"정밀도 등급" 은 무엇이며 어떻게 적용하는가?
Ball Screw Assembles에서의 정밀도란, Screw에 전달되는 회전력을 변환하여 직선 운동으로 움직이는 Nut Assembles가
과연 어느 정도의 정밀함을 가지고 설계자가 요구하는 거리를 이송할 수 있는가?를 나타내 주는 개념일 것입니다.
즉, Motor에서 발생되는 회전수가 구현하고자 했던 계산 상의 거리와, Nut Assembles가 실질적으로 이동한 거리에서
어느 정도의 차이가 날 수 있는가를 표현하는 것인데, 이러한 실질적인 이동 거리의 차이는 앞에서 설명드린 Nut와 Screw
간의 Back-lash에서도 발생할 수 있고, Screw 자체의 가공 정밀도에서도 발생하게 됩니다.
그러므로 이번 장에서 설명하는 정밀도 등급은 Screw 자체의 '가공' 정밀도 부분을 말하며, Back-lash가 예압의 부가로
인해서 없어질 수 있는 반면에, 이번 장에서 표현되는 정밀도는 "근원적이고 영속되는" 개념의 오차이므로 등급으로
지정하여 표시하는 것입니다.
Ball Screw의 정밀도에 영향을 미치는 요소는 크게 나누어서
1) Screw의 Lead 가공 정밀도 - Lead 가공 오차와 변동 값
2) Screw 장착부(Both End) 가공 정밀도 - Bearing 장착부위의 직각도, 편심도 등의 오차
3) 예압 토르크(Torque) 변동 비율 - Nut Assembles에 부가된 예압 Torque의 변동 오차로 구분되며, 각각의 정밀도
등급별로 규정된 허용 오차가 ISO 3408-03(또는 DIN 69 051)에 규정되어 있고 대부분의 제조 Maker에서는 통일된 규정에
따라 Catalogue에 각각의 내용을 게재하고 있습니다.
Screw의 Lead 정밀도를 구분하는 등급은 통상 0, 1, 3, 5, 7, 9(또는 10)의 순서와 형식으로 구성됩니다.
제조 Maker에 따라서 C0, C1, C2...의 형식으로 구분하기도 하고, P0, P1, P2...의 형식이나 T5, T7...의 형식으로 구분하기도
합니다. (전조(Rolled) Screw와 연삭(Ground) Screw에 따라 구분하기도 합니다.)
또 예외적으로 어떤 제조 Maker들은 통상 사용하지 않는 2, 4, 6 등급의 제품을 제조하는 것으로 표현하는 경우도 있는데
어차피 고객들께서 유념하셔야 하는 부분은 각각의 Maker가 등급을 표시하는 기호나 숫자가 아니라 등급별로 규정되는
Lead 오차의 정도와 그것이 설계하시는 기계 장치에 적합한 것인가를 확인하시는 일일 것이며, 여기에서는 ISO 규정에
따라서 표시하겠습니다.
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제조 방식 구분 |
연삭(硏削) Ground Screw |
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전조(轉造) Rolled Screw | ||||||
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일반 구분 |
정밀급 Ball Screw |
일반급 Ball Screw | ||||
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ISO 등급 |
0 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9(10) |
|
정밀도 |
고(高) 정밀도 | |||||
위에서 보시듯이 Ball Screw의 Lead 정밀도를 나타내는 숫자가 크면 클수록 정밀도는 낮아집니다.
그런 측면에서 전조 방식으로 제조되는 Rolled Screw의 경우에는 5급까지 만의 제품이 생산되며 연삭 가공을 실시하는
Ground Ball Screw의 경우에도 통상 5급 이하의 제품은 생산하지 않는 경우가 많습니다.
각각의 정밀도 등급에서 나타내는 실질 허용오차는 ISO 규정에 맞추어서 각각의 Maker들이 게재하여 배포하는 Catalogue에
상세하게 표시되어 있으며, 그 유형을 한 눈에 확인해 볼 수 있도록 그래프로도 표시해 주고 있습니다.
다만, ISO에서 규정한 허용오차의 수치는 "최대 수치"를 표기한 것이므로 보다 실질적인 제품 별 허용 오차는 각각의 제품
승인도면을 이용하여 확인하실 수 있습니다.
각각의 Ball Screw 제조 Maker들은 각자의 실적과 경험에 비추어서 고객들께서 설계하시고자 하는 각각의 기계 장치 별로
어느 정도 등급의 제품을 사용하는 것이 좋은지를 추천합니다.
아래에 제시되는 범례는 UMBRA 기술진이 추천해 드리는 항목입니다.
그러나 가장 우선적으로 고려해야 하는 것은 고객들께서 설계하시는 기계장치 별로 요구되는 고유의 위치 결정 정밀도에
대한 적합한 자체 기준을 설정하시는 것이며, 이것은 구매 비용 및 유지 비용에 막대한 영향을 미칩니다.
그러므로 아래에 표시되는 범례는 단순한 추천 항목 또는 사용 예제로만 확인하시는 것이 좋습니다.
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MACHINE TYPE |
AXIS |
PRECISION CLASS | |||||
|
1 |
3 |
5 |
7 |
9(10) | |||
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CNC Machine Tools |
Lathe |
X |
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|
Z |
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Milling Machine |
X-Y |
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| |
|
Z |
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| ||
|
Work Center |
X-Y |
|
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|
|
| |
|
Z |
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|
Plotter |
X-Y-Z |
|
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|
| |
|
Drilling Machines |
X-Y |
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|
|
| |
|
Z |
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| ||
|
Grinders |
X |
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|
|
| |
|
Z |
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| ||
|
Universal and Special Machines |
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|
Other CNC Machines |
Electrical Discharge Machines |
X-Y |
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|
Z |
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| ||
|
Wire-Cut Electrical Discharge Machines |
X-Y |
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| |
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Punching Press |
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|
3D Control Machine |
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