CNC立形マシニングセンター
トレーニング

CNC 機械におけるボールねじと送りねじ

Aug 30, 2023

ボールねじと送りねじは、CNC 機械において重要な役割を果たします。どちらも独自の機能と用途を持っています。ここでは、それらの詳細を深く掘り下げて、そのメカニズム、利点、相違点をしっかりと理解できるようにします。

 

CNCにおけるボールねじとは何ですか?

 

 

CNC 機械では、ボールねじが精度と精度を提供します。重要なコンポーネントであり、安全性を確保します。 CNCフライス盤。安全メガネと適切な PPE を使用してください。 CNC オペレータは耳の保護具を着用する必要があります。

可動部品の周囲に工具を放置しないでください。操作する前に必ず設定を再確認してください。定期的な保守点検により予期せぬ故障を防ぎます。高回転数では細心の注意が必要です。取り扱いを誤ると、機器が損傷する可能性があります。マシンの制限を理解する。過負荷は故障の原因となります。常に安全プロトコルを監視し、従ってください。

 

CNCにおける送りねじとは何ですか?

 

 

送りネジは、特定のタスクにおいて CNC マシンの主流を占めています。作業中の安全のために CNC横フライス加工、常に予防策を優先してください。 CNC 機械のドアは閉じたままにしておく必要があります。訓練を受けた担当者のみがマシンにアクセスしてください。可動部分に手を近づけないでください。事故を防ぐために、瓦礫は速やかに撤去してください。

ゆるんだ衣服や髪を固定してください。作業スペースに十分な照明があることを確認してください。非常停止ボタンは手の届くところにある必要があります。トレーニングセッションにより、機械の取り扱いに関する知識が向上します。安全基準を常に最新の状態に保つことが不可欠です。

 

基本原則!

 

ボールねじの仕組み:その仕組みの概要。

• 循環ボール

ボールねじでは、循環するボールが重要な役割を果たします。循環ボールがネジとナットの間を移動します。これらのボールは荷重を支えます。彼らの主な仕事は摩擦を最小限に抑えることです。

• 再循環トラック

再循環トラックは循環ボールをガイドします。ナットが回転すると、ボールがこれらのトラックに沿って移動します。これらのトラックがなければ、ボールは散乱してしまいます。その設計により、スムーズで効率的な操作が保証されます。

• 回転ナット

回転ナットが枢軸です。ボールねじはこの部分に依存して動きます。ナットが回転すると直線運動が発生します。循環するボールとの同期が動きを助けます。

• 精密な螺旋溝

ねじ軸にはらせん状の溝が入っています。この溝にボールが入ります。設計の精度により、正確な動作が保証されます。したがって、機械は望ましい結果を達成します。

• 最小限の摩擦

摩擦は機械の効率に影響を与えます。ボールねじは設計上、低摩擦を実現します。ボールを循環させることでそれが保証されます。ボールねじを使用する機械は、摩擦が低減されるため、パフォーマンスが向上します。

• 負荷分散

ボールねじの荷重分布が均一です。循環するボールが負荷を負担します。それらの配置と動きが力を分散します。その結果、ボールねじは大きな負荷を損傷することなく処理できます。

• 直線運動

ボールねじの主な目的は直線運動です。回転運動を直線運動に変換します。ネジとナットの協働によりこれが保証されます。

• トルク変換

ボールねじではトルク変換が効率的です。この設計により、回転力から直線力への効果的な変換が可能になります。したがって、マシンの応答時間が短縮されます。

 

送りねじの動作方法: 基本的な理解。

• ねじ付きロッド

親ネジの中心はネジ付きロッドです。その長さに沿って糸が通っています。これらのねじ山は、対応するナットと相互作用します。その相互作用が動きを引き起こします。

• 適合ナット

すべての親ネジには適合するナットが付いています。このナットには雌ねじが付いています。ネジ付きロッドにぴったりとフィットします。ロッドが回転するとナットが動きます。

• 直接連絡

ボールねじとは異なり、ここでは直接接触します。ネジ付きロッドと対応するナットは直接接触します。この設計により、操作中の摩擦が増加します。

• 回転から直線へ

送りネジは回転から直線への動きを提供します。ネジが回転すると直線運動が発生します。機械はこのシンプルかつ効果的な操作に依存しています。

• ねじピッチ

ねじ山のピッチは動きに影響します。ピッチが異なると、移動速度も異なります。適切なピッチを選択することがマシンのパフォーマンスの鍵となります。

• スライドモーション

送りネジはスライド運動に依存しています。ナットはネジ付きロッドに沿ってスライドします。この滑りにより摩擦点が生じます。

• 摩擦点

直接接触するため、摩擦点が生じます。これらの点は、時間の経過とともに摩耗を引き起こす可能性があります。これらの摩擦点に対処するには、定期的なメンテナンスが重要です。

• 再循環なし

送りねじには再循環がありません。循環するボールはありません。したがって、ボールねじと比較すると、摩耗と摩擦が懸念される可能性があります。

 

ボールねじとリードねじ CNC の主な差別化機能!

 

 

• 効率レベル

通常約 30% にとどまる送りねじと比較して、ボールねじはより高い効率を実現し、多くの場合 90% を超えます。

• 耐荷重

CNC 機械の世界では、ボールねじは再循環ボール ベアリングによってより大きな負荷に耐えることができ、送りねじよりも優れています。

• 摩擦の変化

ボールねじは回転運動により摩擦が少なくなりますが、送りねじは滑り運動に依存するため、摩擦レベルが高くなります。

• 速度容量

ボールねじは速度の点で優れており、適度な速度制限がある送りねじとは異なり、急速な動きを効率的に処理する能力を備えています。

• バックラッシュの有無

ボールねじの大きな特徴は、バックラッシュを最小限に抑え、精度を高めます。対照的に、台形ねじはより多くのバックラッシを示すことがよくあります。

• 位置精度

CNC 機械では精度が極めて重要です。ボールねじは、リードねじに比べて優れた位置精度を提供します。

• 耐用年数

ボールねじは適切なメンテナンスを行えば、送りねじよりも長い寿命を誇ります。

• 初期費用

ボールねじへの投資は最初は高価かもしれませんが、長期的なメリットを考慮してください。一方、台形ねじは最初から予算に優しいものです。

• 摩耗率

ボールねじは摩擦レベルが低いため、送りねじよりも摩耗速度が遅い傾向があり、長寿命が保証されます。

• 潤滑の必要性

ボールねじの効率を維持するには、定期的な潤滑が不可欠です。台形ネジは潤滑を必要としますが、頻度はそれほど要求されません。

• 発熱

ボールねじの摩擦が減少すると、発熱が減少します。これは、送りねじの高摩擦によって発生する熱とは明らかな違いです。

• 騒音レベル

運転音は見落とされがちな要素です。ボールねじは、その設計により、送りねじよりも静かに動作する傾向があります。

• 推力

ボールねじは転動体により高いスラスト力を効率的に処理でき、この点で送りねじよりも優れています。

• 公差等級

ボールねじには精度を確保するためにさまざまな公差等級が用意されていることがよくありますが、送りねじには公差オプションが限られている場合があります。

• ナッツのバリエーション

ボールねじには特定のニーズに応えるためのさまざまなナット オプションが用意されていますが、親ねじのオプションには制約がある場合があります。

 

特徴

ボールねじ

送りねじ

効率レベル

高 (最大 90 ~ 95%)

中程度 (20-40%)

耐荷重

高い

適度

摩擦の変化

低い

高い

速度容量

高 RPM (最大 3000 RPM)

中程度の RPM (最大 600 RPM)

バックラッシュの有無

最小限

目立つ

位置精度

高 (+/- 0.005 mm)

中程度 (+/- 0.05 mm)

耐用年数

より長い (最大 1,000 万サイクル)

より短い (最大 100 万サイクル)

初期費用

高い

より低い

摩耗率

遅い

もっと早く

潤滑の必要性

通常;特殊な潤滑剤

頻度は低くなります。標準潤滑剤

発熱

摩擦の減少により低くなります

摩擦の増加により高くなる

騒音レベル

ボールベアリング採用で静か

金属同士の接触によりノイズが増加する

推力

ボール設計により、より高い推力に対応可能

中程度の推力能力

公差等級

微細公差(P5まで)

標準公差

ナッツのバリエーション

用途に応じた複数のデザインバリエーション

限られたデザインバリエーション

ボールねじとリードねじ CNC の主な差別化機能の表!

 

ボールねじとリードねじ CNC の性能測定基準の比較!

 

• 負荷容量

ボールねじは、高い動的負荷容量を備えています。一方、送りねじは、より軽い荷重を扱うことがよくあります。

• 達成可能な速度

ボールネジは最大 1500 RPM の速度を実現します。逆に、リードスクリューは 800 程度の低い RPM で最高になります。

• 摩擦係数

送りねじは摩擦係数が高くなります。ボールねじにより摩擦が軽減され、動作精度が向上します。

• メカニカルアドバンテージ

精密な螺旋経路を備えたボールねじは、より大きな機械的利点を発揮します。送りネジは構造が簡単であるため、適度な利点があります。

• 回転の滑らかさ

ボールネジはスムーズでほぼ静かな回転を保証します。台形ネジには若干の凹凸が見られる場合があります。

• 線速度

ボールベアリングを使用すると、ボールねじの線速度が速くなります。これらのベアリングがない送りねじは、中程度の速度で動きます。

• 応答性

高速動作では、ボールねじの応答性が向上します。送りねじは、低速の用途に適しており、応答性が遅れます。

• 負荷サポート

ボールねじはアキシアル荷重とラジアル荷重の両方に耐えることができます。送りねじは主にアキシアル荷重に重点を置いています。

• 耐久性

適切な潤滑を行うと、ボールねじの寿命が延びる傾向があります。送りねじは頑丈ですが、より頻繁なメンテナンスが必要です。

• 効率のパーセンテージ

ボールねじは約 90% の効率で動作します。対照的に、親ネジの効率は 30 ~ 40% にとどまることがよくあります。

• 推力能力

ボールベアリングのおかげで、ボールねじは優れた推力処理を示します。ただし、親ねじにはベアリングがないため、推力が小さくなります。

• 位置再現性

ボールねじの特徴は精度であり、一貫した位置再現性を実現します。送りねじにはわずかなずれが生じる場合があります。

• 運用上の制限

ボールねじはより広い動作範囲に対応します。送りねじは、特定の狭い操作範囲に限定されます。

• 温度の影響

ボールねじは温度による性能低下に強いです。送りねじは、温度が上昇すると効率が低下する可能性があります。

 

ボールねじと台形ねじCNCの精度と精度!

 

• 位置許容差

CNC 操作では、位置許容差によって、機械の実際の位置が指令された位置とどの程度一致するかが決まります。通常、ボールねじはこの点で優れており、効率的な設計により偏差が小さくなります。

• ピッチエラー

すべてのネジにはネジ山があります。ピッチ誤差は、これらのねじ山の望ましい間隔と実際の間隔に差がある場合に発生します。通常ボールネジリードネジよりもピッチ誤差が少ないため、精密用途でのパフォーマンスが向上します。

• リード偏差

リードとは、ナットが 1 回転する間に移動する距離です。ボールねじは、その高度な設計により、リードの偏差が減少し、よりスムーズな動作が保証されることがよくあります。

• 再現性のメトリクス

再現性とは、ネジが特定の位置に一貫して戻る能力を指します。ボール ベアリングが組み込まれているため、ボールねじはこの指標で親ねじよりも優れていることがよくあります。

• 軸方向の遊び

軸方向の遊びには、回転を伴わない軸に沿った動きが含まれます。軸方向の遊びを最小限に抑えることが重要です 精密金型そして、ボールねじは、この望ましくない動きを軽減する点で親ねじを上回ることがよくあります。

• 線形の一貫性

ネジが効果的であるためには、その動きが直線的で一貫している必要があります。ここで、ボールねじはその設計により一貫性が優れていることが多く、予測可能な動作が保証されます。

• 達成可能な解像度

解像度は、機械が行うことができる最小の動きに関係します。ボールねじは、より細いねじ山と効率的な設計により、一般に親ねじと比較して優れた分解能を提供します。

• バックラッシ量

バックラッシュ、つまり実際の機械のコマンドを伴わないわずかな動きは、有害となる可能性があります。ボールねじは精密工学によりバックラッシが少なく、機械の信頼性が向上します。

• 表面仕上げ

表面仕上げの品質によって平滑度が決まります。ボールねじは、その高度な製造技術により、通常、親ねじよりも優れた表面仕上げを実現します。

• 真直度誤差

真直度誤差は、移動中の完全な直線からの偏差です。繰り返しになりますが、ボールねじはその設計上、真直度誤差が小さくなる傾向があります。

• エンドプレイ

ネジの端の動きに関しては、エンドプレイを最小限に抑えることが重要です。ボールねじは精密部品を備えているため、通常、エンドプレイが減少します。

• 回転精度

ネジがその軸を中心にどれだけ正確に回転するかが、その回転精度を表します。ここで、ボールねじは、その設計と材料の選択により、優れた回転精度を実現します。

• 角度のずれ

ネジが意図した方向からずれる角度です。ボールねじの設計により、多くの場合、送りねじよりも角度のずれが少なくなります。

• ねじ形状精度

ねじ切りの精度によってねじ形状の精度が決まります。ボールねじは、その細心の注意を払った製造プロセスにより、親ねじよりもねじ山形状が正確になる傾向があります。

 

CNC 機械におけるボールねじと送りねじの応用!

 

 

• 高精度のタスク

CNC 加工では依然として精度が最も重要です。ボールねじはバックラッシュが少ないため、精密な作業に最適です。優れた精度により、製品が正確な基準を満たしていることが保証されます。

• 重荷重の動き

送りネジは重い荷重を見事に処理します。堅牢な構造と設計は、重機産業にとって重要な耐荷重能力の向上を意味します。

• 低速動作

より遅い速度が要求される操作の場合は、親ネジが主流です。特に Acme スレッドを使用した設計により、ゆっくりとした動きでも確実にコントロールできます。

• 高速タスク

ボールねじは高速用途に優れています。ボールベアリングによる摩擦の低減により、素早い直線運動が可能になり、CNC 機械の出力が向上します。

• 単純な線形タスク

送りねじは、直線的な直線運動に適しています。そのシンプルさと費用対効果により、多くの業界でそのようなタスクに好んで選択されています。

• 反復サイクル

頻繁で一貫した動作が必要な用途では、ボールねじが威力を発揮します。特に繰り返しの条件下でのライフサイクルと効率は賞賛に値します。

• 垂直リフト

ボールねじは摩擦が少なく精度が高いため、垂直昇降がよりスムーズになります。コンポーネントの昇降がシームレスになり、操作中のエラーが少なくなります。

• 高いサイクルレート

高いサイクルレートが要求されるタスクでは、ボールねじが際立っています。その設計により、多くの CNC タスクに不可欠な、激しい繰り返し条件下でも最適に機能することが保証されます。

• 一定のトルク

送りねじは安定したトルクを提供します。 CNC マシンは多くの場合、安定したトルクを必要としますが、送りねじはこれをふらつきなく提供します。

• 最小限の騒音ニーズ

騒音を最小限に抑えることが重要な環境では、ボールねじが最適です。それらの操作は他のものよりもスムーズかつ静かであり、混乱が少なくなります。

• 振動に敏感

振動に敏感な作業には、親ネジが適しています。堅牢性により安定性が確保され、振動が軽減され、ワークの品質が維持されます。

• 細かい送り速度

ボールねじは、細かい送り速度を達成するのに有利であることが証明されています。これらが提供する精度と制御により、CNC マシンは希望の速度で効率的に機能します。

• 素早い位置決め

ボールねじによりスピーディな位置決めが可能です。その設計により迅速な調整が可能となり、操作中の時間を節約できます。

• 高効率のニーズ

効率が最優先される作業では、ボールねじが優れています。摩擦の低減はエネルギー損失の低減を意味し、CNC 機械の優れたパフォーマンスにつながります。

 

騒音やボールねじと送りねじのCNC振動解析!

 

 

 

• 動作音

ボールねじと台形ねじの操作音の大きな違いを理解してください。ボールねじは通常、滑らかなボール ベアリングにより発生する騒音が少なく、より静かな CNC 動作を実現します。

• 周波数分析

高精度機械では動作周波数の監視が必要です。ボールねじは、精密なボールベアリング機構により、送りねじに比べて高い周波数範囲を示します。

• 振動パターン

連続動作により、独特の振動パターンが誘発される可能性があります。ボールねじの振動は改良されており、多くの場合、より優れた荷重分散に起因するものですが、送りねじはより広範囲の振動の兆候を示す場合があります。

• 構造共鳴

ボールねじや送りねじなどの CNC コンポーネントには、さまざまな構造共振がある可能性があります。運転の中断を避けるためには、機械を適切に調整することが重要です。

• ノイズダンピング

効果的な騒音減衰は、CNC 機械において極めて重要な役割を果たします。ボールねじは、その特殊な設計により、多くの場合、必要な減衰システムが少なくなりますが、送りねじは、最適な騒音低減のためにより複雑な設定が必要になる場合があります。

• 動的荷重

ボールねじはより高い動的荷重に耐えることができることを認識してください。この設計により、急速な負荷の変化に、送りねじよりも適切に対処できます。

• ドライブの振動

ドライブは振動を発生させる上で重要な役割を果たします。ボールねじは駆動による振動が低減される傾向がありますが、親ねじはねじ山の形状により駆動振動がより顕著になる場合があります。

• マウンティング効果

ボールねじと送りねじの取り付け方法は、騒音や振動に大きな影響を与えます。安定した堅牢なマウントにより、操作上の障害が最小限に抑えられます。

• 外部要因

温度変化や位置ずれなどの外部要素は、パフォーマンスに影響を与える可能性があります。ボールねじと送りねじの両方に対するこれらの影響を無効にするために、定期的なメンテナンスが必須です。

• フィードバックループ

効果的なフィードバック ループが不可欠です。騒音や振動パターンの異常に即座に対処し、CNC のスムーズな動作を確保するには、監視システムを導入する必要があります。

• 住宅の共鳴

ボールねじおよび台形ねじのハウジングまたはケーシングは共振を発生する可能性があります。不要なノイズを防ぐために、ハウジングが堅牢で高品質であることを確認してください。

• 駆動モーターの騒音

駆動モーターからの騒音が全体の動作騒音を増大させる可能性があります。高品質のモーターを使用することで、両方のシステムで不要な音を大幅に低減できます。

• 摩擦誘発

ボールねじはその設計により、通常、摩擦が少なくなり、動作がより静かになります。対照的に、送りねじでは摩擦レベルが上昇し、騒音が増加する可能性があります。

• 動作の安定性

精密な作業では動作の安定性が最も重要です。ボールねじは優れた動作安定性を提供しますが、親ねじは信頼性がありますが、動作中に同レベルの安定性が得られない可能性があります。

 

ボールねじと送りねじ CNC の熱に関する考慮事項!

 

• 発熱

動作中、ボールねじと送りねじの両方が熱を発生します。長時間の使用は過熱の危険性を高めることを理解してください。

• 熱膨張

材料は熱により膨張します。熱膨張は CNC 操作の精度に影響を与える可能性があるため、必ず監視してください。

• 摩擦熱

部品間の摩擦により熱が発生します。ボールねじの場合、転がり摩擦によりこれが最小限に抑えられますが、送りねじでは滑り摩擦により大きな影響を受けます。

• 冷却の必要性

冷却の必要性を考慮してください。機械を長時間稼働させるには、機械の故障を防ぐための冷却対策が必要です。

• 物質伝導

材料によって熱の伝わり方が異なります。熱伝導率の良い材料を選択すると、熱を効果的に管理できます。

• 温度勾配

機械全体の熱が不均一になると、温度勾配が生じます。このような勾配は、機械の精度と信頼性に影響を与える可能性があります。

• 放熱方法

常に効果的な放熱方法を採用してください。ファン、冷却システム、サーマルパッドは、マシンの健全性を維持するために不可欠です。

• 熱安定性

熱安定性により、一貫した動作が保証されます。ボールねじは通常、摩擦が最小限に抑えられるため、熱安定性が優れています。

• 環境への影響

あなたの環境は重要です。ほこり、湿気、気温は、機械の熱管理に影響を与える可能性があります。

• 潤滑の内訳

高温により潤滑剤が分解される可能性があります。機械のパフォーマンスを最適化するには、適切な潤滑剤を選択してください。

• 動作温度

動作温度を常に監視してください。推奨温度を超えると、ハードウェアが損傷する可能性があります。

• 熱歪み

過度の熱は熱変形につながります。このような歪みは、CNC プロセスの精度と信頼性を損なう可能性があります。

• アンビエント効果

外部要因には注意してください。周囲温度の変化は機械全体の温度に影響を与える可能性があり、調整が必要になります。

 

結論

 

CNC ではボールねじと送りねじの両方が重要な役割を果たします。それぞれに利点と課題があります。それらの機能を理解することで、マシンの操作に最適な選択を行うことができます。高品質の部品と専門家向けご相談はCNCYANGSENをご覧ください。

伝言を残す

伝言を残す
当社の製品に興味があり、詳細を知りたい場合は、ここにメッセージを残してください。できるだけ早く返信いたします。
送信

製品

whatsApp

コンタクト