4.5.1 ความหมายและวัตถุประสงค์ของแรงดึงล่วงหน้า
แรงดึงล่วงหน้า (Preload) คือแรงอัดภายในที่เกิดขึ้นโดยการใช้ชิ้นส่วนกลิ้งที่มีขนาดใหญ่กว่ามาตรฐานเล็กน้อย ชิ้นส่วนกลิ้งที่มีขนาดใหญ่กว่าเหล่านี้ถูกบังคับให้เข้าไปในช่องทางวิ่งที่แน่นกว่า ก่อให้เกิดการโก่งงอยืดหยุ่น และสร้างแรงดึงล่วงหน้าภายในระบบ
แรงดึงล่วงหน้าช่วย:
- เพิ่มความแข็งแกร่ง (rigidity) ของระบบนำเส้นตรง
- ลดความคลาดเคลื่อนและการเคลื่อนตัว
- ปรับปรุงความแม่นยำในการวางตำแหน่ง
- รองรับโมเมนต์การพลิกได้ดีขึ้น
4.5.2 ระดับแรงดึงล่วงหน้า V0 – V3
SCHNEEBERGER กำหนดแรงดึงล่วงหน้าเป็น 4 ระดับ โดยใช้สัญลักษณ์ V0 ถึง V3 ค่าแรงดึงล่วงหน้าแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของความสามารถรับภาระพลวัต C พร้อมค่าเผื่อ ±3%
V0
0% ของ C (ค่าเผื่อ ±3%)
แรงดึงล่วงหน้าต่ำมาก — แรงเสียดทานน้อยที่สุด
เหมาะสำหรับ: งานที่ต้องการแรงเสียดทานต่ำที่สุด ระบบที่ไวต่อแรง ตำแหน่งที่ความแข็งแกร่งไม่ใช่ข้อกำหนดหลัก
V1
4% ของ C (ค่าเผื่อ ±3%)
แรงดึงล่วงหน้าระดับต่ำ — สมดุลระหว่างแรงเสียดทานและความแข็งแกร่ง
เหมาะสำหรับ: ระบบจัดการชิ้นงาน หุ่นยนต์อุตสาหกรรม การวัด และการตรวจสอบ
V2
8% ของ C (ค่าเผื่อ ±3%)
แรงดึงล่วงหน้าระดับกลาง — ความแข็งแกร่งสูง
เหมาะสำหรับ: เครื่องกลึง งานกลึงตัด การเจียระไน และงานตัดเฉือนเบา
V3
13% ของ C (ค่าเผื่อ ±3%)
แรงดึงล่วงหน้าสูงสุด — ความแข็งแกร่งและความแม่นยำสูงสุด
เหมาะสำหรับ: การตัดเฉือนหนัก การกัดงาน (milling) การกลึง การเจาะ และงานที่ต้องการความแม่นยำสูงสุด
| ระดับ | แรงดึงล่วงหน้า (% ของ C) | ค่าเผื่อ | ลักษณะสำคัญ |
|---|---|---|---|
| V0 | 0% | ±3% | แรงเสียดทานต่ำสุด |
| V1 | 4% | ±3% | การใช้งานทั่วไป |
| V2 | 8% | ±3% | ความแข็งแกร่งสูง |
| V3 | 13% | ±3% | ความแข็งแกร่งสูงสุด |
4.5.3 ผลของแรงดึงล่วงหน้า
ผลเชิงบวก
- ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น: ระบบรองรับแรงและโมเมนต์ได้มากขึ้นโดยมีการเสียรูปน้อยลง
- ความแม่นยำดีขึ้น: ลดความคลาดเคลื่อนในการวางตำแหน่ง
- การรองรับโมเมนต์: สามารถรองรับโมเมนต์การพลิกได้ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
- ลดการสั่นสะเทือน: ระบบที่มีแรงดึงล่วงหน้าสูงมีความต้านทานการสั่นสะเทือนดีกว่า
ข้อควรระวัง: แรงดึงล่วงหน้าที่สูงขึ้นทำให้แรงเสียดทานและอุณหภูมิในการทำงานเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจลดอายุการใช้งานลงได้ ควรเลือกระดับที่เหมาะสมกับความต้องการจริงของงาน
การเลือกระดับแรงดึงล่วงหน้าที่เหมาะสมต้องพิจารณาการประนีประนอมระหว่าง:
- ความแข็งแกร่งที่ต้องการ
- แรงเสียดทานที่ยอมรับได้
- ความร้อนที่เกิดขึ้น
- อายุการใช้งานที่คาดหวัง
- ความแม่นยำในการวางตำแหน่ง