볼 스크류 윤활: 오일과 그리스, 간격 가이드 및 유지 관리 모범 사례

볼 스크류 내부의 윤활 작용

강철 공과 경화된 궤도 사이의 접촉은 매끄러운 표면-대-상호작용이 아닙니다. 미세한 수준에서는 볼이 하중을 받을 때 약간 변형되는 일련의 고압점 접촉입니다. 이러한 접촉점에 윤활막이 없으면 금속 표면이 직접 상호 작용하여 - 마찰, 열 및 점진적인 미세 마모를 생성하여 결국 볼과 궤도 형상을 모두 저하시킵니다.

접점의 윤활막은 세 가지 일을 동시에 수행합니다. 직접적인 접촉을 방지하기 위해 금속 표면을 분리합니다. 접촉 영역에서 열을 멀리 운반합니다. 그리고 이는 구동 모터가 극복해야 하는 구름 저항을 줄여줍니다.

윤활이 부족하면 표면이 직접 접촉하고 국부적으로 열이 축적되며 주행 마찰이 증가하는 세 가지 기능이 모두 동시에 저하됩니다. 그 결과, 볼 스크류는 정격 사용 수명이 예상하는 것보다 더 시끄럽고 더 뜨거워지며 치수 정확도가 더 빠르게 손실됩니다.

종종 오해되는 한 가지 사항: 윤활 품질은 볼 스크류의 수명과 부드러운 작동에 영향을 미치지만 카탈로그에 인쇄된 정격 동적 하중 Ca에는 영향을 미치지 않습니다. Ca는 나사의 형상, 재료 및 제조 공정에 의해 정의되는 제품 매개변수입니다. 윤활이 결정하는 것은 나사가 실제로 작동 시 정격 수명을 달성하는지 여부입니다.

오일과 그리스: 선택 방법

볼 스크류의 두 가지 주요 윤활제 유형은 오일과 그리스입니다. 서로 다르게 작동하고, 서로 다른 작동 조건에 적합하며, 서로 다른 유지 관리 접근 방식이 필요합니다. 고속 응용 분야(예: -)에서 무거운 그리스를 사용하여 -를 잘못 선택하면 주행 저항과 열 발생이 감소하기는커녕 증가할 수 있습니다.

윤활유

오일은 점도가 낮고 볼 회로를 통해 자유롭게 흐릅니다. 따라서 볼이 빠르게 순환하고 지속적으로 필름을 갱신해야 하는-고속 응용 분야에 매우 적합합니다.- 또한 오일은 접촉 영역에서 멀리 흐르고 중앙 윤활 시스템에서 수집, 냉각 및 재순환될 수 있기 때문에 그리스보다 열을 더 효과적으로 발산합니다.

기름의 단점은 제자리에 머물지 않는다는 것입니다. 자주 작동하지 않는 볼 스크류의 경우 사이클 사이의 접촉 표면에서 오일이 배출되어 시동 시 궤도가 일시적으로 건조해집니다. 이로 인해 지속적인 공급 시스템이 마련되어 있지 않으면 오일이 저속-또는 간헐적{3}}작업 용도에 적합하지 않게 됩니다.

다음과 같은 경우에 오일을 사용하십시오:

• 작동 속도는 약 70,000 이상의 Dm·N 값을 생성합니다(Dm=평균 나사 직경(mm), N=회전 속도(RPM))
• 중앙 집중식 윤활 시스템이 기계에 설치되어 있습니다.
• 응용 분야는 고속-CNC 축 또는 정밀 스핀들 피드입니다.
• 윤활 시스템 설계로 일관된 필름 재생이 보장됩니다.

권장 오일 유형: 속도와 부하에 따라 ISO VG 32 ~ VG 68 스핀들 오일 또는 웨이 오일. 점도가 높을수록(VG 68) 더 무거운 하중과 느린 속도에 적합합니다. 낮은 점도(VG 32)는 더 높은 속도에 적합합니다.

윤활 그리스

그리스는 접촉면에 윤활유를 고정시키는 증점제와 결합된 오일입니다. 적용된 위치에 그대로 유지되므로 중앙 집중식 오일 공급 시스템에 연결되지 않은 대부분의 산업용 볼 스크류 설치에 실용적인 선택이 됩니다.

그리스는 활동이 적은 기간에도 증점제가 접촉 영역으로 오일을 계속 방출하기 때문에 간헐적인 사용 주기에 더 관대합니다. 또한 가공 및 일반 산업 환경과 관련된 먼지 및 칩으로 인한 오염에 대한 저항력이 향상되었습니다.

그리스의 한계는 고속에서 증주제가 휘젓고 그리스가 가열되어 오일보다 더 빨리 분해될 수 있다는 것입니다. 매우 빠른-속도 적용에서는 주행 저항이 감소하기보다는 그리스가 증가할 수 있습니다.

다음과 같은 경우 그리스를 사용하십시오.

• 중앙 집중식 오일 윤활 시스템이 없습니다.
• 작동속도는 보통 (Dm·N 약 70,000 이하)
• 축이 간헐적으로 또는 다양한 듀티 사이클로 작동합니다.
• 더 가벼운 윤활유를 오염시킬 수 있는 먼지, 칩 또는 습기가 있는 환경
• 축은 수직이므로 접촉 영역에서 오일이 배출됩니다.

권장 그리스 유형: 일반 산업 분야에 사용되는 NLGI 등급 1 또는 2 리튬- 기반 또는 리튬-복합 그리스. 더 빠른 속도를 위해서는 저-기유-오일-점도 합성 그리스(PAO 또는 에스테르 베이스)가 광유-기유-기반 제품보다 더 나은{8}}고속 성능을 제공합니다.

특수 환경 고려 사항

식품 및 의료 응용 분야:표준 리튬- 기반 그리스는 적합하지 않습니다. 식품 가공, 제약 장비 또는 의료 기기 제조에 사용되는 모든 윤활제는 우발적인 식품 접촉에 대해 NSF H1 인증을 받아야 합니다. 백색 광유- 기반 NSF H1 그리스는 대부분의 주요 윤활제 공급업체에서 구입할 수 있으며 나중에 추가할 것이 아니라 장비 설계 단계에서 지정해야 합니다.

저온-온도 환경(0도 미만):표준 그리스는 저온에서 상당히 두꺼워져 시동 저항이 증가하고 첫 번째 회전 중에 윤활제가 접촉 표면에 도달하는 것을 방지할 수 있습니다. 예상되는 최저 작동 온도에 맞는 합성 그리스를 지정하십시오. PAO- 기반 그리스는 일반적으로 제형에 따라 -30도 이하까지 펌핑 가능하고 효과적입니다.

고온-온도 환경(80도 이상):미네랄 오일- 기반 그리스는 온도가 높을 때 더욱 빠르게 산화 및 증발하므로 효과적인 윤활 간격이 단축됩니다. 완전 합성 그리스 또는 고온-첨가제 패키지가 포함된 그리스는 80도 이상에서 더 나은 성능을 유지합니다.

비교 요약:

윤활 간격: 얼마나 자주 하면 충분합니까?

모든 볼 스크류 용도에 대해 단일한 올바른 윤활 간격은 없습니다. 간격은 작동 속도, 부하, 온도, 오염 노출, 윤활제 유형, 설치 시 씰과 와이퍼 사용 여부에 따라 달라집니다.

다음 기준 간격은 일반적인 산업 환경에서 그리스{0}}윤활 볼 나사의 시작점입니다. 이는 실제 작동 조건에 따라 조정되어야 하며 작동 온도 및 소음을 ​​모니터링하여 확인해야 합니다.

중앙 공급 장치에 연결된 오일{0}}윤활 시스템의 경우 오일 자체가 지속적으로 갱신됩니다. 이러한 설치에서 관련 유지 관리 작업은 오일 수준과 상태를 모니터링하고, 기계 제조업체가 권장하는 간격(일반적으로 6~12개월마다)으로 오일을 교체하고, 필터와 분배 라인을 검사하는 것입니다.

간격을 줄여야 한다는 신호:

• 너트의 작동 온도는 시운전 시보다 지속적으로 높습니다.
• 마지막 윤활 이후 소음이 증가했습니다.
• 기계적인 원인 없이 위치 정확도가 표류했습니다.
• 너트 근처에 눈에 보이는 오염 물질(칩, 절삭유, 먼지)이 있습니다.

적용할 윤활유의 양

윤활유를 너무 적게 바르는 것은 명백한 문제입니다. 너무 많이 바르는 것은 덜 분명하지만 실제 문제를 야기합니다. 과도한 그리스는 볼 복귀 경로로 옮겨지고, 주행 저항이 증가하고, 열이 발생하고, 근처 구성 요소나 작업물을 오염시킬 수 있습니다.

초기 설치(첫 번째 조립):
너트 내부를 사용 가능한 내부 부피의 약 1-3분의 1에서 1/2{1}}만큼 채웁니다. 목표는 볼이 고체 덩어리의 그리스를 통과해야 할 정도로 너트를 꽉 채우지 않고 연속 필름으로 모든 볼과 궤도를 코팅하는 것입니다.

대부분의 볼 스크류 너트에는 너트 본체에 그리스 피팅(니플)이 있습니다. 나사 샤프트를 손으로 회전시키면서 이 피팅을 통해 그리스를 천천히 도포하여 축에 전원을 공급하기 전에 그리스가 볼 회로를 통해 고르게 분포되도록 합니다.

정기 유지 관리(보충):
각 보충 용량은 초기 충전량의 약 10~20%여야 합니다. 표준 SFU 2005 너트(직경 20mm, 리드 5mm)의 경우 일반적인 초기 충전량은 2~3g입니다. 각 일상적인 보충량은 0.3~0.6g입니다. 너트가 클수록 비례적으로 더 많은 것이 필요합니다.

너트에 그리스 피팅이 없는 경우 실용적인 접근 방식은 소량의 그리스를 너트 앞쪽의 노출된 나사 샤프트에 직접 도포한 다음 축을 전체 이동을 통해 여러 번 작동시켜 접촉 영역에 윤활유를 공급하는 것입니다.

유용한 필드 확인:그리스를 도포하고 축을 구동한 후 10~15분 작동 후 너트 본체 온도를 확인합니다. 적절한 속도로 작동하는 적절하게 윤활된 볼 스크류는 주변 온도보다 5~15도 높은 안정적인 온도에 도달해야 합니다. 너트의 온도가 계속 상승하거나 60도를 초과하면 그리스가 너무 많거나(휘저어짐) 너무 적거나(필름이 부적절함) 발생할 수 있습니다. 그에 맞게 수량을 조정하세요.

윤활 방법: 수동, 자동 및 중앙 집중식

수동 윤활(그리스 건 또는 주사기)

중소 규모 장비에서 가장 일반적인 접근 방식입니다.- 그리스 건이나 주입 주사기를 사용하여 예정된 간격으로 너트 피팅을 통해 그리스를 주입합니다.

수동 윤활은 비용이 저렴하고 추가 하드웨어가 필요하지 않지만 전적으로 유지 관리 일정을 지속적으로 준수하는지에 달려 있습니다. 기계가 지속적으로 작동하는 높은-생산 환경에서는 수동 윤활 간격을 놓치기 쉽습니다. 기계에 첨부된 서면 윤활 일지는 규율을 유지하는 간단하면서도 효과적인 방법입니다.

가장 적합한 대상:윤활 지점이 거의 없고 접근 가능한 너트가 있으며 구조화된 유지 관리 루틴을 갖춘 장비입니다.

자동 단일-윤활기

단일{0}}윤활 장치는 너트의 그리스 피팅에 직접 장착되어 설정된 기간(일반적으로 1, 6 또는 12개월) 동안 제어되고 지속적으로 그리스를 공급하는 독립형 카트리지 장치입니다. 이 장치는 가스-구동 또는 스프링-구동 메커니즘을 사용하여 그리스를 너트 안으로 천천히 밀어 넣어 외부 전원 없이 작동합니다.

이러한 장치는 윤활 간격 누락의 위험을 제거하며 인클로저 내부, 오버헤드 갠트리 또는 높은 주기의 자동화 라인에서 수동 서비스 -를 위해 접근하기 어려운 축에 특히 유용합니다.-

제한 사항은 윤활 지점당 비용과 비어 있는 카트리지를 교체해야 하는 필요성입니다. 또한 그들은 변화하는 작동 조건에 반응할 수 없습니다. 2교대로 작동하는 기계는 장치가 보정된 것보다 더 빠르게 윤활유를 고갈시킵니다.

가장 적합한 대상:-접근하기 어려운-축, 주기가 높은 자동화 장비, 수동 유지보수를 안정적으로 예약할 수 없는 애플리케이션.

중앙 집중식 윤활 시스템(CNC 기계 표준)

대부분의 CNC 머시닝 센터 및 정밀 연삭 기계에는 분배 라인 및 계량 밸브 네트워크를 통해 오일 또는 그리스를 여러 윤활 지점 - 볼 나사, 선형 가이드웨이 및 스핀들 베어링 -에 분배하는 중앙 윤활 시스템이 장착되어 있습니다.

시스템은 기계의 CNC에 의해 제어되며, 이는 설정된 간격(일반적으로 기계의 정시에 30~120분마다)으로 윤활 펄스를 트리거합니다-. 각 지점에 전달되는 양은 계량 밸브 교정에 의해 설정됩니다.

중앙 집중식 윤활을 사용하는 기계의 경우 유지 관리 작업은 저장소 수준을 모니터링하고, 올바른 윤활유 등급을 채우고, 분배 라인의 누출이나 막힘을 검사하고, 기계 제조업체가 권장하는 간격으로 윤활유를 완전히 교체하는 것입니다.

중요한:호환성을 확인하지 않고 중앙 집중식 시스템에서 윤활유 등급이나 브랜드를 혼합하지 마십시오. 일부 그리스 증주제 유형은 서로 호환되지 않으며 분배 라인을 막는 딱딱한 침전물을 형성합니다.

가장 적합한 대상:다-축 CNC 기계, 정밀 연삭 장비 및 여러 지점에서 일관되고 자동화된 윤활이 필요한 모든 기계입니다.

첫 번째 조립 시 윤활: 가장 자주 건너뛰는 단계

조립 단계는 윤활 문제가 가장 자주 발생하는 단계입니다. 이는 가장 주의를 덜 받는 단계이기 때문입니다.

제조업체에서 도착하는 볼 스크류에는 운송 및 보관 중 부식 방지를 위해 가벼운 보호 코팅이 적용되어 있습니다. 이 코팅은 기능성 윤활제가 아닙니다. 나사를 처음 설치하고 작동하기 전에 서비스에 사용할 윤활유를 적절하게 윤활해야 합니다.

새로운 볼 스크류를 건식 상태로 작동하거나 보호 코팅만 적용한 상태에서 기계 시운전 중 단기간이라도 전동면에 마모 패턴이 생성되어 스크류 수명 내내 지속되고 장기적인 성능 저하가 가속화될 수 있습니다.-

조립 시 올바른 절차:

1. 보푸라기가 없는 깨끗한 천으로 나사축을 닦아{0}}포장 잔여물을 제거합니다. 씰을 공격할 수 있는 용제를 사용하지 마십시오.
2. 너트로 덮이는 나사축 부위에 선택한 윤활제를 바르십시오.
3. 너트를 샤프트에 천천히 끼우고 손으로 회전시켜 전원이 공급되기 전에 윤활유가 볼 회로에 작용하는지 확인합니다.
4. 너트에 그리스 피팅이 있는 경우 너트를 샤프트에 끼운 후 피팅을 통해 초기 충전량을 주입합니다.
5. 정상 속도 또는 부하로 작동하기 전에 축을 여러 번의 느린 전체{0}}스트로크 사이클을 통해 실행합니다.

이 초기 윤활에는 10분이 소요되며 장기적인 성능에 측정 가능한 영향을 미칩니다.- 이는 나중에 고려하는 것이 아니라 기계 조립 체크리스트의 문서화된 단계여야 합니다.

일반적인 윤활 실수

결론

볼 스크류 윤활은 복잡하지 않지만 신중한 선택이 필요합니다. 속도 및 부하 조건에 적합한 윤활제 유형, 작동 환경에 적합한 간격, 교반을 일으키지 않고 접촉 표면을 코팅하는 올바른 양, 윤활제가 실제로 볼 회로에 도달하도록 보장하는 올바른 방법.

이러한 선택을 올바르게 하면 볼 스크류는 설계된 작동 온도와 소음 수준에서 작동하고 정격 서비스 수명에 도달하거나 초과합니다. 잘못된 결과는 제품 품질 문제처럼 보이지만 실제로는 유지 관리 문제인 점진적인 성능 저하입니다.

새로운 볼 스크류 설치를 지정하고 특정 축 조건에 대한 윤활 유형, 간격 및 윤활 방법에 대한 지침을 원하는 경우 DLY의 엔지니어링 팀은 요구 사항을 검토하고 제품 사양과 함께 권장 사항을 제공할 수 있습니다.