ボールねじの3つの基本的な取り付け方法

ボールねじ工作機械用軸受の分類の一つに属する、回転運動を動力に変換できる理想的な工作機械用軸受製品です。直線運動ボールねじは、ねじ、ナット、反転装置、ボールで構成されており、高精度、可逆性、高効率という特徴を同時に備えています。

ボールねじの取り付け方法は主に 3 つあり、片端固定、片端フリーの取り付け方法、片端固定、他端支持の取り付け方法、両端固定の取り付け方法があります。

1、片端固定、片端自由方式

片端を固定し、もう片端を自由にする設置方法：固定端のベアリングボールねじ支持方式は、軸方向力と半径方向力に同時に耐えることができますが、主に小ストロークの短いねじ軸受または全閉型工作機械に適しています。この構造の機械的位置決め方法を使用する場合、その精度は最も信頼できず、特に長径比の大きいねじ軸受（ボールねじは比較的細い）では、熱変形が非常に顕著になるためです。 ただし、1.5mの長いねじの場合、寒さや暑さのさまざまな条件下で0.05〜0.1mmの変動は正常です。 それでも、構造が簡単で、取り付けや試運転が簡単なため、ほとんどの高精度工作機械は今でもこの構造を使用しています。 ただし、特別な注意が必要な点があり、この構造を使用する場合は、ねじの性能を十分に発揮できるように、格子に追加して密閉型リングを使用してフィードバックする必要があります。

2、片端を固定し、他端をサポートモード

一端を固定し、他端を支持する構造です。固定端のベアリングは軸方向の力とラジアル方向の力の両方に耐えることができますが、支持端はラジアル方向の力のみに耐え、わずかに軸方向に浮くことができます。また、ねじの自重による曲がりを軽減または回避できます。さらに、ねじのボールねじ支持ベアリングの熱変形は、一端に向かって自由に伸びます。そのため、この構造は最も広く使用されています。例えば、国内の中小型CNC旋盤、立形マシニングセンターなどは、すべてこの構造を採用しています。

3、両端を固定

ねじの両端を固定することで、固定端のベアリングが同時に軸力を負担し、適切な予圧をねじにかけることができるため、ねじの支持剛性が向上し、ねじの熱変形も部分的に補償されます。そのため、大型工作機械、重機、高精度のボーリングマシンやフライス盤では、主にこの構造が採用されています。もちろん、この構造を採用すると調整作業が面倒になるという欠点もあります。また、両端の予圧の取り付けと調整が大きすぎると、ねじの最終ストロークが設計ストロークよりも大きくなり、ピッチも設計ピッチよりも大きくなります。また、両端のナットの予圧が不十分な場合は逆の結果になり、機械の振動が発生しやすくなり、精度が低下します。したがって、構造が両端で固定されている場合は、不必要な損失が発生しないように、分解は指示に厳密に従って調整するか、調整用の機器（デュアル周波数レーザー干渉計）の助けを借りて行う必要があります。