CNC 공작 기계의 이송 시스템은 높은 전동 강성을 얻기 위해 볼 스크류 너트 자체의 강성을 강화하는 것 외에도 볼 스크류의 올바른 설치 및 지지점의 구조적 강성도 무시할 수 없는 요소입니다. 너트 시트 및 지지 시트 모두 충분한 강성과 정밀도를 가져야 합니다. 일반적으로 너트 좌석의 로컬 강성 및 접촉 강도를 높이기 위해 작업셀과 결합된 조립품의 접촉 영역을 적절히 늘리는 경우가 많으며, 새로 설계된 작업셀은 프로세스 조건이 허용될 때 너트 시트 또는 지지대를 기계 본체와 전체적으로 만들어 강성을 높이는 경우가 많습니다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 기계명언)
지지점의 축 강성을 높이기 위해 적절한 롤링 베어링을 선택하는 것도 중요합니다. 국내에서는 현재 주로 두 가지 조합 방식을 채택하고 있다. 하나는 구심 베어링과 원추형 베어링을 조합한 것으로, 구조는 간단하지만 축 강성이 부족합니다. 또 다른 하나는 스러스트 베어링 또는 구심 스러스트 베어링과 구심 베어링을 조합하여 축 강성이 향상되었지만 베어링의 마찰 저항과 열을 증가시키고 베어링 브래킷의 구조 치수를 늘리는 것입니다. 최근 몇 년 동안 국내외 베어링 제조업체는 큰 축 방향력을 견딜 수 있는 특수 구심 스러스트 볼 베어링인 볼 스크류 전용 베어링을 생산했으며, 일반 구심 스러스트 볼 베어링에 비해 접촉각이 60 으로 늘어났습니다. , 볼 수를 늘리고 그에 따라 볼 지름을 줄입니다. 이 새로운 구조의 베어링은 일반 베어링의 축 강성보다 2 배 이상 향상되었으며, 사용이 매우 편리하고, 제품이 쌍으로 판매되며, 공장 출하 시 내부 및 외부 링의 두께가 이미 선택되었으며, 조립할 때 너트와 끝 덮개로 내부 링과 외부 링을 조이기만 하면 공장에서 조정된 예압력을 얻을 수 있습니다.
볼 스크류 페어는 볼, 스크류, 너트 등으로 구성된 기계적 구성 요소로, 회전 동작을 직선 운동으로 직접 변환하거나 직선 동작을 회전 운동으로 변환하는 데 이상적인 제품이며 기존 스크류의 추가 발전입니다. 볼 스크류 페어는 우수한 마찰 특성으로 공업 설비, 정밀 기기, 정밀 디지털 제어 기계 등 기계 장비에 광범위하게 적용된다. 볼 스크류 페어는 공작 기계로 실행 구성 요소를 직접 구동하여 공작 기계 산업의 수치 제어 개발을 크게 촉진했습니다.
볼 스크류 페어는 주로 CNC 공작 기계 이동 부품의 이송 및 정확한 위치를 달성하는 데 사용되며 볼 스크류 페어의 정밀도는 CNC 공작 기계의 각 축의 위치 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. 볼 스크류 쌍의 선택은 일반적으로 작업셀의 하중 및 위치 정확도에 따라 달라집니다. 올바른 설치 시 효과적인 유지 관리를 위한 전제 조건 따라서 볼 스크류 너트 쌍을 작업셀에 설치할 때는 다음과 같은 사항에 유의해야 합니다.
< P > < P > ① 스크류 축은 레일이 장착된 축과 평행해야 하며, 작업셀의 양쪽 끝 베어링 베이스와 너트는 3 시에 한 줄로 되어 있어야 합니다.② 너트를 설치할 때 지지 베어링에 최대한 가깝게 접근한다.
③ 지지 베어링을 설치할 때 너트 장착 부위에 최대한 가깝게 접근한다.
④ 볼 스크류를 작업셀에 설치할 때 너트를 나사에서 제거하지 마십시오.
제거해야 할 경우 보조 슬리브를 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 제거 시 볼이 떨어질 수 있습니다. 너트를 언로드할 때 다음 사항에 유의해야 합니다.
① 보조 슬리브 외부 지름은 나사 하단 지름 0.1-0.2mm 보다 작아야 합니다.
② 보조 슬리브는 사용 중에 나사 스레드 숄더에 바짝 붙어야 한다.
③ 제거 시 너트가 손상되지 않도록 힘을 너무 많이 써서는 안 된다.
④ 장착 구멍을 장착할 때 충격과 편심을 피해야 한다.
CNC 공작 기계가 이송 중 정밀도 오류를 생성하는 주된 이유는 레일 자체의 정밀도와 이송 시스템의 강성입니다. 이것들은 제품의 설계와 가공을 통해 해결될 수 있다. 볼 스크류 쌍의 경우, 설계 선택에서는 온도 상승으로 인한 변위 변화를 고려하지만, 리드 값은 음수 값으로 미리 설정되고 정밀한 가공을 통해 높은 정확도를 얻을 수 있습니다. 그러나 사용 중 볼 스크류 쌍의 온도 상승은 스크류 쌍의 회전 속도 및 주변 온도 변화와 밀접한 관련이 있습니다. 즉, 온도 상승은 고정된 값이 아닙니다. 스크류는 온도 상승으로 인해 불확실한 열 변형이 발생하여 고정밀 위치 지정 요구 사항을 충족시킬 수 없어 작업셀의 이송 정밀도에 영향을 줍니다.
따라서, 나사의 설치에서는 반드시 사전 인장 설치 방식을 고려해야 한다. 볼 스크류의 고정 값 사전 인장량을 통해 전도가 이상적 값을 잔소리하고, 동시에 나사 내부에 일정한 인장 응력이 발생하므로, 기계기의 사용 과정에서, 견봉이 온도 상승으로 인한 열 응력은 사전 스트레칭으로 인한 인장 응력과 서로 상쇄되고, 견봉은 열 스트레칭을 일으키지 않는다. (윌리엄 셰익스피어, 윈드서머, 희망명언) (윌리엄 셰익스피어, 오페라, 희망명언) 이로 인해 볼 스크류가 일정한 온도 상승 범위 내에서 좋은 정밀도 유지성을 갖게 됩니다.
볼 스크류 페어를 설치하는 방법은 일반적으로 다음과 같습니다.
(1) 더블 푸시-자유 방식, 스크류의 한쪽 끝은 고정, 한쪽 끝은 자유. 고정 끝 베어링은 축 방향력과 반지름 방향력을 모두 견딜 수 있습니다. 이런 지지 방식은 여정이 작은 짧은 스크류에 쓰인다.
(2) 이중 밀기-지지 방법, 나사의 한쪽 끝은 고정되고 다른 쪽 끝은 지지됩니다. 고정 엔드 베어링은 축 방향력과 반지름 방향력을 모두 견딜 수 있습니다. 지지 끝 베어링은 반지름 방향력만 견딜 수 있으며, 미세한 축 방향 변동을 통해 자중으로 인해 나사가 구부러지는 것을 피하거나 줄일 수 있습니다. 동시에 나사의 열 변형은 자유롭게 한쪽 끝으로 뻗을 수 있다.
(3) 더블 푸시-더블 푸시 방법, 스크류의 양쪽 끝이 고정되어 있습니다. 고정 끝 베어링은 축 방향력과 반지름 방향력을 모두 견딜 수 있습니다. 이 지지 방법은 나사에 적절한 사전 인장을 가하여 나사지지 강성을 높이고 나사의 열 변형을 부분적으로 보완합니다.
(4) 나사가 고정되어 있고 너트가 회전하는 전동 방식을 사용합니다. 이 경우 너트는 회전하는 동안 고정된 바를 따라 축 방향으로 이동합니다. 즉, 나사가 움직이지 않기 때문에 임계 회전 속도에 의해 제한되는 것을 방지하고 가느다란 볼 나사가 고속으로 작동할 때 발생하는 여러 가지 문제를 방지할 수 있습니다. 너트 관성이 작고 움직임이 유연하여 달성 가능한 회전 속도가 높다. 이 방법은 견봉에 더 큰 사전 인장력을 가하여 견봉지지 강성을 높이고 견봉의 열 변형을 보완할 수 있다.
공작 기계 볼 스크류에서 일반적으로 사용되는 설치 방법:
볼 스크류에서 일반적으로 사용되는 설치 방법은 다음과 같습니다. 이중 푸시-자유 방법 이중 푸시-지지 방법; 더블 푸시-더블 푸시 방식.
대형 데스크탑 머시닝 센터는 고성능, 강성 및 정밀도가 높은 메카트로닉스 고효율 가공 장비로 다양한 종류의 고정밀 변속기 케이스 부품 및 기타 대형 금형을 가공하는 데 이상적인 가공 장비입니다. 세 좌표 방향은 모두 서보 모터로 롤링 바를 구동하며, 세 개의 좌표 방향, 즉 X, Y, Z 의 작동 여정이 더 큽니다. 볼 스크류 페어의 구조적 특성으로 인해 호스트의 세 방향으로 볼 스크류 페어를 설치하는 것이 특히 중요합니다.
< P > < P > 1, 기존 공정 방법에 따라 볼 바를 설치하여 항상 맨드릴과 위치 지정 슬리브를 사용하여 양쪽 끝 지지 베어링 베이스와 중간 마스터 시트를 함께 보정하고, 백분표를 사용하여 맨드릴을 공작 기계 레일에 평행하게 배치하고, 맨드릴 전동을 경쾌하게 합니다. 이 설치 방법은 세 개의 좌표 방향 이동이 작은 소형 디지털 제어 기계 및 머시닝 센터에서 쉽게 적용할 수 있습니다. 맨드릴 및 위치 지정 슬리브, 위치 지정 슬리브와 양쪽 끝에서 지지되는 베어링 구멍 및 중간 와이어 시트 구멍에 맞춤 간격이 있기 때문에 설치된 지지 베어링 구멍과 와이어 시트 구멍의 동축 오차가 큰 경우가 많습니다. 와이어 바 회전이 증가하고, 반지름 바이어스 하중이 증가하고, 와이어 바 샤프트의 각 부분의 온도가 높아지고, 열 변형이 커지고, 전동 토크가 증가하는 등 일련의 심각한 결과가 발생합니다. 서보 모터 과부하, 과열, 과열 또한 양단 베어링 구멍과 중간 와이어 마스터 구멍의 실제 차이는 정확하게 측정할 수 없으므로 더 정확한 조정에 영향을 줍니다. 세 개의 좌표 방향 스트로크가 큰 디지털 제어 기계 및 머시닝 센터의 경우 필요한 맨드릴이 1500mm 이상이고 가공이 어렵고 정확도가 보장되기 때문에 맨드릴과 위치 지정 슬리브를 맞추는 올바른 방법으로 볼 바를 설치할 수 없습니다.
< P > 특정 유형의 수평 머시닝 센터를 생산할 때, 공작 기계의 세 가지 좌표 스트로크가 커서 기존 공정 방법을 사용하여 설치하는 동안 양쪽 끝 베어링 구멍과 중간 와이어 본드구멍과 동축도 차이로 인해 볼 와이어 바 반지름 및 바이어스 하중이 증가하여 서보 모터 과부하, 과열, 서보 시스템 경보 등의 현상이 자주 발생하여 작업셀이 연속적이지 않습니다.
< P > < P > 2, 이동식 안장 사용 ,3먼저 일체형 전용 맨드릴을 사용하여 기준 레일의 양수 및 측면 평행도가 0.01/1000 이내가 되도록 와이어 받침대 구멍을 보정합니다. 마스터 좌석을 고정한 후 전문적인 측정 고정구를 사용하여 기준 레일에서 마스터 구멍의 양수 및 측면 거리를 실제로 측정합니다. 그런 다음 일체형 전용 검사봉을 사용하여 베어링 구멍을 기준 레일의 양수, 측면 평행도를 0.01/1000 이내로 찾고 있으며, 전용 측정 고정장치를 사용하여 기준 레일에서 베어링 구멍의 양수 및 측면 거리를 실제로 측정하고, 와이어 모공이 기준 레일의 양수 및 측면 거리와 일치하고 허용 오차가 0.01 이어야 합니다. 베어링 받침대를 고정하다. 이 방법은 길이가 짧을 뿐만 아니라 맨드릴과 위치 지정 슬리브를 결합하여 맨드릴과 위치 지정 슬리브 사이의 맞춤 간격을 없애고 베어링 구멍, 와이어 시트 구멍 및 레일의 평행도를 안정적으로 보장합니다. 실제 거리 측정을 통해 양쪽 끝 베어링 지지 구멍과 와이어 마스터 구멍의 동축도 또한 안정적으로 보장되어 볼 스크러비 쌍의 우회도와 레이디얼 오프셋 하중을 줄이고 나사 쌍의 설치 정확도를 높입니다.
또한 볼 스크류를 설치하는 동안 볼 스크류의 축 방향 채널링 운동량을 엄격하게 제어해야 합니다. 이 사양은 볼 스크루 지지 피드 시스템의 전동 위치 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.
현장 실제 검증에 따르면 먼저 서보 모터가 장착된 베어링 받침대 내의 베어링을 조립하는 것이 롤링 나사 전동 과정에서 주요 역할을 하며 볼 스크류의 축 방향 채널링 운동량을 0.015~0.02 사이로 제어해야 합니다.
그런 다음 반대쪽 베어링 베이스의 베어링을 조립하여 축 방향 채널링 운동량을 0.01 이내로 제어합니다. 이렇게 하면 볼 스크류 이송 시스템의 강성과 정확도를 효과적으로 보장할 수 있습니다.
볼 스크류 샤프트의 사전 스트레칭도 필요합니다.
< P > 볼 스크류 이송 시스템의 강성과 정확도를 높이기 위해 나사 축에 사전 인장을 적용하는 것이 매우 효과적이지만, 나사 축의 횡단면이 다르기 때문에 온도 상승은 정확하게 설정하기 쉽지 않기 때문에 관련 문헌에 따라 계산된 사전 인장력은 참고량으로만 사용할 수 있습니다.
생산에서는 종종 음수 방향의 목표 값을 가진 스크러비 축을 미리 밀어내어 작업셀 테이블의 위치 정확도 곡선이 수평에 근접하도록 합니다.
생산에서 위의 새로운 프로세스 방법을 사용하여 조립된 대형 머시닝 센터의 세 좌표 방향에 있는 볼 스크류의 무부하 토크가 현저히 감소하고 무부하 전류도 현저하게 감소합니다. 서보 모터 및 서보 시스템이 정상적으로 작동하고 세 가지 좌표 방향의 서보 경보가 나타나지 않고 72h 이상 연속으로 작동할 수 있습니다.
위의 결과는 볼 스크류 쌍의 설치 정확도를 효과적으로 보장하는 새로운 프로세스 방법을 채택하고 있으며, 이 방법은 기계 스트로크 크기에 의해 제한되지 않습니다. 공작 기계 스트로크가 클수록 그 장점을 더욱 돋보이게 할 수 있으며, 대형 CNC 공작 기계 및 머시닝 센터 볼 스크류의 설치를 위한 효과적이고 신뢰할 수 있는 방법을 제공합니다.
볼 스크류 간격을 조정하는 세 가지 주요 방법이 있습니다.
1, 개스킷 조정:
일반적으로 나사를 사용하여 볼 스크류 두 너트의 플랜지를 연결하고 플랜지 사이에 개스킷을 추가합니다. 스페이서의 두께를 조정하면 너트가 축 변위를 생성하여 간격을 없애고 사전 인장력을 생성할 수 있습니다. 이런 구조는 구조가 간단하고, 신뢰성이 좋고, 강성이 높고, 하역이 편리하다는 특징이 있다. 그러나 조정 시간이 많이 걸리고 두께가 다른 개스킷을 교체하지 않는 한 작업 중에 자유롭게 조정할 수 없습니다.
2, 스레드 틈새:
한 너트의 외부 끝에는 플랜지가 있고 다른 너트의 외부 끝에는 플랜지가 없어 스레드를 만들었습니다. 부시 밖으로 돌출되어 두 개의 둥근 너트로 고정되어 있습니다. 원너트를 회전할 때 간격을 없애고 사전 인장력을 만들어 조정한 후 다른 원너트로 잠글 수 있습니다.
3, 톱니 차이 조정 틈새:
두 너트의 플랜지에 각각 원통형 기어가 있고, 톱니 수가 한 개 차이고, 내부 링 기어에 배치되고, 내부 링 기어는 나사 또는 정렬 핀으로 슬리브에 고정됩니다. 조정할 때 먼저 양쪽 끝의 내부 링을 제거하고 두 개의 볼 너트가 슬리브를 기준으로 동일한 톱니 수를 회전할 때 한 볼 너트가 다른 볼 너트에 대해 상대 각도 변위를 생성합니다. 이렇게 하면 볼 너트가 볼 스크류의 나선형 러너에 대해 상대적으로 이동하게 됩니다. 간격을 없애고 예압력을 가하는 목적을 달성할 수 있습니다.