ボールねじの選択: 最適なモデルを選択するための 9 つのヒント

このガイドでは、ボールねじを選択する際に考慮すべき9つの要素（用途要件、ねじ径、リード、負荷容量、精度等級、予圧、ナットの種類、端部加工、サポートユニット、作業環境）について説明します。

ボールねじ組立構造

ヒント 1: モデル番号だけでなくアプリケーションから開始する

実際の機械の動作に合わせてボールねじの型式を選定してください。同じ直径とリードでも、CNC ルーター、昇降装置、包装機、医療機器、または高速自動化軸では性能が異なる場合があります。-。

ボールねじを選定する前に、機械の種類、移動方向、負荷質量、移動距離、必要速度、位置決め精度、設置スペース、想定使用率をご確認ください。これらの要因により、機械に標準の転造ボールねじ、高精度研削ボールねじ、予圧ナット、または特殊な端部加工が必要かどうかが決まります。-

ヒント2: ボールねじ径の確認

ボールねじの直径は、負荷容量、剛性、シャフトのたわみ、臨界速度、長期安定性に影響します。-通常、直径が大きいほど剛性が高くなり、より長い移動やより重い荷重に対するサポートが向上します。

コンパクトな機械や軽負荷の場合は、12mm や 16mm などの小さな直径で十分な場合があります。 CNC 機械、産業オートメーション、および長軸の場合、負荷とストロークに応じて、20mm、25mm、32mm、またはそれ以上の直径がより適している場合があります。

ねじが負荷または移動長に対して小さすぎる場合、ねじが曲がったり、振動したり、臨界速度制限近くで動作したりする可能性があります。ネジが必要以上に大きい場合、コスト、慣性、およびモーターの要件が増加する可能性があります。

ヒント 3: 適切なリードを選択する

ボールねじのリードとは、ねじが1回転するときにナットが移動する直線距離を指します。たとえば、1605 ボールねじは通常、直径 16 mm、リード 5 mm を意味します。

リードが小さいほど、同じモータートルクの下で位置決め分解能が向上し、推力が高くなります。リードが大きいほど、より高速な直線運動が可能になりますが、推力と位置決め分解能が低下する可能性があります。

ヒント4: 耐荷重と取り付け方向を確認する

負荷は最も重要なポイントの 1 つです。ボールねじの選び方。購入者は積載重量だけでなく、軸が水平、垂直、傾斜しているか、モーメント力の影響を受けているかどうかも確認する必要があります。

水平軸の場合、ボールねじは主にガイド システムに沿って負荷を移動します。垂直軸の場合、ボールねじは重量を直接支える必要があり、バックドライブ、ブレーキ、モーターのトルク、安全マージンがより重要になります。-

平均寿命は、1 日あたりの作業時間、移動サイクル、速度変化、加速度、負荷変動などの実際の動作プロファイルに従って推定する必要もあります。より要求の厳しい用途では、より大きな直径、より強力なナット、または異なるサポート方法が必要になる場合があります。

ヒント 5: 一致精度グレード: C7 圧延または C5 研磨

精度グレードは実際の位置決め要件と一致する必要があります。多くの一般的なモーション システムでは、C7 転造ボールねじで十分です。高精度の位置決めを行うには、C5 研削ボールネジが必要になる場合があります。-

DLY 製品の場合、冷間圧延ボールねじは通常、-C7精度等級、一方、研削ボールねじはC5精度グレード。選択は、機械の精度要件、再現性、予算、および外部フィードバックを使用するかどうかによって異なります。

ヒント 6: プリロードが必要かどうかを決定する

繰返し精度は、ボールねじとナットの間の軸方向の遊びであるバックラッシの影響を受けます。プリロードはバックラッシュを低減し、剛性を向上させることができますが、摩擦、熱、必要な駆動トルクも増加します。

元の記事では、予圧がないと軸方向の遊びが約0.002～0.008インチ、または約0.06～0.2mm、サイズに応じて。予圧されたナットは軸方向の遊びを減らし、剛性を向上させることができますが、予圧レベルは慎重に選択する必要があります。

ボールねじ予圧の種類

ヒント 7: 適切なボール ナット タイプを選択する

ボールナットは取付方法、耐荷重、予圧、リターン構造、利用可能スペースに影響します。一般的なナットのタイプには、フランジ ナット、ダブル ナット、コンパクト ナット、円筒ナット、カスタマイズされたナット構造などがあります。

ボールの返球システムも重要です。外部リターン チューブは多くの場合コスト効率が高く、メンテナンスが容易ですが、内部リターン システムはよりコンパクトで、ノイズや半径方向の突出を軽減できます。-適切な選択は、リード、速度、負荷、ナットのサイズ、機械のレイアウトによって異なります。

設置スペースが限られている機械の場合は、注文前にナット フランジのサイズ、ナット本体の直径、取り付け穴、および潤滑アクセスを確認する必要があります。

ヒント 8: 端部加工とサポート ユニットの確認

端部の加工は、ベアリングの取り付け、カップリングの接続、モーターの位置合わせ、サポートの精度、最終的な組み立てのパフォーマンスに影響するため、製造前に確認する必要があります。

一般的な端部加工の詳細には、ベアリング シートの直径、ショルダー位置、ねじ山、キー溝、サークリップ溝、カップリング端部、および加工された全長が含まれます。寸法を間違えるとボールねじがサポートユニットや機械フレームに適合しない場合があります。

サポートユニットなどBK/BF, FK/FF、 そしてEK/EFネジ径や設置スペース、機械の構造などに応じて選定されるのが一般的です。固定-端とサポートされている-端の配置は、クリティカル速度、カラムの強度、位置合わせの難易度に直接影響します。

ボールねじエンドサポートの配置

長いボールねじの場合、エンドサポートの選択が特に重要です。固定-サポート配置は、より高速でより長い移動に対してより優れたサポートを提供できます。一方、より単純なサポート配置は取り付けが簡単ですが、臨界速度と剛性が低くなります。

ヒント 9: 速度、ストローク、環境、メンテナンスを考慮する

最終的な選択では、速度、ストローク長、振動、環境、潤滑、メンテナンスもチェックする必要があります。長いスクリューを高速で回転させると、臨界速度に達し、振動や共振が発生する場合があります。

元の記事では次のような例が示されています。長さ 100- インチのボールねじと根元直径1インチ約の固有振動数を持つ可能性があります18Hz両端を固定した場合ですが、8Hz両端がサポートされている場合。これは、高速アプリケーションにおいて端部のサポート方法とサポートされていない長さが重要である理由を示しています。-

環境もボールねじの寿命に影響します。ほこり、切り粉、湿気、クーラント、不十分な潤滑、または不適合なグリースは、摩耗、騒音、腐食、およびメンテナンスコストを増加させる可能性があります。

ボールねじ選定一覧表

ご注文前のチェックリスト

ボールねじアセンブリを注文する前に、主要なパラメータを明確に確認することをお勧めします。これにより、通信時間を短縮し、誤った機種選択を回避できます。

DLYボールねじ選定参考資料

DLYの消耗品ボールねじ、マッチしたボールナット、カスタマイズされた端部加工、ボールネジサポート、および CNC 機械、自動化機器、包装機械、産業用モーション システム用の関連する直線運動コンポーネント。

実際の選定にあたっては、ねじ径、リード、ナットの種類、精度等級、予圧量、端面加工、サポートユニット、荷重、速度、機械の用途などを合わせてご確認ください。 DLY 冷間圧延ボールねじ-は通常 C7 精度グレード、研削ボールねじは C5 精度グレードです。

結論

一般的な型番だけではなく、用途に合わせて適切なボールねじを選定してください。直径、リード、負荷容量、速度、精度等級、予圧、ナットの種類、端部の加工、サポートユニット、作業環境はすべて、最終的な機械の性能に影響します。

一般的な CNC やオートメーションの用途では、C7 転造ボールねじが実用的でコスト効率が高い場合が多いです。-より高精度の位置決めシステムには、C5 研削ボールネジの方が適している可能性があります。-長距離移動、垂直設置、高速軸の場合は、支持方法、座屈、臨界速度、メンテナンスも慎重に確認する必要があります。-

ボールねじを完全に選択するには、ねじ、ナット、サポート、端部加工、潤滑、機械構造を 1 つのシステムとして考慮する必要があります。