볼 스크류 쌍의 생산 공정 탐색

볼 스크류는 너트가 장착된 스크류 샤프트처럼 보이지만 그 성능은 훨씬 더 까다로운 제조 공정에 따라 달라집니다. 어셈블리가 회전 운동을 안정적인 선형 운동으로 변환하기 전에 리드 정확도, 궤도 형상, 표면 경도, 예압 및 볼 순환을 모두 제어해야 합니다.

그만큼볼스크류 제조공정모든 제품마다 동일하지는 않습니다. 전조 볼스크류는 소성 변형에 의해 샤프트 궤도를 형성하고, 연삭된 볼 스크류는 정밀 연삭을 통해 최종 궤도를 형성합니다. 너트, 리턴 시스템, 볼 및 샤프트 끝 부분에도 별도의 가공 및 검사가 필요합니다.

이 문서에서는{0}도면 검토, 재료 준비부터 조립 및 최종 테스트까지-주요 생산 단계를 따르고 각 단계가 완성된 제품에 어떤 영향을 미치는지 설명합니다.볼 스크류.

1. 사양 검토

금속이 절단되기 전에 제조가 시작됩니다. 필요한 나사 샤프트 직경, 공칭 리드, 나사산 길이, 총 길이, 너트 구성, 장착 인터페이스 및 샤프트{1}} 끝 형상을 먼저 정의해야 합니다.

성능 요구 사항도 마찬가지로 중요합니다. 제조업체는 필요한 위치 정확도, 축 하중, 속도, 서비스 수명, 강성 및 허용 축 간격을 알아야 합니다. 이러한 조건은 생산 경로, 정확도 등급, 볼 크기, 로드된 회로 수 및 예압 방법에 영향을 미칩니다.

최종 가공도 이 단계에서 확인되어야 합니다. 베어링 저널, 숄더, 고정 스레드, 키 홈 및 커플링 시트는 선택한 지지 장치 및 모터 연결과 일치해야 합니다. 정확하게 제작된 궤도는 잘못 지정된 장착 끝단을 보완할 수 없습니다.

2. 원료 준비

나사축과 너트는 서로 다른 기능을 수행하고 서로 다른 재료나 열처리 반응이 필요할 수 있으므로 별도의 블랭크로 준비됩니다.{0}} DLY에서는 볼스크류 샤프트에는 S55C가 일반적으로 사용되며 너트에는 20CrMo가 사용됩니다. 실제 재료는 제품 설계 및 작동 요구 사항에 따라 선택되어야 합니다.

입고되는 재료의 등급, 치수, 표면 결함 및 기본 직진도를 검사합니다. 그런 다음 선삭, 열처리 변형 및 최종 마무리를 위해 충분한 여유를 두고 막대와 단조품을 절단합니다.

예비 선삭은 기준 표면을 설정하고 과도한 재료를 제거합니다. 재료 상태와 생산 경로에 따라 고정밀 가공 전에 잔류 응력을 줄이기 위해 응력-완화 처리를 사용할 수 있습니다.- 이는 후속 작업에서 왜곡을 제한하는 데 도움이 됩니다.

3. 나사축 궤도 형성

나사축의 나선형 홈은 볼 궤도의 한쪽을 형성합니다. 리드, 프로파일, 피치 직경 및 일관성은 이동 정확도, 하중 분포 및 작동 토크에 직접적인 영향을 미칩니다. 두 가지 일반적인 제조 경로는 압연과 연삭입니다.

전조볼스크류 생산

나사산 롤링에서는 경화된 다이가 샤프트 블랭크를 누르고 재료를 소성적으로 변위시켜 나선형 홈을 형성합니다. 재료는 제거되지 않고 이동됩니다. 이 방법은 높은 생산 효율성을 제공하며 표준 산업용 볼 스크류에 널리 사용됩니다.

필요한 그루브 프로파일과 리드를 유지하려면 다이 위치, 압력, 피드 및 블랭크 직경과 같은 롤링 매개변수를 제어해야 합니다. 그런 다음 샤프트는 지정된 생산 계획에 따라 열처리, 교정 및 표면 마감 처리를 거칩니다.

DLY는 일반적으로 일반 CNC 장비, 자동화 시스템, 포장 기계 및 안정적인 위치 지정과 경제적인 생산이 모두 중요한 기타 응용 분야에 냉간 압연 C7 볼 스크류를 공급합니다.

그라운드 볼스크류 생산

연삭된 볼 나사의 경우 먼저 샤프트를 거칠게-가공하고 열처리-합니다. 그런 다음 경화된 궤도를 정밀 나사- 연삭기로 마무리합니다. 연삭은 제어된 양의 재료를 제거하여 최종 홈 형상과 리드 정확도를 확립합니다.

정밀 연삭 중에는 온도 제어가 특히 중요합니다. 접촉 영역에서 생성된 열은 치수에 영향을 줄 수 있고 주변 온도 변화는 장축 측정에 영향을 줄 수 있습니다.- 따라서 연삭-휠 상태, 기계 정렬 및 측정 피드백은 프로세스 전반에 걸쳐 관리되어야 합니다.

보다 엄격한 위치 제어가 필요한 장비를 위해 DLY 접지 볼 나사를 C5 정확도로 생산할 수 있습니다. 필요한 정확도는 제조 방법만으로는 결정되지 않고 실제 기계 이동 및 위치 지정 요구 사항에 따라 결정되어야 합니다.

정확한 순서는 재료, 경화 방법, 나사 치수 및 제조업체의 공정 설계에 따라 달라질 수 있습니다. "압연" 및 "연삭"은 나사 전동면이 생성되는 방식을 설명합니다. 완성된 어셈블리의 모든 기능을 자체적으로 정의하지는 않습니다.

4. 볼너트 제조

볼 너트는 단순한 나사형 슬리브가 아닙니다. 여기에는 내부 나선형 궤도와 로드된 하나의 회로 끝에서 시작점까지 각 볼을 안내하는 리턴 시스템이 포함되어 있습니다.

너트 생산에는 일반적으로 블랭크 준비, 선삭, 장착 및 윤활 기능 드릴링, 내부 궤도 가공, 복귀{0}}경로 가공, 열처리 및 마무리 가공이 포함됩니다. 플랜지 치수와 장착-구멍 위치는 너트가 기계 테이블이나 너트 하우징에 위치하는 방식을 결정하므로 이를 제어해야 합니다.

내부 리턴, 엔드{0}}캡 리턴 및 외부 리턴-튜브 설계에는 서로 다른 가공 및 조립 작업이 필요합니다. 설계에 관계없이 부하가 걸린 궤도와 복귀 경로 사이의 전환은 볼이 충격, 걸림 또는 비정상적인 소음 없이 순환할 수 있도록 해야 합니다.

5. 열처리 및 교정

나사와 너트 궤도는 반복적으로 집중된 접촉 하중을 전달합니다. 따라서 작업 표면은 마모와 접촉 피로를 견디기 위해 충분한 경도와 경화 깊이가 필요하며, 부품 코어는 적절한 인성을 유지해야 합니다.

열처리 온도, 가열 깊이, 냉각 조건 및 뜨임은 재료와 디자인에 따라 제어되어야 합니다. 검사에는 표면-경도 측정, 경화-층 검증 및 공정 샘플에 대한 금속 조직 검사가 포함될 수 있습니다.

가열 및 냉각으로 인해 긴 나사축이 구부러질 수 있습니다. 열처리 후 진직도를 확인하고, 필요한 경우 조절된 교정을 수행합니다. 과도한 수정은 새로운 잔류 응력을 유발할 수 있으므로 반복적인 런아웃 측정과 함께 교정을 수행해야 합니다.

6. 레이스웨이 및 샤프트-최종 마무리

경화 후 궤도와 기준면은 선택한 생산 경로에 필요한 마무리 작업을 받습니다. 연삭 나사는 정밀 나사 연삭을 거치는 반면, 전조 나사는 전조 홈을 연삭 홈으로 바꾸지 않고 교정, 연마 또는 기타 마무리 작업을 받을 수 있습니다.

샤프트 끝은 고정 및 지지 베어링, 잠금 너트 및 모터 커플링을 위해 가공됩니다. 중요한 특징으로는 베어링-시트 직경, 숄더 위치, 나사산 치수, 표면 마감 및 나사 전동면과의 동심도 등이 있습니다.

저널 동심도가 좋지 않으면 궤도 자체가 정확하더라도 진동과 반복 하중이 발생할 수 있습니다. 따라서 단부 가공은 기능적 볼 스크류 조립의 일부로 검사되어야 하며 관련 없는 2차 작업으로 취급되어서는 안 됩니다.

7. 볼 선택 및 조립

조립하기 전에 나사 샤프트, 너트, 볼 및 리턴 부품을 청소하여 연마 입자, 칩 및 가공 잔여물을 제거합니다. 이 단계에서 오염이 발생하면 첫 번째 작동 주기 동안 완성된 궤도가 손상될 수 있습니다.

정밀 볼은 직경 등급에 따라 선택되며 측정된 궤도 조건에 일치합니다. 너트 회로에 로드된 후 리턴 구성품, 씰 또는 와이퍼가 설치됩니다. 그런 다음 볼이 빠져 나가는 것을 방지하기 위해 조립 슬리브 또는 다른 제어 방법을 사용하여 너트를 나사 샤프트로 옮깁니다.

윤활제는 지정된 양만큼 도포되고 너트는 사용 가능한 이동 거리를 통해 이동됩니다. 이는 볼이 로드된 홈과 복귀 경로를 모두 원활하게 통과한다는 것을 확인합니다.

8. 예압과 축방향 클리어런스

볼 크기와 궤도의 일치에 따라 초기 축방향 틈새 또는 예압이 결정됩니다. 너트 설계에 따라 대형 볼, 오프셋-피치 구조, 스페이서 또는 이중{2}}너트 배열을 통해 예압이 설정될 수 있습니다.

예압은 축방향 유격을 제거하거나 감소시키고 강성을 증가시키지만 더 많은 것이 자동으로 더 좋아지는 것은 아닙니다. 과도한 예압은 마찰 토크, 발열 및 내부 접촉 응력을 증가시킵니다. 예압이 부족하면 역방향 하중에서 동작 손실이 발생할 수 있습니다.

따라서 올바른 목표는 포지셔닝 동작, 강성, 속도, 온도 및 예상 서비스 수명을 기반으로 해야 합니다. 조립된 너트는 샤프트에 얼마나 단단히 맞는지만 판단하기보다는 축 이동과 토크 일관성을 모두 확인합니다.

9. 최종검사

최종 검사는 제조 공정을 실제 볼 스크류 성능과 연결합니다. 검사 계획은 정확도 등급, 치수, 너트 유형 및 고객 요구 사항에 따라 다릅니다.

ISO 3408은 볼스크류에 대해 국제적으로 인정받는 용어와 수용 개념을 제공합니다. 적용 가능한 검사 항목 및 공차는 일반적인 제품 설명에서 가정하기보다는 도면, 구매 사양 또는 검사 계약서에 명확하게 명시되어야 합니다.

10. 청소, 보존 및 추적성

완성된 볼스크류는 검사 후에도 깨끗한 상태를 유지해야 합니다. 노출된 표면은 부식으로부터 보호되며 어셈블리는 운송 중 충격, 오염 및 구부러짐을 방지하기 위해 포장됩니다. 긴 샤프트에는 패키지 내부에 적절한 지지대가 필요합니다.

제품 식별은 조립품을 재료, 열처리, 처리, 검사 기록과 연결해야 합니다.- 이러한 추적성은 맞춤형 사양을 확인하거나 설치 후 성능 문제를 조사할 때 중요합니다.

제조가 성능에 미치는 영향

단일 작업으로 볼 스크류 품질이 결정되는 것은 아닙니다. 최종 성능은 궤도 정확도, 표면 무결성, 경화 깊이, 샤프트 직진도, 너트 형상, 볼 매칭, 순환 설계 및 조립 청결도의 상호 작용으로 인해 발생합니다.

• 포지셔닝 정확도주로 유효 이동에 대한 리드 제어 및 측정에 따라 달라집니다.
• 강성과 백래시궤도 형상, 볼 선택 및 예압의 영향을 받습니다.
• 부드러운 달리기일관된 홈, 정확한 볼 순환 및 깔끔한 조립이 필요합니다.
• 서비스 수명재료 품질, 열처리, 하중 분포, 윤활 및 작동 조건에 따라 달라집니다.
• 고속-안정성샤프트 직진도, 장착-저널 정확도, 균형 및 복귀-시스템 설계의 영향을 받습니다.

결론

전체 볼 스크류 생산 공정에는 사양 검토, 재료 준비, 궤도 형성, 열처리, 정밀 마무리, 너트 제조, 볼 로딩, 예압 조정 및 최종 검사가 포함됩니다. 전조 및 연삭 볼 스크류는 서로 다른 궤도-생산 경로를 따르지만 둘 다 샤프트, 너트, 볼 및 리턴 시스템의 조화로운 제어가 필요합니다.

일반 주문시 또는맞춤형 볼 스크류, 명확하게 정의된 정확성, 하중, 속도, 예압 및 최종 가공 요구사항을 통해 제조업체는 적절하고 검증 가능한 생산 경로를 선택할 수 있습니다.

FAQ

볼나사 나사산은 어떻게 제조되나요?모든 볼스크류 궤도면은 열처리 후에 연삭되어 있습니까?볼스크류에 열처리가 필요한 이유는 무엇입니까?볼스크류 예압은 어떻게 생성되나요?맞춤형 볼스크류를 제조하기 전에 어떤 정보가 필요합니까?

참고자료

• ISO 3408, 볼 스크류-용어, 승인 조건 및 관련 사양.
• 전조 및 연삭 볼 스크류 생산, 열처리, 조립 및 검사에 대한 일반 엔지니어링 원리.

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