線性滑軌，Linear Guide

之前有一篇介紹過機構上的旋轉運動會使用到各式軸承作為旋轉運動的支撐與導引，

參考：滾動軸承。

在直線運動則會使用到滑軌，

滑軌元件種類很多，

包括有硬軌(包括鳩尾槽、T型槽)、抽屜滑軌、線性軸承、V型滾輪滑軌、線性滑軌、交叉滾柱滑軌(也有稱滑排)、氣(液)浮軌道、磁浮軌道等等，

形狀除了配合直線運動最多以外，特殊的形狀有弧形滑軌；

不同種類的滑軌各有不同特性，對應不同的需求與與成本考量，

其中在機械設備上最常使用的就是線性滑軌，Linear Guide，又稱線性軌道、直線軌道，簡稱線軌，如下圖所示：

圖片來源：THK網站

線軌的應用廣泛，長期使用下來已經有標準庫存品，

有多種大小、長度、型式規格可以方便選用，

在導引精度上有不同間隙、預壓、精度可供選擇，

價格自然也會根據大小(負載承受能力)、精度、材質、表面處理、使用潤滑劑、製作廠商而有很大的差異；

幾個工業大國甚至把線軌製造輸出當作精密工業的競爭基礎，

例如台灣常用的日本廠牌THK、NSK等，

"據說"其精度等級最好的線軌幾乎只賣給日本國內的加工、量測等精密設備廠商，

其他國家廠商買得到的線軌相對等級都比較差，

使用精度較差的設備在功能精度等級自然就受到限制。

有一本湯姆克蘭西的軍事小說："恐懼的總和"，

其中有一段就描述了熱核彈不同精密度的爆炸方向控制，能形成的集中壓力等級不同，

對相同數量核材料能產生的爆炸當量等級就會差上好幾個數量級，

這在熱核武器的尺寸上就會有很大的影響，

另外在不同軍事武器上，加工精度也會有不同的影響，

所以一些使用超高精密滑軌元件的加工機、量測設備都會被列入戰略管制品而禁止輸出到特定國家、區域，參考2；

可想見高精密度的線軌元件對精密工業的重要性。

線軌的選用，在規格順序上就是：

考慮負載方向、大小、機構空間限制選擇滑塊型式跟軌道組合種類，精密度要求、預壓、材質(表面處理)、潤滑油等等。

首先第一個要注意的是負載承受方向，主要考量就是水平或非水平方向使用，

負載承受方向可從滑塊滾珠與配合軌道形狀決定，如下圖所示：

圖片來源：THK網站

負荷箭頭大小表示在該方向的承受負載能力，如上圖線軌組合適合水平安裝的機構

圖片來源：THK網站

接下來就是根據負載大小選適當大小、形狀、滑塊數量的滑軌組合，

滑軌組合的尺寸選擇一般會從軌道寬度先作選擇，

再來選擇滑塊的形式，例如標準長寬或加長型、加寬型等等，以對應滑塊配合滑動座的負載、形狀、尺寸、固鎖方向等需求。

當軌道寬度、長度與滑塊種類數量決定以後，

接下來就要決定精度與配合間隙，

通常精度等級以Cx表示，

間隙有微間隙、跟不同預壓等級可以選。

早期作設備選線軌幾乎都是找THK，

一直到阪神地震加上剛好碰上TFT LCD、半導體產業發展設備需求強，

線軌需求強，日本產能又受損，

尤其有些對精度、預壓、表面處理有要求的線軌交期甚至長達半年~一年以上，

價格也是因為供不應求而很硬，

才開始使用替代廠牌用在一些要求比較低的設備上，

初學者可以花點時間把THK的線軌技術資料看一下，

相信對線軌的技術資訊與選用會有更多的認識。

參考：

1. 技術資料網站，THK

2. DMG要客戶安裝追蹤系統　以防中國用於製造軍武，上報