แนวทางเชิงเส้นแบบโรลเลอร์และแบบลูกบอลสำหรับการโปรไฟล์ 3 มิติที่มีความเร่งสูง

ฉาก: ความแม่นยำที่ความเร็วสูงในปฏิบัติการจริง

คุณยืนอยู่บนพื้นโรงงานเวลา 6:15 น. กาแฟยังร้อนเกินกว่าจะดื่มได้ สะพานเครื่องจักรเหนือศีรษะของคุณเคลื่อนตัวทันทีด้วยเสียงกระแทกโลหะ กลิ่นในอากาศคือพลาสติก ABS และน้ำมันหล่อลื่น ในขณะที่โต๊ะที่คุณกำลังสัมผัสด้วยปลายนิ้วนั้นสั่นระรัวเหมือนโทรศัพท์ในโหมดสั่น — นี่คือสภาพการทำงานกัด 3 มิติที่มีความเร่งสูงในชีวิตจริง

แต่ละครั้งที่เปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็ว คือแผ่นดินไหวขนาดเล็ก และสิ่งเดียวที่คั่นระหว่างพื้นผิวชิ้นงานที่สมบูรณ์แบบกับการต้องพิมพ์ชิ้นงานใหม่ราคา 4,000 ดอลลาร์ คือระบบนำทางเชิงเส้นที่อยู่ใต้ฐานเลื่อน

ดังนั้นคำถามใหญ่คือ คุณควรเลือกระบบนำทางแบบโรลเลอร์หรือแบบลูกบอลดี?

เปรียบเทียบแบบลูกบอลกับแบบโรลเลอร์: พื้นฐาน

เรามาแยกแยะคำศัพท์เฉพาะก่อนที่คาเฟอีนในร่างกายจะหมดไป

• ระบบนำทางเชิงเส้นแบบลูกบอล
  จินตนาการว่าเป็นทางหลวงของลูกเหล็กกลมเล็ก ๆ — ลูกบอลที่หมุนเวียนอยู่ภายในบล็อกทำให้ฐานเลื่อนเคลื่อนที่ลื่นไหล

  • ข้อดี: แรงเสียดทานต่ำ ประหยัดต้นทุน อะไหล่สำรองหาง่าย

  • ข้อเสีย: มีความทนทานต่ำเมื่ออยู่ภายใต้ภาระหนัก

• Roller Linear Guides
  อุปกรณ์เหล่านี้ใช้ลูกกลิ้งรูปทรงกระบอกแทนทรงกลม ทำให้เกิดเส้นสัมผัสที่ยาวกว่ากับราง

  • ข้อดี: ดูดซับแรงกระแทกดีเยี่ยม มีความแข็งแกร่งสูงกว่า

  • ข้อเสีย: มีราคาสูงกว่า ใช้เวลารอคอยนานกว่า ต้องการความเที่ยงตรงที่สูงกว่า

ตัวอย่างจากชีวิตจริง:
บนเครื่อง Markforged ขนาดเล็ก การเปลี่ยนจากลูกปืนเป็นลูกกลิ้ง ช่วยลดเส้นภาพซ้อน (ghosting lines) ในการอัดเส้น honeycomb ที่ความเร็ว 200 มม./วินาที ลงได้ 50% .
แต่ต้นทุนเพิ่มขึ้น 38% และใช้เวลาจัดส่งนานขึ้น สามสัปดาห์ .

เรื่องราวสะท้อนความระมัดระวัง: เมื่อลูกปืนเกิดข้อผิดพลาด

นี่คือเรื่องราวสุดสะเทือนใจที่เราไม่ได้ใส่ไว้ในโบรชัวร์

เมื่อเดือนเมษายนปีที่แล้ว เราให้สัญญากับลูกค้าด้านการแพทย์รายหนึ่งว่า จะจัดส่งแบบจำลองทางกายวิภาค 300 ชิ้นภายใน 24 ชั่วโมง เครื่องจักรแบบ 5 แกนของเราใช้ลูกปืนแบบ ball guides (เพราะมีของในสต็อกและประหยัดงบ)

เมื่อถึงชั่วโมงที่เก้า ภัยพิบัติก็เกิดขึ้น
ลูกปืน เกิดรอยบุ๋มจากการใช้งาน (เกิดรอยบุ๋มบนทางวิ่ง) จากการทำงานหนักแบบต่อเนื่อง ภายใต้แรงเร่ง 1.5 g . รอยขีดขวางที่เกิดขึ้นดูเหมือนลายทางของม้าลายบนซี่โครง

เราแบกรับค่าใช้จ่ายในการพิมพ์ซ้ำ เปลี่ยนมาใช้ลูกกลิ้งในคืนนั้น และดำเนินการต่อจนเสร็จสิ้น เสร็จช้าลงหกชั่วโมง .

บทเรียนที่ได้รับ:
หากเครื่องจักรของคุณมีแรงเร่งเกิน 1 g พร้อมทั้งเปลี่ยนทิศทางบ่อยครั้ง ลูกกลิ้งจะช่วยชดเชยค่าใช้จ่ายของตัวเองได้จาก เวลาที่ไม่ต้องหยุดทำงานและการลดข้อบกพร่อง .

คู่มือสรุปสำหรับงานจัดซื้อ

สำหรับวิศวกรที่มีเวลาจำกัด นี่คือคู่มือแนะนำอย่างรวด่วนของคุณ:

✔ การ สร้าง เลือกใช้ Ball Guides หาก:

• เวลาในการทำงานเป็นสิ่งสำคัญ

• อัตราเร่งยังคงต่ำกว่า 0.7 g .

• งบประมาณจำกัด และต้องการอะไหล่ทดแทนได้ง่าย

✔ การ สร้าง เลือกใช้ Roller Guides หาก:

• คุณกำลังดำเนินการ เส้นโค้งเกรดการบินและอวกาศที่ระดับ 2 g+ .

• ความแข็งแรงและความแม่นยำมีความสำคัญสูงสุด

• คุณสามารถลงทุนค่าใช้จ่ายในระยะเริ่มต้นเพื่อความน่าเชื่อถือในระยะยาวได้

ข้อแนะนํามืออาชีพ

• การตั้งแรงดึงล่วงหน้ามีความสำคัญ! ให้ผู้จัดจำหน่ายเป็นผู้ตั้งค่า—เว้นแต่ว่าคุณจะชอบการซ่อมแซมแกนเพลาที่มีราคาแพง

• เจรจาเพื่อขอ การรับรองตามมาตรฐาน DIN และเป็น การรับประกัน 12 เดือน เกี่ยวกับความเหนื่อยล้าของทางวิ่ง