ボールねじの精度と正確さ

業界内では、精度と精密度について議論する際に用語の混乱が生じることがあります。多くの場合、お客様はこれらを同じ意味で使用していると表現しますが、実際はそうではありません。これらは実際には別々の用語であり、ボールねじとその用途を定義するために使用されます。

精度はネジによって定義され、製造方法を反映します。例えば、転造されたのか、研磨されたのかなどです。精度は、中心に向かってダーツを投げ、的を射抜くことに似ています。一方、精密度はナットによって定義され、システムが意図したターゲットにどれだけの頻度で命中するか、つまり再現性を表します。

ボールねじの速度と加速度

速度もまた重要な要素ですが、ボールナットの速度とスクリューの速度という2つの要素に分けることができます。最初の要素はスクリュー自体に関係し、スクリューの回転速度を指します。スクリュー速度の限界は、多くの場合、スクリューの長さによって決まります。例えば、スクリューが長いほど、振動が大きくなる可能性があります。システム内の振動は腐食や寿命の低下につながります。多くの設計者は、荷物をできるだけ早く目的の位置に到達させるために、できるだけ速く移動させたいと考えています。しかし、残念ながら、スクリューには対処しなければならない限界があります。

臨界速度の2番目の要素はナットに適用されます。ここでの臨界速度とは、リターンシステムの制限内でナットがどれだけ速く回転できるかを指し、内部のボールベアリングがどれだけ速く循環するかを反映しています。FUYU Linearのミニチュアメトリックスクリューアセンブリは、非常に滑らかで静音性に優れた内部リターン機構を備えており、より高いナット速度にも対応できます。

ボールねじデューティサイクル

デューティサイクル自体はそれほど重要ではありません。通常、デューティサイクルはねじの寿命に関する議論に大きく関係しますが、動作プロファイルを考慮すると非常に複雑になることがあります。動作プロファイルは通常、台形曲線を描くような動きで、最初の加速、次に一定速度、そして最後に減速が続きます。これらはすべて非常に重要ですが、加速は一般的に無視される項目の一つです。実際、参考資料でボールねじの加速限界を見つけるのは非常に困難で、多くの場合、標準的な1.5Gに制限されています。この数値はあくまでも目安です。実際の最高速度、加速、減速はアプリケーションによって大きく異なり、多くの場合、実験を通じて定義する必要があります。

ボールねじの優れた点の一つは、その寿命が明確に定義されていることです。国際規格では、ボールねじの寿命の定義方法が明確にされています。測定基準としては、通常100万回転を基準としており、これは当社のL10寿命であり、統計的には90%のボールねじがこの寿命に達します。実際には、はるかに長い寿命に達することもありますが、現在では最小値が確立されています。

ボールねじの移動

小型ボールねじの場合、移動量に関連する要因はいくつかあります。1～2ミリメートルという短い移動量では、ボールがナット内で完全に循環しないため、問題が発生します。このような状況下でのボールねじの寿命の定義は、リターンシステムの設計と機能と相まって、その性能に非常に重要な役割を果たします。例えば、流体ポンプは10～100ミリメートルという極めて短い移動量を必要とします。最後の1ミリメートルの移動量に最も大きな力が加わるため、ボールねじの寿命の定義において問題が生じる可能性があります。