกับ JIS ในรายการ “มาตรฐาน ISO ที่เกี่ยวกับแบริ่งกลิ้ง” ของ JBIA (ณ เดือนมิถุนายน 2026) ช่อง “JIS ที่เกี่ยวข้อง” ของ ISO 14728-1 และ ISO 14728-2 เว้นว่างไว้ ในรายการเดียวกัน ISO 281 ของแบริ่งหมุนจับคู่กับ JIS B 1518 และ ISO 76 จับคู่กับ JIS B 1519 แต่ทั้งสองเป็นมาตรฐานของแบริ่งหมุน นอกจากนี้ JIS B 1192-5:2018 คือ “บอลสกรู ส่วนที่ 5: พิกัดภาระสถิต พิกัดภาระไดนามิก และอายุ” ซึ่งเป็นมาตรฐานของบอลสกรู เมื่อเขียนในข้อกำหนดว่า “เป็นไปตาม JIS” ให้ระบุให้ชัดว่าหมายถึงส่วนใดของมาตรฐานใด และอย่านำหมายเลข JIS ของแบริ่งหมุนหรือบอลสกรูมาใช้กับ linear guide

7 ขั้นตอนการเลือก linear guide

แคตตาล็อกของ Bosch Rexroth (ซึ่งระบุว่าอิงตาม DIN 637) เอกสารทางเทคนิคของ HIWIN และหน้าการเลือกของ THK ต่างแสดงลำดับขั้นการเลือกไว้ ลำดับต่างกันเล็กน้อย แต่โครงร่างที่เริ่มจากเงื่อนไขการใช้งาน แล้วไปที่ภาระ ค่าความปลอดภัยสถิต อายุ ความแกร่ง (พรีโหลด) ความแม่นยำ และสภาพแวดล้อม นั้นเหมือนกัน บทความนี้จัดเป็น 7 ขั้น และเชื่อมต่อไปยัง RFP และ FAT/SAT ในตอนท้าย

ประเด็นสำคัญคือมีการย้อนกลับ กล่าวคือ ถ้าขั้น ③ ไม่ผ่านให้เปลี่ยนขนาดหรือรุ่น ถ้าขั้น ④ ไม่ผ่านให้ทบทวนระยะห่างหรือจำนวนบล็อก หรือจำนวนราง ลำดับขั้นของ Rexroth ก็เขียนไว้เช่นนั้น นอกจากนี้ เมื่อกำหนดพรีโหลดในขั้น ⑤ แล้ว อาจจำเป็นต้องนำผลของพรีโหลดเข้าไปในการคำนวณอายุในขั้น ④ (THK ระบุว่าเมื่อใช้งานที่พรีโหลดระดับกลาง ต้องคำนวณอายุโดยคำนึงถึงปริมาณพรีโหลด) และค่าคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ของผิวติดตั้งในขั้น ⑥ ก็เปลี่ยนไปตามพรีโหลด 7 ขั้นนี้ไม่ใช่ทางเดียว แต่ต้องกลับไปกลับมาระหว่างขั้นเพื่อตัดสินใจ

ลำดับการสั่งซื้อเครื่องจักรทั้งเครื่องและโครงสร้างที่ทำให้ใบเสนอราคาต่างกัน ได้สรุปไว้ใน “การผลิตเครื่องจักรเฉพาะงาน: จัดซื้อด้วยหลักฐาน FAT และ SAT” ในทางปฏิบัติ ข้อกำหนดของ linear guide ควรถูกรวมไว้ใน RFP ในฐานะส่วนหนึ่งของการออกแบบเชิงกลในนั้น

การจัดระเบียบภาระและโมเมนต์: พิกัดตามทิศทางและภาระเทียบเท่า

คิดภาระแยกตามทิศทาง

แรงที่กระทำต่อบล็อกแบ่งเป็นทิศกดลงจากด้านบน (radial) ทิศดึงให้หลุดออก (reverse radial) และทิศด้านข้าง และยังมีโมเมนต์ (rolling, pitching, yawing) เพิ่มเข้ามา HIWIN นิยามโมเมนต์สถิตที่ยอมให้ M0 ไว้ 3 ทิศทางคือ MR, MP และ MY ส่วน Bosch Rexroth นิยามโมเมนต์บิด Mx และโมเมนต์ตามแนวยาว My และ Mz

ภาระสูงสุดขณะเร่งและหน่วง โมเมนต์จากชิ้นงานหรือเครื่องมือที่ยื่นออกไป และท่าทางการติดตั้ง (ติดผนัง แขวนเพดาน) ทำให้ทิศทางที่ภาระมากเปลี่ยนไป ถ้าคิดว่าเป็นแกนแนวนอนจึงมีแต่ภาระลงด้านล่าง ก็จะมองข้ามบางอย่างไป

แบบภาระเท่ากัน 4 ทิศทาง และแบบ radial

THK แบ่ง LM Guide เป็น “แบบภาระเท่ากัน 4 ทิศทาง” ที่ค่าพิกัดภาระในทิศ radial, reverse radial และด้านข้างเท่ากัน กับ “แบบ radial” ที่ค่าพิกัดภาระในทิศ radial สูง สำหรับแบบ radial ค่าพิกัดภาระในทิศ reverse radial และด้านข้างจะต่างจากค่าในตารางข้อมูลจำเพาะ และหาได้ด้วยค่าสัมประสิทธิ์ ในตัวอย่างของ THK รุ่น SSR มีค่าในทิศ reverse radial เป็น 0.50C/0.50C0 และในทิศด้านข้างเป็น 0.53C/0.43C0

Bosch Rexroth จัดร่องวิ่งของ ball runner block ไว้ที่มุมสัมผัส 45° และระบุว่าความสามารถรับภาระเท่ากันใน 4 ทิศทางภาระหลัก สำหรับรุ่น NH/NS ของ NSK ค่าพิกัดภาระพื้นฐานตามทิศทางคือ ทิศลง C/C0 ทิศขึ้น C/0.78C0 และทิศด้านข้าง 0.84C/0.65C0

กล่าวคือ ค่า C และ C0 ในตารางแคตตาล็อกไม่จำเป็นต้องใช้ได้กับทุกทิศทางตามนั้นเสมอไป ให้จัดระเบียบก่อนว่าภาระขนาดเท่าใดกระทำในทิศทางใด แล้วจึงใช้ค่าพิกัดตามทิศทางของรุ่นที่จะใช้

การแปลงเป็นภาระเทียบเท่าต้องใช้สูตรของผู้ผลิต

เมื่อมีภาระตั้งแต่ 2 ทิศทางขึ้นไปกระทำพร้อมกัน อายุและค่าความปลอดภัยสถิตจะคำนวณโดยแปลงภาระให้เป็นภาระเทียบเท่าค่าเดียว แนวคิดในการแปลงก็ต่างกันไปตามผู้ผลิต

• THK: คำนวณด้วยภาระเทียบเท่า PE = X·PR(L) + Y·PT ซึ่งแปลงภาระทั้งหมดเป็นภาระ radial หรือ reverse radial แบบภาระเท่ากัน 4 ทิศทางใช้ X = Y = 1.000 ส่วน reverse radial ร่วมกับด้านข้างของ SSR ใช้ X = 1.000, Y = 1.155 (ค่าสัมประสิทธิ์เฉพาะรุ่นของ THK)
• NSK (รุ่น NH/NS): แปลงโมเมนต์เป็นภาระด้วยค่าสัมประสิทธิ์เทียบเท่าไดนามิก εr, εp และ εy (หน่วย 1/m ตารางแยกตามรุ่น) แล้วนำองค์ประกอบที่มากที่สุดมาใช้ตามเดิม และนำองค์ประกอบอื่นคูณ 0.5 แล้วรวมกัน เช่น เมื่อภาระแนวขึ้นลง Fr มากที่สุด จะได้ Fe = Fr + 0.5Fse + 0.5Fre + 0.5Fpe + 0.5Fye ภาระด้านข้างแปลงด้วย Fse = Fs·tanα (มุมสัมผัส α = 50°)

ค่าสัมประสิทธิ์ทั้งสองแบบกำหนดไว้สำหรับรุ่นของผู้ผลิตรายนั้น เมื่อได้รับเอกสารการคำนวณ ให้ตรวจสอบว่าสูตรและค่าสัมประสิทธิ์ที่ใช้เป็นของรุ่นใดจากผู้ผลิตรายใด เป็นการตรวจว่าไม่ได้คำนวณชิ้นส่วนของบริษัท B ด้วยค่าสัมประสิทธิ์ของบริษัท A

ค่าความปลอดภัยสถิต: ค่าแนะนำต่างกันในแต่ละผู้ผลิต

ค่าความปลอดภัยสถิตคืออะไร

ค่าความปลอดภัยสถิต (static safety factor) คือค่าที่ได้จากการนำค่าพิกัดภาระสถิตพื้นฐาน C0 (basic static load rating) หารด้วยภาระสูงสุดที่อาจเกิดขึ้น นิยามของค่าพิกัดภาระสถิตพื้นฐานเองก็เขียนต่างกันเล็กน้อย THK ใช้ว่า “ภาระสถิตที่ทำให้ผลรวมของการเปลี่ยนรูปถาวรของชิ้นส่วนกลิ้งและร่องวิ่ง ณ จุดสัมผัสที่มีความเค้นสูงสุด เท่ากับ 0.0001 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางชิ้นส่วนกลิ้ง” ส่วน Bosch Rexroth ใช้ว่า “ภาระสถิตที่ทำให้ความเค้นที่คำนวณได้ ณ จุดศูนย์กลางการสัมผัสระหว่างชิ้นส่วนกลิ้งที่รับภาระมากที่สุดกับร่องวิ่ง เท่ากับ 4200 MPa” (ซึ่งขณะนั้นผลรวมของการเปลี่ยนรูปถาวรประมาณ 0.0001 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางชิ้นส่วนกลิ้ง)

วิธีคำนวณกำหนดไว้ใน ISO 14728-2 ในขณะที่ค่าแนะนำว่าควรมีเท่าใดขึ้นไปสำหรับแต่ละการใช้งานนั้น ต่างกันมากในเอกสารของแต่ละผู้ผลิต Bosch Rexroth ใช้ S0 = C0/F0max โดย F0max คือแอมพลิจูดภาระสูงสุดที่อาจเกิดขึ้น ซึ่งอาจเป็นช่วงสั้นๆ หรือเป็นค่าสูงสุดของภาระไดนามิกก็ได้ HIWIN แยกค่าสำหรับภาระเดี่ยว fSL = C0/P กับค่าสำหรับโมเมนต์ fSM = M0/M ส่วน THK ระบุให้พิจารณาแยกตามทิศทาง radial, reverse radial และด้านข้าง

ค่าแนะนำของแต่ละผู้ผลิต (ตามนิยามของแต่ละราย)

THK ยกตัวอย่างปัจจัยที่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนหรือแรงกระแทก เช่น การเร่งและหน่วง การหยุดฉุกเฉินหรือการออกตัวกะทันหัน การสั่นสะเทือนหรือแรงกระแทกจากเครื่องจักรภายนอก และการเปลี่ยนแปลงของแรงตัดเฉือนตามเวลา แม้เป็น “ไม่มีการสั่นสะเทือน” เหมือนกัน THK ใช้ 2 HIWIN ใช้ 1.0–3.0 และ Bosch Rexroth ใช้ 3–5 ระบบของค่าต่างกันตั้งแต่ต้น จึงไม่สามารถถือตัวเลขใดตัวเลขหนึ่งเป็น “มาตรฐานอุตสาหกรรม” ได้

ตัวอย่างแบบจำลอง: แม้เป็น 5.0 เท่ากัน ผลการตัดสินก็เปลี่ยน

ในที่นี้จะตั้งตัวเลขสมมติ ให้ค่าพิกัดภาระสถิตพื้นฐานของบล็อก 1 ตัว C0 = 30,000 N (สมมติ) และภาระสูงสุดรวมขณะหยุดฉุกเฉิน P0max = 6,000 N (สมมติ) จะได้ค่าความปลอดภัยสถิต fs = 30,000/6,000 = 5.0 เมื่อตัดสินด้วยตารางของแต่ละผู้ผลิตจะได้ผลดังนี้

แม้เป็น 5.0 เท่ากัน ผลอาจเป็นได้ทั้ง “มีส่วนเผื่อ” และ “ไม่พอ” ขึ้นอยู่กับว่าตัดสินด้วยตารางของผู้ผลิตรายใด และนำไปใช้กับเงื่อนไขการใช้งานใด ดังนั้นจึงต้องให้เขียนไว้ในเอกสารการคำนวณว่า “ตัดสินด้วยค่าแนะนำของผู้ผลิตรายใด ภายใต้เงื่อนไขใด” หลักที่ถูกต้องคือ ถ้า linear guide ที่ใช้เป็นของ THK ให้ตัดสินด้วยตารางของ THK ถ้าเป็นของ HIWIN ให้ตัดสินด้วยตารางของ HIWIN จากนั้นฝ่ายผู้สั่งซื้อและผู้ผลิตเครื่องจักรต้องตกลงเงื่อนไขการใช้งานให้ตรงกัน เช่น ความถี่ของการหยุดฉุกเฉิน การปนเปื้อนจากน้ำหล่อเย็นหรือเศษโลหะ และแกนนั้นเคลื่อนที่ผ่านเหนือศีรษะผู้ปฏิบัติงานหรือไม่

การคำนวณอายุ linear guide: ระยะอ้างอิง ค่าสัมประสิทธิ์ปรับแก้ อายุเป็นชั่วโมง

นิยามของอายุพิกัด

THK นิยามอายุพิกัด (nominal life) L10 ว่า “ระยะเคลื่อนที่รวมที่ 90% ของ LM Guide ในล็อตเดียวกัน เมื่อวิ่งแต่ละตัวภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน สามารถไปถึงได้โดยไม่เกิดการหลุดร่อน (flaking)” Bosch Rexroth ก็ระบุอายุพิกัดว่าเป็น “อายุที่คำนวณได้ซึ่งไปถึงได้ด้วยความน่าจะเป็น 90%” กล่าวคือ อายุที่คำนวณได้ไม่ใช่ “ระยะที่ทุกตัวจะใช้งานได้ถึง”

สูตรพื้นฐาน

สูตรอายุพิกัดในเอกสารทางเทคนิคของ HIWIN มีดังนี้

• แบบลูกบอล: L = (C/P)^3 × 50 km
• แบบลูกกลิ้ง: L = (C/P)^(10/3) × 100 km

สูตรที่คำนึงถึงสภาพแวดล้อมการใช้งานจะใส่ค่าสัมประสิทธิ์ความแข็ง fh ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ ft และค่าสัมประสิทธิ์ภาระ fw เข้าไป ได้เป็น L = ((fh·ft·C)/(fw·Pc))^3 × 50 km สำหรับแบบลูกบอล และ L = ((fh·ft·C)/(fw·Pc))^(10/3) × 100 km สำหรับแบบลูกกลิ้ง

ในแคตตาล็อกรุ่น NH/NS ของ NSK ใช้สูตรแยกตามระยะอ้างอิง คือ L = 100 × (C100/(fw·F))^3 หรือ L = 50 × (C50/(fw·F))^3 [km] และ NSK หมายเหตุไว้ว่า “สูตรคำนวณต่างจาก linear guide ที่ใช้ลูกกลิ้งเป็นชิ้นส่วนกลิ้ง”

ค่าสัมประสิทธิ์ปรับแก้ก็ต่างกันในแต่ละผู้ผลิต

ค่าสัมประสิทธิ์การสัมผัส fC ของ THK เป็นค่าสัมประสิทธิ์เมื่อใช้บล็อกหลายตัววางชิดกัน โดยชิดกัน 2 ตัวเป็น 0.81, 3 ตัวเป็น 0.72, 4 ตัวเป็น 0.66, 5 ตัวเป็น 0.61, 6 ตัวขึ้นไปเป็น 0.6 และการใช้งานปกติเป็น 1

ตารางค่าสัมประสิทธิ์ภาระเป็นดังนี้ ช่วงความเร็ว 0.25/1/2 m/s ของ THK มีขอบเขตเดียวกับ 15/60/120 m/min ของ HIWIN

คอลัมน์ของ NSK ไม่มีการแบ่งตามช่วงความเร็ว จึงไม่ได้สอดคล้องกับแถวแนวนอนแบบ 1 ต่อ 1 การเรียงในตารางเป็นไปเพื่อให้อ่านง่ายเท่านั้น

การแปลงเป็นอายุเป็นชั่วโมง

เมื่อแปลงอายุที่เป็นระยะทางให้เป็นเวลา จะเปรียบเทียบกับแผนบำรุงรักษาเครื่องจักรได้ง่ายขึ้น HIWIN ใช้ Lh = (L·10^3)/(Ve·60) [ชั่วโมง] (Ve: ความเร็ว m/min) ส่วน Bosch Rexroth ระบุว่า ถ้าความยาวระยะชัก s และจำนวนรอบระยะชัก n คงที่ ให้หาได้โดยนำ L10 หารด้วย (2·s·n·60) ทั้งสองเป็นแนวคิดเดียวกันคือหารด้วย “ระยะเคลื่อนที่ต่อ 1 ชั่วโมง”

ระยะชักสั้นและความน่าเชื่อถือ

THK ระบุว่า ถ้าความยาวระยะชักไม่เกิน 2 เท่าของความยาว LM block สูตรอายุพิกัดอาจใช้ไม่ได้ Bosch Rexroth ก็ระบุว่า ถ้าความยาวระยะชักน้อยกว่า 2 เท่าของความยาว runner block อาจต้องลดความสามารถรับภาระลง สำหรับระยะชักสั้นอย่างกลไกกดของเครื่องตรวจสอบหรือแกนจัดตำแหน่ง สิ่งสำคัญคืออย่าวางใจเพียงตัวเลขจากการคำนวณอายุ (ดูเรื่อง fretting ในหัวข้อถัดไปด้วย)

ในกรณีที่ความน่าเชื่อถือที่ต้องการไม่ใช่ 90% Bosch Rexroth มีตารางแปลงอายุด้วยค่าสัมประสิทธิ์ความน่าเชื่อถือ a1 ดังนี้

นี่เป็นค่าที่ลงไว้ในแคตตาล็อกของ Bosch Rexroth หากต้องการเพิ่มความน่าเชื่อถือสำหรับแกนที่ส่งผลกระทบมากเมื่อหยุด ให้เขียนไว้ในเอกสารการคำนวณด้วยว่าใช้การแปลงของผู้ผลิตรายใด

การคำนวณแบบจำลอง: แค่การตีความต่างกัน อายุก็เปลี่ยนตั้งแต่ประมาณ 2 เท่าจนถึงประมาณครึ่งหนึ่ง

ตัวเลขต่อจากนี้ ไม่ใช่ค่าของผลิตภัณฑ์หรือรุ่นใดโดยเฉพาะ แต่เป็นค่าสมมติเพื่อแสดงโครงสร้างของการคำนวณและความไวของผลลัพธ์ สูตรที่ใช้คือสูตรอายุพิกัดของ HIWIN (แบบลูกบอล) L = ((fh·ft·C)/(fw·P))^3 × 50 km และเฉพาะกรณีบล็อกวางชิดกันจะยืมแนวคิดค่าสัมประสิทธิ์การสัมผัส fC ของ THK มาใช้ ค่าสัมประสิทธิ์ต่างกันในแต่ละผู้ผลิต การคำนวณจริงจึงต้องใช้สูตรและค่าสัมประสิทธิ์ของผู้ผลิตที่จะใช้

สมมติฐานของแบบจำลองมีดังนี้

• แกนแนวนอนของเครื่องตรวจสอบ linear guide แบบลูกบอล ราง 2 เส้น × บล็อก 4 ตัว
• ภาระต่อบล็อก 1 ตัว P = 2,000 N (สมมติ)
• ค่าพิกัดภาระไดนามิกพื้นฐานในแคตตาล็อก C = 20,000 N (สมมติ และสมมติว่าอิง 50 km)
• fh = ft = 1.0
• ความเร็วอยู่ในกลุ่มไม่เกิน 1 m/s จึงใช้ fw = 1.5 (ด้านค่าสูงของ “0.25–1 m/s (15–60 m/min) ใช้ 1.2–1.5” ของ THK และ HIWIN)
• ระยะชัก 0.8 m เคลื่อนที่ไปกลับ 10 ครั้งต่อนาที → ระยะเคลื่อนที่ 2 × 0.8 × 10 = 16 m/นาที = 960 m/ชั่วโมง
• เดินเครื่อง 16 ชั่วโมง/วัน × 300 วัน/ปี = 4,800 ชั่วโมง/ปี
• ไม่ได้รวมผลของพรีโหลด (THK ระบุว่าเมื่อใช้งานที่พรีโหลดระดับกลาง ต้องคำนวณอายุโดยคำนึงถึงปริมาณพรีโหลด)
• ถือว่าระยะชัก 0.8 m ไม่เข้าเงื่อนไขระยะชักสั้น

รายละเอียดการคำนวณเป็นดังนี้ อายุเป็นชั่วโมงทุกกรณีหาจาก L × 1,000/960

• ① (20,000/(1.5 × 2,000))^3 × 50 = 6.667^3 × 50 ≈ 14,815 km
• ② (25,200/3,000)^3 × 50 = 8.4^3 × 50 ≈ 29,635 km
• ③ (20,000/2,400)^3 × 50 = 8.333^3 × 50 ≈ 28,935 km
• ④ (0.81 × 20,000/3,000)^3 × 50 = 5.4^3 × 50 ≈ 7,873 km

กรณี ② ต้องระวังทิศทาง เมื่อแปลงค่า C ที่อิง 100 km ให้เป็นค่าอิง 50 km ค่า C จะเพิ่มเป็น 1.26 เท่า และอายุจะเพิ่มเป็นประมาณ 2 เท่า กล่าวอีกอย่างคือ ถ้านำค่า C ที่อิง 100 km ใส่ในสูตรที่อิง 50 km โดยตรง จะประเมินอายุต่ำเกินจริง และในทางกลับกัน ถ้าใช้ค่า C ที่อิง 50 km โดยเข้าใจว่าอิง 100 km จะประเมินสูงเกินจริง หมายความว่า ถ้าเปรียบเทียบ 2 ผู้ผลิตโดยไม่ได้ปรับเกณฑ์ให้ตรงกัน จะเกิดความต่างของอายุประมาณ 2 เท่าเพียงในทางตัวเลข ค่า 1.26 เป็นค่าที่ระบุในแคตตาล็อกแบบลูกบอลของ Bosch Rexroth และสอดคล้องกับ (100/50)^(1/3) ≈ 1.26 ด้วย ค่านี้ใช้สำหรับแบบลูกบอล บทความนี้จึงไม่กล่าวถึงการแปลงของแบบลูกกลิ้ง สำหรับแบบลูกกลิ้งโปรดตรวจสอบจากเอกสารของผู้ผลิตที่จะใช้

กรณี ③ แสดงให้เห็นว่า ภายในช่วงความเร็วเดียวกัน เพียงเลือก fw เป็นค่าบน 1.5 หรือค่าล่าง 1.2 อายุก็เปลี่ยนจากประมาณ 3.2 ปีเป็นประมาณ 6.3 ปี การเลือกค่าสัมประสิทธิ์ภาระเป็นส่วนที่มีวิจารณญาณของผู้ออกแบบเข้ามาเกี่ยวข้อง หากให้เขียนไว้ในเอกสารการคำนวณว่า “ทำไมจึงเลือกค่านั้น” ก็จะตรวจสอบย้อนหลังได้

กรณี ④ เป็นตัวอย่างว่า เมื่อวางบล็อก 2 ตัวชิดกัน ตามแนวคิดของ THK ต้องคูณค่า C ด้วย 0.81 และอายุจะลดลงเหลือประมาณ 1.7 ปี การจัดวางบล็อกอาจเปลี่ยนภายหลังตามความยาวของโต๊ะหรือพื้นที่ติดตั้ง จึงต้องมีข้อตกลงว่า เมื่อเปลี่ยนการจัดวางแล้วต้องคำนวณอายุใหม่ด้วย

โดยสรุป แม้เป็นค่าในแคตตาล็อกเดียวกัน เพียงการตีความระยะอ้างอิง ค่าสัมประสิทธิ์ภาระ และการจัดวาง อายุก็เปลี่ยนได้ทั้งเป็นประมาณ 2 เท่า (②, ③) หรือประมาณครึ่งหนึ่ง (④) เมื่อเทียบกับประมาณ 3.2 ปีของกรณี ① ดังนั้นจึงต้องให้เขียนนิยาม ค่าสัมประสิทธิ์ และระยะอ้างอิงของผู้ผลิตที่ใช้ไว้ในเอกสารการคำนวณ

พรีโหลดและความแกร่งของ linear guide: กลุ่มพรีโหลดและสัญลักษณ์ที่ชนกัน

พรีโหลดเปลี่ยนอะไร

พรีโหลด (preload) คือกลไกที่ให้ภาระภายในล่วงหน้าระหว่างบล็อก ชิ้นส่วนกลิ้ง และร่องวิ่ง เพื่อกำจัดระยะช่องว่างและเพิ่มความแกร่ง (rigidity) HIWIN เขียนไว้ว่า “เมื่อเพิ่มพรีโหลด ความแกร่งจะสูงขึ้น แต่อายุพิกัดจะลดลง” THK แสดงไว้ว่า ผลของพรีโหลดจะคงอยู่จนถึงภาระภายนอกสูงสุดประมาณ 2.8 เท่าของปริมาณพรีโหลด และเมื่อเกินกว่านั้นพรีโหลดจะหายไป รวมถึงการกระจัดเมื่อมีพรีโหลดจะเหลือประมาณครึ่งหนึ่งของเมื่อไม่มีพรีโหลด Bosch Rexroth ระบุว่า เพื่อป้องกันอายุลดลง พรีโหลดไม่ควรเกิน 1/3 ของภาระแบริ่ง F และหากมีการสั่นสะเทือนให้เลือก C2 ขึ้นไป (C2 ในที่นี้คือสัญลักษณ์กลุ่มพรีโหลดของ Rexroth)

กลุ่มพรีโหลดของแต่ละผู้ผลิต

บทความนี้เขียนพรีโหลดด้วยคำว่า “ไม่มีพรีโหลด / พรีโหลดเบา / พรีโหลดระดับกลาง / พรีโหลดสูง” และใส่สัญลักษณ์ของผู้ผลิตไว้ในวงเล็บ

ปริมาณพรีโหลดของ HIWIN แสดงเป็นสัดส่วนเทียบกับค่าพิกัดภาระไดนามิกพื้นฐาน C ซึ่งเป็นนิยามของ HIWIN HIWIN มีแบบสับเปลี่ยนได้ในพรีโหลดเบาและพรีโหลดระดับกลาง (Z0 และ ZA) และแบบสับเปลี่ยนไม่ได้ถึงพรีโหลดสูง (ZB) และแนะนำให้ขนาด HG20 ลงมาใช้ไม่เกินพรีโหลดระดับกลาง (ZA) เพื่อไม่ให้พรีโหลดที่มากเกินไปกระทบอายุ ระยะช่องว่างเล็กน้อย (Z0) ของ NSK คือ 0–3 µm (พรีโหลดเป็นศูนย์) แต่เมื่อใช้ร่วมกับระดับ PN จะเป็น 0–15 µm

THK ระบุว่า ทุกรุ่นปรับระยะช่องว่างมาแล้วก่อนส่งออกจากโรงงานและไม่ต้องปรับพรีโหลดเพิ่ม โดยไม่รวม 3 รุ่นคือ HR, GSR และ GSR-R

ระวังสัญลักษณ์ที่ชนกัน

สัญลักษณ์พรีโหลดเมื่อข้ามผู้ผลิตจะมีความหมายชนกัน

• “C0” ของ THK คือสัญลักษณ์ระยะช่องว่างของพรีโหลดระดับกลาง
• “C0” ของ Bosch Rexroth คือกลุ่มไม่มีพรีโหลด
• และสัญลักษณ์ของค่าพิกัดภาระสถิตพื้นฐานก็คือ “C0” เช่นกัน
• “Z0” ของ HIWIN คือพรีโหลดเบา ส่วน “Z0” ของ NSK คือระยะช่องว่างเล็กน้อย

ถ้าเขียนในข้อกำหนดเพียงว่า “พรีโหลด C0” ฝ่ายผู้รับอาจอ่านได้ทั้งเป็นพรีโหลดระดับกลางหรือไม่มีพรีโหลด และยังอาจสับสนกับค่าพิกัดภาระสถิตได้ด้วย ในข้อกำหนดให้เขียนคำและปริมาณ (หรือช่วง) เป็นหลัก เช่น “พรีโหลดระดับกลาง (สัญลักษณ์ระยะช่องว่างของ THK คือ C0)” และใส่สัญลักษณ์ของผู้ผลิตไว้เป็นเพียงข้อมูลประกอบ

เพิ่มพรีโหลด ค่าคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ของผิวติดตั้งจะเล็กลง

การเลือกพรีโหลดไม่ได้ส่งผลแค่ความแกร่งและอายุ แต่ส่งผลถึงความแม่นยำของผิวติดตั้งด้วย ในตารางค่าที่ยอมให้ของผิวติดตั้งสำหรับซีรีส์ HG ของ HIWIN แม้เป็นขนาดเดียวกัน ยิ่งพรีโหลดมาก ค่าคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ของความขนานและความสูงของผิวอ้างอิงจะยิ่งเล็กลง (ดูรายละเอียดในตารางของหัวข้อถัดไป) Bosch Rexroth ก็ระบุว่า เมื่อเลือกกลุ่มพรีโหลดให้ระวังค่าความคลาดเคลื่อนของความขนานของรางที่ยอมให้ และหากประกอบด้วยความแม่นยำปกติ (accuracy class N) แนะนำให้ใช้ไม่มีพรีโหลด (C0) หรือพรีโหลดปานกลาง (C1) เพื่อหลีกเลี่ยงความเค้นภายในที่เกิดจากพิกัดความเผื่อ

ตัวอย่างค่าความแกร่ง ซีรีส์ HG ของ HIWIN แสดงไว้ว่า HG15C เป็น 196 (พรีโหลดเบา), 365 (พรีโหลดระดับกลาง), 483 (พรีโหลดสูง) N/µm, HG25C เป็น 292/539/705 N/µm และ HG35C เป็น 395/642/865 N/µm (เป็นค่าเฉพาะรุ่นและทิศทาง จึงไม่นำไปเทียบกับค่าของผู้ผลิตอื่น) ความแกร่ง k คือ P/δ ซึ่งแสดงว่าการกระจัดต่อภาระน้อยเพียงใด

ก่อนจะตัดสินว่า “ต้องการความแกร่ง จึงใช้พรีโหลดสูง” ให้ตรวจสอบว่าสามารถกลึงไสและติดตั้งผิวติดตั้งได้ด้วยความแม่นยำระดับนั้นหรือไม่ และได้นำผลของพรีโหลดเข้าไปในการคำนวณอายุแล้วหรือไม่

ระดับความแม่นยำและผิวติดตั้งของ linear guide

ชื่อเรียกระดับความแม่นยำของแต่ละผู้ผลิต

แม้สัญลักษณ์จะเหมือนกัน เช่น H, P, SP, UP แต่ค่าที่ยอมให้ต่างกันตามผู้ผลิต รุ่น และความยาวราง จึงไม่สามารถสรุปทั่วไปได้ว่า “ถ้าเป็นระดับ P จะได้กี่ µm” ระดับ P3–PN ของ NSK ก็เป็นการแบ่งระดับสำหรับรุ่น NH/NS

นิยามและเงื่อนไขการวัดความขนานขณะเคลื่อนที่

THK กำหนดความแม่นยำด้วย “ความขนานขณะเคลื่อนที่ (running parallelism)” “ค่าพิกัดความเผื่อของขนาดความสูงและความกว้าง” และ “ความต่างระหว่างกันของความสูงและความกว้างเมื่อใช้หลายชุดบนระนาบเดียวกัน” ความขนานขณะเคลื่อนที่คือ “ค่าที่ยอมให้ของความขนานระหว่างบล็อกกับผิวอ้างอิงของราง เมื่อยึด LM rail กับผิวอ้างอิงด้วยสลักเกลียว แล้วให้ LM block วิ่งตลอดความยาวราง” ค่าที่วัดได้คือค่าที่จุดกึ่งกลางหรือค่าเฉลี่ยบริเวณกึ่งกลางของบล็อก

นอกจากนี้ THK ระบุว่า เมื่อใช้รางหลายเส้นขนานกันบนระนาบเดียวกัน ความต่างระหว่างกันของความกว้างและค่าพิกัดความเผื่อของขนาดจะใช้กับรางหลัก (master rail) เท่านั้น หากต้องการให้ใช้กับรางตาม (subsidiary rail) ด้วยต้องระบุไว้ รางหลักจะพิมพ์ “KB” ไว้ท้ายหมายเลขซีเรียล (ไม่รวมระดับปกติ)

เมื่อเขียนใน RFP ว่า “ความขนานขณะเคลื่อนที่ ○ µm” หากเขียนเงื่อนไขการวัดนี้ (ยึดกับผิวอ้างอิงด้วยสลักเกลียว วิ่งตลอดความยาว ค่าบริเวณกึ่งกลาง) ไว้ด้วย จะลดข้อโต้แย้งเรื่อง “วัดอย่างไร” ตอนตรวจรับ

ตัวอย่างความขนานขณะเคลื่อนที่ของซีรีส์ HG ของ HIWIN

หน่วยเป็น µm ตัดตอนมาจากเอกสารทางเทคนิคของซีรีส์ HG ของ HIWIN แม้เป็นระดับเดียวกัน ยิ่งรางยาว ค่าที่ยอมให้ยิ่งมาก เมื่อกำหนดระดับความแม่นยำของแกนที่มีระยะชักยาว ให้อ่านโดยรวมความยาวรางเป็นเงื่อนไขด้วย IKO อธิบายว่า LRXD8…SL สามารถทำความขนานขณะเคลื่อนที่ได้ไม่เกิน 1 µm ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข (เป็นคำอธิบายของผู้ผลิต)

ความขนานและความสูงของผิวติดตั้ง (ตัวอย่างซีรีส์ HG ของ HIWIN)

ความแม่นยำของ linear guide จะได้ออกมาก็ต่อเมื่อความแม่นยำของผิวติดตั้งได้ตามกำหนดด้วย ค่าที่ยอมให้ของผิวติดตั้งของซีรีส์ HG ของ HIWIN เป็นดังนี้ (หน่วย µm)

“(ไม่ได้ตัดตอน)” หมายถึงขนาดที่บทความนี้ไม่ได้ตัดตอนค่าความสูงมาแสดง ทุกขนาดมีแนวโน้มว่ายิ่งพรีโหลดมาก ค่าที่ยอมให้ยิ่งเล็ก HIWIN ระบุว่า ด้วยการออกแบบการสัมผัสแบบส่วนโค้ง จึงดูดซับความคลาดเคลื่อนของผิวติดตั้งได้ในระดับหนึ่ง และหากรักษาข้อกำหนดความแม่นยำของผิวติดตั้งไว้ได้ก็จะได้ความแม่นยำและความแกร่งสูง นอกจากนี้ยังมีพรีโหลดแบบระยะช่องว่างปกติที่ดูดซับความคลาดเคลื่อนของผิวติดตั้งได้ดี NSK ก็อธิบายเกี่ยวกับรุ่น NH/NS ว่า ใช้โครงสร้างการสัมผัสคล้ายการจัดเรียงแบบ DF ของแบริ่งกลิ้ง เพื่อลดความแกร่งต่อโมเมนต์และเพิ่มความสามารถในการดูดซับความคลาดเคลื่อนในการติดตั้ง (เป็นคำอธิบายของผู้ผลิต)

เมื่อติดตั้งบนฐานอะลูมิเนียมหรือจิ๊ก

THK ระบุว่า เมื่อติดตั้งบนฐานที่มีความแกร่งต่ำ เช่น ฐานอะลูมิเนียม การโก่งของรางจะส่งผลต่อความแม่นยำของเครื่องจักร จึงต้องกำหนดความตรงของรางไว้ล่วงหน้า เครื่องตรวจสอบและหน่วยลำเลียงน้ำหนักเบามักใช้โครงอะลูมิเนียม พิกัดความเผื่อในการกลึงไสและวิธีวัดของฐานเป็นสิ่งที่ต้องเขียนตัวเลขและวิธีวัดไว้ในแบบแล้วตรวจสอบตอนตรวจรับ เช่นเดียวกับที่กล่าวไว้ใน “ออกแบบและผลิตจิ๊กในไทย: RFQ ถึงการตรวจรับ“

เลือกตามสภาพแวดล้อม: การหล่อลื่น ซีล การกันสนิม อุณหภูมิ

การหล่อลื่น

THK ระบุบทบาทของการหล่อลื่นไว้ 3 ข้อ คือ (1) ลดแรงเสียดทานและป้องกันการติดยึดและการสึกหรอ (2) สร้างฟิล์มน้ำมันบนร่องวิ่งเพื่อลดความเค้นและยืดอายุความล้าจากการกลิ้ง (3) ป้องกันสนิม แม้มีซีล สารหล่อลื่นภายในก็จะค่อยๆ รั่วออก จึงต้องเติมจาระบีตามช่วงเวลาที่เหมาะกับเงื่อนไขการใช้งาน นอกจากนี้ ในท่าทางการติดตั้งที่ไม่ใช่แนวนอน สารหล่อลื่นอาจไปไม่ถึงร่องวิ่ง THK จึงขอให้แจ้งท่าทางการติดตั้งและตำแหน่งของหัวอัดจาระบี (grease nipple) หรือข้อต่อท่อให้ THK ทราบ

HIWIN แนะนำให้หล่อลื่นด้วยจาระบีสบู่ลิเทียมก่อนติดตั้ง และเติมจาระบีใหม่ทุก 100 km หลังติดตั้ง (ในหน้าของซีรีส์ HG ระบุว่า “ตรวจสอบจาระบีทุก 100 km หรือทุก 3–6 เดือน”) โดยทั่วไปจาระบีใช้ที่ความเร็วไม่เกิน 60 m/min หากเร็วกว่านั้นให้ใช้น้ำมันความหนืดสูง ความหนืดน้ำมันที่แนะนำประมาณ 30–150 cSt และปริมาณการจ่ายน้ำมันที่แนะนำประมาณ 0.3 cm³/hr ช่วงเวลาการเติมจาระบีหาได้จาก T = (100 × 1000)/(Ve × 60) [ชั่วโมง] “ทุก 100 km” เป็นคำแนะนำของ HIWIN ส่วน THK ไม่ได้แสดงระยะทางที่ตายตัว จึงต้องจัดทำแผนบำรุงรักษาตามคำแนะนำของผู้ผลิตที่ใช้

สำหรับแกนที่ติดผนังหรือแขวนเพดาน หรือแกนที่อยู่ลึกหลังฝาครอบ การที่มือเอื้อมถึงจุดเติมจาระบีหรือไม่ เป็นตัวกำหนดว่าจะมีการเติมจาระบีจริงหรือไม่ ตำแหน่งจุดเติมจาระบี และการเลือกว่าจะใช้ระบบหล่อลื่นแบบรวมศูนย์หรือเติมด้วยมือ ควรกำหนดไว้ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ

ซีลและสเครเปอร์ (scraper)

การที่สิ่งแปลกปลอมเข้าไปเป็นสาเหตุของการสึกหรอผิดปกติและอายุที่สั้นลง (THK) ทุกผู้ผลิตมีซีลหลายประเภทให้เลือก

• THK: ซีลปลาย (end seal) ซีลด้านข้าง (side seal) ซีลด้านใน (inner seal) สเครเปอร์แบบสัมผัสหลายชั้น LaCS สำหรับสภาพแวดล้อมรุนแรง ท่อลมยืดหด (bellows) เฉพาะ และฝาปิดรูติดตั้งราง (ป้องกันเศษโลหะเข้าไป)
• HIWIN (ซีรีส์ HG): มาตรฐานคือซีลปลาย + ซีลด้านล่าง (bottom seal) มีแบบ ZZ (ซีลปลาย + ซีลด้านล่าง + สเครเปอร์), KK (ซีลคู่ + ซีลด้านล่าง + สเครเปอร์), DD (ซีลคู่ + ซีลด้านล่าง) และแบบกันฝุ่นสูง KH, SH, ZH เป็นต้น (ขนาดที่รองรับคือ C/H ของ HG20–35 และ 45C)
• NSK (รุ่น NH/NS): มาตรฐานคือซีลปลายทั้งสองด้านและซีลด้านล่าง
• Bosch Rexroth: ซีลมาตรฐาน SS ซีลแรงเสียดทานต่ำ LS (การกวาดทำความสะอาดมีจำกัด) ซีลสองริมฝีปาก DS (สำหรับการใช้งานที่มีเศษโลหะ ผงไม้ และน้ำมันตัดมาก กวาดทำความสะอาดได้ดีแต่แรงเสียดทานสูง และช่วงเวลาการเติมจาระบีใหม่สั้นลง)

เมื่อใช้ซีลที่แน่นขึ้น ความต้านทานการเลื่อนจะเพิ่มขึ้น ความต้านทานสูงสุดต่อซีลปลาย 1 ชิ้นของซีรีส์ HG ของ HIWIN คือ HG15 2.35 N, HG25 3.14 N, HG35 4.91 N, HG65 5.79 N และแรงเสียดทานของซีลต่อ ball slide 1 ตัวของรุ่น NH ของ NSK (ค่าสูงสุด) คือ ขนาด 15 เป็น 8 N, 25 เป็น 10 N, 35 เป็น 12 N, 45 เป็น 17 N และ 65 เป็น 29 N Bosch Rexroth เขียนเป็นข้อความว่า DS มีแรงเสียดทานสูง ไม่ได้ให้เป็นตัวเลข การเลือกมอเตอร์และบอลสกรูฝั่งขับเคลื่อน และเกณฑ์ความต้านทานการเคลื่อนที่ตอนตรวจรับ ควรกำหนดหลังจากล็อกข้อกำหนดซีลแล้ว HIWIN แสดงแรงเสียดทานเป็น F = µ·W + S (S คือความต้านทานแรงเสียดทาน เช่น ความต้านทานของซีล)

การกันสนิมและเหล็กกล้าไร้สนิม

แม้จะพูดรวมๆ ว่า “สเตนเลส” แต่ข้อกำหนดก็แบ่งออกได้หลายแบบ

• THK: บางรุ่น (SHS, SSR, SHW, SRS, HSR, SR, HRW, RSX, RSR, HR) ใช้เหล็กกล้าไร้สนิมกลุ่มมาร์เทนซิติกได้ HSR-M2 เป็นแบบทนการกัดกร่อนสูงที่ใช้เหล็กกล้าไร้สนิมกลุ่มออสเทนนิติก การปรับสภาพผิวมี THK-AP (AP-HC, AP-C, AP-CF)
• Bosch Rexroth: Resist NR (ตัว runner block เป็นเหล็กทนการกัดกร่อนตาม DIN EN 10088), Resist NR II (ชิ้นส่วนเหล็กทั้งหมดเป็นเหล็กทนการกัดกร่อน), Resist CR (เหล็กเคลือบทนการกัดกร่อน ชุบโครมแข็ง)
• NSK (รุ่น NH/NS): ความยาวสูงสุดของรางเหล็กกล้าไร้สนิมสั้นกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน สำหรับรุ่น NH เหล็กกล้าคาร์บอนสูงพิเศษมีความยาวสูงสุด 2,980–4,000 mm ตามขนาด ส่วนเหล็กกล้าไร้สนิมเป็น 1,800 หรือ 3,500 mm ใน 4 ขนาดที่มีค่าในตาราง

เมื่อเปลี่ยนวัสดุ ค่าพิกัดภาระหรือความยาวสูงสุดของรางอาจเปลี่ยนไป ให้ตรวจสอบค่าพิกัดภาระของรุ่นสเตนเลสจากตารางขนาดเป็นรายๆ และคำนวณอายุกับค่าความปลอดภัยสถิตใหม่ด้วยค่านั้น

อุณหภูมิการใช้งาน

สิ่งที่ควรระวังในโรงงานไทย

ในโรงงานไทย ฤดูที่ร้อนชื้น อาคารที่ไม่มีเครื่องปรับอากาศ สายการผลิตที่ใช้น้ำหล่อเย็นมาก และกระบวนการที่มีฝุ่นมาก ไม่ใช่เรื่องแปลก บทความนี้จะไม่สรุปเกณฑ์ตัวเลขแบบทั่วไป แต่แนวคิดมีดังนี้

• ในสภาพแวดล้อมที่เกิดสนิมง่าย ให้กำหนดวัสดุ (ชนิดของเหล็กกล้าไร้สนิม) การปรับสภาพผิว ซีล และสารหล่อลื่นเป็นชุดเดียวกัน กรณีความเสียหายของ NSK มีตัวอย่างที่น้ำมันตัดกลุ่มคลอรีนเล็ดลอดผ่านฝาครอบป้องกันเข้าไป ทำให้ร่องวิ่งและลูกบอลเป็นสนิม
• ระยะเวลาเก็บรักษาตั้งแต่ส่งเครื่องออกจากโรงงานจนถึงการเริ่มเดินเครื่อง และสภาพแวดล้อมระหว่างการขนส่ง ก็อาจเป็นสาเหตุของการกัดกร่อน (NSK ยกการเก็บรักษาไม่เหมาะสมเป็นสาเหตุหนึ่งของการกัดกร่อน)
• ในกระบวนการที่มีเศษโลหะ ให้พิจารณาฝาปิดรูติดตั้งราง สเครเปอร์ และท่อลมยืดหด เป็นต้น และคาดการณ์ความต้านทานการเลื่อนที่เพิ่มขึ้นจากข้อกำหนดซีลที่ต่างกันด้วย
• แกนที่อยู่ใกล้แหล่งความร้อน ให้ตรวจสอบว่าอยู่ในช่วงอุณหภูมิการใช้งานของผู้ผลิตที่ใช้หรือไม่

5 สาเหตุของความเสียหายก่อนกำหนดและวิธีรับมือ

หาก linear guide ได้รับการเลือก ติดตั้ง และบำรุงรักษาอย่างถูกต้อง จะหมดอายุด้วยการหลุดร่อน (flaking ปรากฏการณ์ที่ผิวลอกออกเป็นเกล็ด) จากความล้าจากการกลิ้ง อายุคือ “ระยะเคลื่อนที่รวมจนกว่าจะเกิดการหลุดร่อนครั้งแรกบนร่องวิ่งหรือชิ้นส่วนกลิ้งใดๆ” (THK และ HIWIN มีสาระเดียวกัน) แต่ NSK ระบุว่าอาจเกิดการหลุดร่อนก่อนกำหนดหรือความเสียหายผิดปกติได้ โดยมีสาเหตุจากการจัดการไม่ระมัดระวัง ความคลาดเคลื่อนในการติดตั้งที่มากเกินไป (misalignment) การหล่อลื่นไม่เพียงพอ และสิ่งแปลกปลอมปนเปื้อน ซึ่งอาจเกิดร่วมกันได้ และยังเขียนไว้ว่า การตรวจสอบผลิตภัณฑ์ การจัดการ การติดตั้ง ประวัติการบำรุงรักษา และความเป็นมา จะช่วยป้องกันการเกิดซ้ำ

THK ก็เขียนไว้ว่า เมื่อมีสิ่งแปลกปลอมเข้าไปจะทำให้เกิดการสึกหรอผิดปกติและอายุสั้นลง และหากไม่หล่อลื่น การสึกหรอของชิ้นส่วนกลิ้งและร่องวิ่งจะเร็วขึ้นและอายุสั้นลง HIWIN ระบุว่า การหล่อลื่นไม่เพียงพอจะทำให้อายุสั้นลงมากเพราะแรงเสียดทานการกลิ้งเพิ่มขึ้น

จากตารางนี้ จะเห็นจุดที่ฝ่ายผู้สั่งซื้อสามารถลงมือได้

• ความคลาดเคลื่อนในการติดตั้ง: เขียนค่าที่ยอมให้ของความขนานและความสูงของผิวติดตั้งไว้ในข้อกำหนด และให้บันทึกขั้นตอนการติดตั้งและแรงบิดขันแน่น
• การหล่อลื่น: กำหนดวิธีและช่วงเวลาการเติมจาระบี และตำแหน่งจุดเติมจาระบีตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ และใส่การอุดตันของท่อไว้ในหัวข้อตรวจสอบ
• สิ่งแปลกปลอมและการกัดกร่อน: เลือกซีล ฝาครอบ วัสดุ และการปรับสภาพผิวให้เหมาะกับสภาพแวดล้อม
• การจัดการ: กำหนดวิธีขนส่งและยก และไม่แขวนฐานที่หนักผ่านบล็อก
• ระยะชักสั้นและการแกว่ง: อย่าวางใจเพียงตัวเลขจากการคำนวณอายุ และพิจารณาจาระบีป้องกัน fretting หรือการเดินเครื่องระยะชักยาวเป็นระยะ

ในกรณีที่ linear guide ของเครื่องจักรเดิมเสียหายเร็ว ก็ใช้ 5 มุมมองนี้ไล่ตรวจตามลำดับว่าสาเหตุน่าจะอยู่ที่การติดตั้ง การหล่อลื่น สภาพแวดล้อม หรือการจัดการ แนวทางการเปลี่ยนชิ้นส่วนของเครื่องจักรเก่าโปรดดู “การเปลี่ยนทดแทนเครื่องจักรเก่า 2026 – 4 กำหนดเวลาที่ทำให้อะไหล่หายไปก่อนเครื่องพัง” ประกอบด้วย

หัวข้อที่ควรเขียนใน RFP (การขอใบเสนอราคา) ของ linear guide

สรุปเนื้อหาที่ผ่านมาเป็นหัวข้อของ RFP ในรูปแบบที่ใช้ได้ทั้งกรณีสั่งซื้อเครื่องจักรทั้งชุดจากผู้ผลิตเครื่องจักรหรือ SIer และกรณีซื้อ linear guide เป็นชิ้นส่วน

หากได้รับมาจากผู้ผลิตเครื่องจักรเพียงบรรทัดเดียวว่า “linear guide บริษัท ○○ รุ่น ○○” เพียงขอเป็นลายลักษณ์อักษรใน 4 หัวข้อคือ 3, 4, 5, 6 ก่อน ก็จะได้พื้นฐานสำหรับการเปรียบเทียบที่ตรงกันแล้ว การตรวจรับระบบขับเคลื่อนทั้งหมดรวมถึงเซอร์โวมอเตอร์และการแบ่งความรับผิดชอบ ได้สรุปไว้ใน “การควบคุมเซอร์โว: คู่มือจัดซื้อและ FAT/SAT สำหรับโรงงานไทยปี 2026” และกรณีซื้อแกนระยะชักสั้นเป็นชุดแอคชูเอเตอร์ ได้สรุปไว้ใน “เลือกกระบอกสูบไฟฟ้าสำหรับโรงงานไทย: แรง ความเร็ว และความปลอดภัย“

สิ่งที่ต้องตรวจสอบใน FAT/SAT

ใน FAT (การทดสอบก่อนส่งออกจากโรงงาน) และ SAT (การทดสอบหลังติดตั้งที่หน้างาน) จะตรวจสอบว่าของจริงเป็นไปตามหัวข้อที่เขียนไว้ใน RFP หรือไม่ หัวข้อตรวจสอบเกี่ยวกับ linear guide ที่ประกอบขึ้นจากสิ่งที่เขียนไว้ในเอกสารทางเทคนิคมีดังนี้

การปรับความขนานของรางตาม ตามขั้นตอนของ HIWIN มี 4 วิธี ได้แก่ วิธีใช้บรรทัดตรง (straight edge) กับไดอัลเกจ วิธีใช้โต๊ะ วิธีอิงตามรางหลัก และวิธีใช้จิ๊กเฉพาะ ให้บันทึกไว้ว่าปรับด้วยวิธีใด

เรื่องพรีโหลด THK ระบุว่าปรับระยะช่องว่างมาแล้วก่อนส่งออก (ไม่รวม 3 รุ่นคือ HR, GSR และ GSR-R) และ NSK แสดงช่วงระยะช่องว่างและพรีโหลดของแบบสับเปลี่ยนได้และแบบประกอบชุดแต่ละแบบเป็น µm ในการตรวจรับ หลักพื้นฐานคือเทียบเอกสารกับของจริงว่าประกอบชิ้นที่มีกลุ่มพรีโหลดตามที่กำหนดหรือไม่

ความต้านทานการเลื่อนเปลี่ยนไปตามข้อกำหนดซีล พรีโหลด สารหล่อลื่น และภาระ แทนที่จะตั้งเกณฑ์ค่าสัมบูรณ์แบบเดียวกันหมด ในทางปฏิบัติควรตกลงค่าเกณฑ์กับผู้ผลิตในรูปแบบการเปรียบเทียบภายใต้ข้อกำหนดเดียวกัน

จุดที่ต้องตรวจสอบเมื่อจัดหาในไทย

ฐานในประเทศ (ในขอบเขตที่ยืนยันได้จากเอกสารทางการ)

ฐานในไทยที่บทความนี้ยืนยันได้จากเอกสารทางการคือของ THK และ NSK

• THK: เอกสารเครือข่ายบริการของ THK (CATALOG No.55-14) ระบุ THK LM SYSTEM (THAILAND) CO., LTD. (จังหวัดสมุทรปราการ, Bangna Tower) ไว้ โดยรองรับภาษาไทย ญี่ปุ่น และอังกฤษ และระบุ LM Guide และบอลสกรูเป็นรายการสินค้าในสต็อก นอกจากนี้ยังระบุตัวแทนจำหน่ายในไทย ได้แก่ I.N.B. Enterprise, KKC Bearing Service (รวมถึงศูนย์บริการที่ระยอง) และ YAMAZEN (THAILAND) (สำนักงานที่ศรีราชา โคราช ลำพูน เป็นต้น) ในเอกสารมีสัญลักษณ์ที่อ่านได้ว่ามีสต็อกหรือบริการตัดราง แต่ไม่ได้ระบุปริมาณสต็อกหรือเวลาส่งมอบที่เป็นรูปธรรม
• NSK: NSK Bearings (Thailand) Co., Ltd. เป็นบริษัทร่วมทุนระหว่าง Siam Motors กับ NSK ดำเนินธุรกิจในกรุงเทพฯ ตั้งแต่ปี 1987 และระบุว่าจัดส่งแบริ่งความแม่นยำสูง บอลสกรู และ linear guide ให้แก่ตลาดยานยนต์และอุตสาหกรรม ในไทยยังมี NSK Asia Pacific Technology Center ซึ่งให้การสนับสนุนทางเทคนิคสำหรับภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก

ฐานหรือระบบสต็อกในไทยของผู้ผลิตอื่น บทความนี้ไม่ได้ตรวจสอบ ให้สอบถามโดยตรงกับผู้ผลิตที่เป็นตัวเลือกแต่ละรายถึงสต็อกในระดับรุ่น เวลาส่งมอบ บริการตัดราง และช่องทางปรึกษาด้านเทคนิค โดยเฉพาะกรณีที่ผู้ผลิตเครื่องจักรออกแบบโดยอิงสินค้ามาตรฐานจากต่างประเทศ การที่จะจัดหาชิ้นส่วนสำหรับเปลี่ยนในไทยได้หรือไม่ มีผลโดยตรงต่อเวลาหยุดเครื่องหลังเริ่มใช้งาน

มาตรการเพิ่มประสิทธิภาพของ BOI (ในขอบเขตของคู่มือฉบับปี 2025)

ใน Investment Promotion Guide 2025 ของสำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมการลงทุน (BOI) มีมาตรการเพิ่มประสิทธิภาพผ่านการปรับปรุงหรือเปลี่ยนเครื่องจักรและการทำระบบอัตโนมัติสำหรับกิจการที่มีอยู่เดิม ภายใต้ “มาตรการยกระดับสู่อุตสาหกรรมอัจฉริยะและยั่งยืน” ตามที่คู่มือระบุ กลุ่มเป้าหมายคือกิจการที่ดำเนินการอยู่แล้ว ไม่ว่าจะได้รับการส่งเสริมจาก BOI หรือไม่ เงินลงทุนต้องไม่น้อยกว่า 1 ล้านบาท (ไม่รวมค่าที่ดินและเงินทุนหมุนเวียน) สิทธิประโยชน์คือการยกเว้นอากรขาเข้าเครื่องจักร และการยกเว้นภาษีเงินได้นิติบุคคล 3 ปี (วงเงินสูงสุด 50% ของเงินลงทุนในการปรับปรุง ไม่รวมค่าที่ดินและเงินทุนหมุนเวียน) หากนำระบบอัตโนมัติหรือหุ่นยนต์มาใช้ และมูลค่าตั้งแต่ 30% ขึ้นไปเชื่อมโยงหรือสนับสนุนอุตสาหกรรมระบบอัตโนมัติในประเทศไทย วงเงินสูงสุดจะเป็น 100% ของเงินลงทุน นอกจากนี้ยังมีมาตรการสำหรับโครงการที่นำระบบอัตโนมัติหรือหุ่นยนต์มาใช้ ซึ่งต้องยื่นแผนการลงทุนด้านระบบอัตโนมัติหรือหุ่นยนต์ตอนยื่นคำขอ คู่มือยังระบุประเภทกิจการที่ไม่อยู่ในข่ายไว้ด้วย

มีข้อควรระวัง 2 ข้อ ข้อแรก มาตรการนี้มุ่งที่การลงทุนในเครื่องจักรหรือระบบ ไม่ได้เขียนไว้ว่าการซื้อชิ้นส่วนเดี่ยวอย่าง linear guide จะอยู่ในข่าย ข้อที่สอง นี่เป็นข้อความในคู่มือฉบับปี 2025 สถานะการรับคำขอในปัจจุบันหรือการแก้ไขต้องสอบถามจาก BOI โดยตรง เนื้อหาในบทความนี้ไม่ใช่คำแนะนำด้านภาษี

ตรวจสอบที่งานแสดงสินค้า

METALEX 2026 ซึ่งมีกำหนดจัดในวันที่ 18–21 พฤศจิกายน ที่ BITEC กรุงเทพฯ เป็นงานแสดงด้านเครื่องจักร งานโลหะ และเทคโนโลยีการผลิต บทความนี้ไม่ได้ตรวจสอบผู้ผลิตหรือผลิตภัณฑ์ที่ออกงาน แต่หากผู้ผลิตที่เป็นตัวเลือกออกงาน ก็จะเป็นโอกาสดีในการสอบถามระยะอ้างอิงของค่า C ค่าแนะนำของค่าความปลอดภัยสถิต นิยามของพรีโหลดและระดับความแม่นยำ และสต็อกในไทยได้ทันที ภาพรวมของการสั่งออกแบบและผลิตเครื่องจักรอัตโนมัติ สามารถอ่านเพิ่มเติมได้ใน “ออกแบบและสร้างเครื่องจักรอัตโนมัติ แยกต้นทุน 5 ชั้นและจุดคุ้มทุน“

คำถามที่พบบ่อย

คำนวณอายุ linear guide อย่างไร

คำนวณด้วยสูตรของผู้ผลิตที่จะใช้ สำหรับแบบลูกบอลของ HIWIN คือ L = ((fh·ft·C)/(fw·P))^3 × 50 km ส่วนแบบลูกกลิ้งมีเลขชี้กำลังเป็น 10/3 และระยะอ้างอิงเป็น 100 km THK ใช้ค่าสัมประสิทธิ์ปรับแก้ α = fH·fT·fC/fW และเมื่อวางบล็อกชิดกันจะมีค่าสัมประสิทธิ์การสัมผัส fC เข้ามา อายุที่เป็นระยะทางแปลงเป็นอายุเป็นชั่วโมงได้โดยหารด้วยระยะเคลื่อนที่ต่อ 1 ชั่วโมง ต้องตรวจสอบระยะอ้างอิงของค่า C (50 km หรือ 100 km) เสมอ และระวังว่าในระยะชักสั้นที่ไม่เกิน 2 เท่าของความยาวบล็อก สูตรอาจใช้ไม่ได้

ควรเลือกพรีโหลดของ linear guide แบบใด

ในเอกสารของแต่ละผู้ผลิต ยกตัวอย่างไว้ว่า อุปกรณ์ลำเลียงที่ทิศทางภาระคงที่และแรงกระแทกน้อยใช้ระยะช่องว่างปกติหรือพรีโหลดเบา การใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงหรือมีภาระโมเมนต์ใช้พรีโหลดเบาถึงพรีโหลดระดับกลาง และเครื่องมือกลที่ต้องการความแกร่งสูงและมีการสั่นสะเทือนหรือแรงกระแทกใช้พรีโหลดระดับกลางหรือพรีโหลดสูง อย่างไรก็ตาม เมื่อเพิ่มพรีโหลด ความแกร่งจะสูงขึ้นแต่อายุจะลดลง และค่าคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ของผิวติดตั้งจะเล็กลง (HIWIN) ในข้อกำหนดให้เขียนด้วยคำและปริมาณ เช่น “พรีโหลดเบา” “พรีโหลดระดับกลาง” ไม่ใช่สัญลักษณ์ และใส่สัญลักษณ์ของผู้ผลิตไว้เป็นเพียงข้อมูลประกอบ

ระดับความแม่นยำของ linear guide ต่างกันอย่างไร

THK, HIWIN และ Bosch Rexroth ใช้สัญลักษณ์คล้ายกัน เช่น H, P, SP, UP ส่วนรุ่น NH/NS ของ NSK ใช้ P3–PN และ PH กับ PC แม้สัญลักษณ์เหมือนกัน ค่าที่ยอมให้ก็ต่างกันตามผู้ผลิต รุ่น และความยาวราง ตัวอย่างเช่น ความขนานขณะเคลื่อนที่ของซีรีส์ HG ของ HIWIN ระดับ P ที่ความยาวรางไม่เกิน 100 mm คือ 3 µm และที่ 3,600–4,000 mm คือ 21 µm ความขนานขณะเคลื่อนที่ต้องกำหนดควบคู่กับเงื่อนไขการวัด (ยึดกับผิวอ้างอิงด้วยสลักเกลียว วิ่งตลอดความยาว ค่าบริเวณกึ่งกลาง)

ค่าความปลอดภัยสถิตต้องมีเท่าใด

ตัดสินด้วยค่าแนะนำของผู้ผลิตที่จะใช้ แม้ในเงื่อนไขที่ไม่มีการสั่นสะเทือนหรือแรงกระแทก ระบบก็ต่างกัน THK ใช้ค่าขีดล่างโดยประมาณ 2 HIWIN ใช้ 1.0–3.0 และ Bosch Rexroth ใช้ 3–5 (กรณีทราบข้อมูลภาระครบทั้งหมดและรับประกันได้ว่าเดินเครื่องโดยไม่มีการสั่นสะเทือน) และสำหรับการสั่นสะเทือนหรือแรงกระแทก การปนเปื้อน และการติดตั้งแบบแขวน Rexroth แสดงค่า 8–12 หรือ 12 ขึ้นไป อย่าใช้ตัวเลขใดตัวเลขหนึ่งเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม และให้เขียนไว้ในเอกสารการคำนวณว่า “ตัดสินด้วยค่าแนะนำของผู้ผลิตรายใด ภายใต้เงื่อนไขใด”

ช่วงเวลาการเติมจาระบีของ linear guide คือเท่าใด

HIWIN แนะนำให้เติมจาระบีใหม่ทุก 100 km หลังติดตั้ง และในหน้าของซีรีส์ HG ระบุว่า “ตรวจสอบจาระบีทุก 100 km หรือทุก 3–6 เดือน” THK ไม่ได้แสดงระยะทางที่ตายตัว และระบุว่าต้องเติมจาระบีตามช่วงเวลาที่เหมาะกับเงื่อนไขการใช้งาน ในบางท่าทางการติดตั้ง สารหล่อลื่นไปไม่ถึงร่องวิ่ง จึงต้องกำหนดตำแหน่งจุดเติมจาระบีไปพร้อมกันด้วย

เปลี่ยนไปใช้สินค้าของผู้ผลิตอื่นได้หรือไม่

แม้ขนาดการติดตั้งจะใกล้เคียงกัน แต่ระยะอ้างอิงของพิกัดภาระ พิกัดตามทิศทาง นิยามของพรีโหลดและระดับความแม่นยำ ค่าที่ยอมให้ของผิวติดตั้ง และความต้านทานการเลื่อนของซีล ต่างกันในแต่ละผู้ผลิต เมื่อเปลี่ยนจึงต้องคำนวณอายุและค่าความปลอดภัยสถิตใหม่ด้วยนิยามของผู้ผลิตปลายทาง แม้จะมีผลิตภัณฑ์ที่ประกาศว่าเป็นไปตาม ISO 12090-1/-2 อย่าง GK Series ของ THK แต่ตามคำอธิบายของ THK การสับเปลี่ยนเป็นเรื่องภายในขอบเขตของซีรีส์ ระดับความแม่นยำ (ถึงระดับ Precision) และกลุ่มพรีโหลด การเป็นไปตามขนาดมาตรฐานกับการมีสมรรถนะเทียบเท่ากัน เป็นคนละเรื่องที่ต้องตรวจสอบแยกกัน

สรุป

สิ่งแรกที่ควรตรวจสอบในการเลือก linear guide ไม่ใช่ตัวเลขในแคตตาล็อกมากหรือน้อย แต่คือ “คำนวณด้วยนิยามของผู้ผลิตรายใด” ค่าพิกัดภาระไดนามิกพื้นฐาน C ของแบบลูกบอลของ THK และ HIWIN อิง 50 km แคตตาล็อกแบบลูกบอลของ Bosch Rexroth อิง 100 km และรุ่น NH/NS ของ NSK ลงไว้ทั้งสองแบบ ค่าแนะนำของค่าความปลอดภัยสถิตก็ต่างกัน ในเงื่อนไขไม่มีการสั่นสะเทือน THK เป็น 2 HIWIN เป็น 1.0–3.0 และ Bosch Rexroth เป็น 3–5 และสัญลักษณ์พรีโหลด “C0” ของ THK หมายถึงพรีโหลดระดับกลาง แต่ของ Rexroth หมายถึงไม่มีพรีโหลด

ในการคำนวณแบบจำลอง (ค่าสมมติ) เทียบกับประมาณ 3.2 ปีของกรณี ① ฐาน การตีความระยะอ้างอิงผิดให้ประมาณ 6.4 ปี การใช้ค่าสัมประสิทธิ์ภาระที่ขีดล่างให้ประมาณ 6.3 ปี และการวางบล็อกชิดกันให้ประมาณ 1.7 ปี เพียงการตีความต่างกัน อายุก็เปลี่ยนตั้งแต่ประมาณ 2 เท่าจนถึงประมาณครึ่งหนึ่ง ค่าความปลอดภัยสถิต 5.0 ก็อาจเป็นได้ทั้ง “มีส่วนเผื่อ” และ “ไม่พอ” ขึ้นอยู่กับว่าตัดสินด้วยตารางของผู้ผลิตรายใด ภายใต้เงื่อนไขใด

ดังนั้นใน RFP จึงควรใส่ 3 ข้อ คือ (1) ให้เขียนนิยาม ค่าสัมประสิทธิ์ และระยะอ้างอิงของผู้ผลิตที่ใช้ในการคำนวณไว้ในเอกสารการคำนวณ (2) กำหนดพรีโหลดและความแม่นยำด้วยคำและปริมาณ และกำหนดควบคู่กับความแม่นยำของผิวติดตั้ง (3) ปิดสาเหตุหลักของความเสียหายก่อนกำหนด ได้แก่ ความคลาดเคลื่อนในการติดตั้ง การหล่อลื่นไม่เพียงพอ สิ่งแปลกปลอม และการจัดการ ด้วย FAT/SAT และแผนบำรุงรักษา ตัดสินใจโดยกลับไปกลับมาระหว่าง 7 ขั้นตอนการเลือก (เงื่อนไขการใช้งาน ภาระ ค่าความปลอดภัยสถิต อายุ พรีโหลด ความแม่นยำและผิวติดตั้ง สภาพแวดล้อม) แล้วตรวจสอบของจริงตอนตรวจรับ หากดำเนินการตามลำดับนี้ บรรทัดเดียวในแบบว่า “บริษัท ○○ รุ่น ○○” ก็จะกลายเป็นข้อกำหนดที่ตรวจสอบได้

TOMAS TECH ให้การสนับสนุนการออกแบบเครื่องจักรอัตโนมัติและเครื่องตรวจสอบ รวมถึงการดัดแปลงและปรับปรุงเครื่องจักรของโรงงานญี่ปุ่นในไทย สามารถปรึกษาได้ตั้งแต่ขั้นตอนก่อนที่จะตัดสินใจเลือกผลิตภัณฑ์หรือผู้รับงาน เช่น การแยกแยะสาเหตุที่ linear guide ของเครื่องจักรเดิมเสียหายเร็ว หรือการจัดทำข้อกำหนดสำหรับ RFP ติดต่อได้ที่แบบฟอร์มนี้

ข้อมูลอ้างอิง

• ISO: ISO 14728-1:2017 Rolling bearings — Linear motion rolling bearings — Part 1
• ISO: ISO 14728-2:2017 Rolling bearings — Linear motion rolling bearings — Part 2
• สมาคมอุตสาหกรรมแบริ่งญี่ปุ่น (JBIA): สรุปการออกมาตรฐาน ISO 14728-1 และ -2:2017 (ภาษาญี่ปุ่น)
• สมาคมอุตสาหกรรมแบริ่งญี่ปุ่น (JBIA): รายการมาตรฐาน ISO ที่เกี่ยวกับแบริ่งกลิ้ง (ณ เดือนมิถุนายน 2026) (ภาษาญี่ปุ่น)
• Japanese Standards Association: ตัวอย่าง JIS B 1192-5:2018 (ภาษาญี่ปุ่น)
• THK: Selection Criteria | LM Guide
• THK: Equivalent Load | Selection Criteria | LM Guide
• THK: Static Safety Factor | Selection Criteria | LM Guide
• THK: Nominal Life | Selection Criteria | LM Guide
• THK: Prediction the Rigidity | Selection Criteria | LM Guide
• THK: Determining the Accuracy | Selection Criteria | LM Guide
• THK: Selection According to the Environment | Selection Criteria | LM Guide
• HIWIN: Linear Guideway Technical Information
• NSK: Linear Guides NH/NS Models (CAT. No. E3332d)
• Bosch Rexroth: Ball rail systems (R999000485/2023-07)
• Bosch Rexroth: Ball Rail Systems overview (R999000485, 2014-12)
• NSK Europe: Linear Guides (Troubleshooting)
• NSK Europe: Flaking (Linear Guides)
• NSK Europe: Wear (Linear Guides)
• NSK Europe: Fretting (Linear Guides)
• NSK Europe: Indentations (Linear Guides)
• NSK Europe: Corrosion (Linear Guides)
• THK GmbH: Interchangeability guaranteed – THK LM Guide GK Series compliant with ISO 12090-1/-2 (23 กรกฎาคม 2026)
• Nippon Thompson: News Release TSA4-26011 Linear Roller Way Super X ขนาดเล็กที่สุด (1 ตุลาคม 2026) (ภาษาญี่ปุ่น)
• Nippon Thompson: News Release TSA7-26010 Linear Motor Table NT100V25 (1 ตุลาคม 2026) (ภาษาญี่ปุ่น)
• IKO Nippon Thompson: ข่าวล่าสุด (ภาษาญี่ปุ่น)
• สำนักงาน JIMTOF2026: ข่าวประชาสัมพันธ์เกี่ยวกับการจัดงาน JIMTOF2026 (28 กันยายน 2026) (ภาษาญี่ปุ่น)
• Thailand Convention & Exhibition Bureau: METALEX 2026
• Thailand Board of Investment: Investment Promotion Guide 2025
• THK: Global Service Network (CATALOG No.55-14)
• NSK: Thailand