유성 롤러 스크류용 롤러 스크류 가공

유성 롤러 스크류는 휴머노이드 로봇과 포지셔닝 시스템용 고효율 구동 부품입니다. 롤러 스크류는 제조 품질에 따라 전체 시스템의 기능이 결정되는 핵심 요소입니다. 한 자릿수 µm 범위의 형상 및 위치 공차와 Ra 0.4의 표면 조도는 고정밀 연삭 공정을 필요로 합니다.

유성 롤러 나사: 최신 드라이브 기술의 핵심 구성 요소 

롤러 스크류에 대한 기술적 요구 사항

롤러 스크류는 높은 힘 밀도와 최소한의 마찰로 선형 운동을 전달합니다. 힘은 유성 배열로 회전하는 여러 개의 나사산 롤러를 통해 전달됩니다. 따라서 기존 볼 스크류 드라이브보다 컴팩트한 디자인으로 더 높은 부하 등급을 구현할 수 있습니다.

정밀 제조 전문 기업으로서 EMAG은 유성 롤러 스크류 생산을 위한 연속된 공정의 라인업을 제공합니다. 고정밀 원통 연삭기 WPG 7 시리즈와 정교한 제조 전략의 조합을 통해 당사는 최고의 품질을 유지하면서 이러한 정교한 부품을 경제적으로 생산할 수 있습니다.

유성 롤러 스크류 스핀들의 공작물 사양

휴머노이드 로봇용 유성 롤러 스크류는 컴팩트한 디자인과 높은 정밀도가 요구되는 것이 특징입니다. 시작 재료는 경도가 HRC 60인 경화강 블랭크로 열처리 후 연마해야 합니다. 스핀들의 총 길이는 일반적으로 110~120mm이며, 직경이 다른 여러개의 외경을 정밀하게 연마해야 합니다.

유성 롤러 스크류는 정밀 연삭된 유성 롤러 스크류 스핀들과 해당 너트로 구성됩니다.
선삭을 선형 운동으로 정밀한 변환을 위한 스핀들과 너트가 있는 유성 롤러 스크류 드라이브.

전체 공정 체인: 소재부터 가공 완료까지

유성 롤러 스크류를 생산하려면 원소재에서 가공된 완제품까지 여러 생산 단계가 포함된 세심하게 조정된 프로세스 체인이 필요합니다. EMAG은 이 프로세스 체인에 최적화된 솔루션을 제공합니다.

  1. OP05 - 블랭크 준비: 시작 재료는 이미 대략적인 최종 치수에 맞게 사전 가공된 원통형 형태의 스틸 블랭크입니다.
  2. OP10 - 정밀 선삭(VT 2): 윤곽의 사전 가공은 EMAG 수직 선반 VT 시리즈에서 수행됩니다. 모든 직경 증분 및 끝단면은 후속 연삭 공정을 위해 정해진 여유를 가지고 준비됩니다.
  3. OP20 - 깊은 드릴링: 스핀들의 중앙 보어는 깊은 드릴링 공정을 통해 드릴링됩니다. 이 구멍은 무게를 줄이는 데 필수적이며 후속 가공 단계의 가이드 역할을 합니다.
  4. OP30 - 열처리: HRC 60으로 경화하면 스핀들이 나중에 받게 될 높은 기계적 부하를 견딜 수 있습니다. 열처리 후에는 마무리 연삭이 필수적입니다.
  5. OP40 - 외경 원통 연삭 I(WPG 7): 더 얇은 샤프트 섹션 가공을 위한 첫 번째 연삭 작업.
  6. OP50 - 외경 원통 연삭 II(WPG 7): 더 큰 지름을 가공하기 위한 두 번째 연삭 작업.
  7. OP60 - 나사산 연삭 (G375H): EMAG G 375 H 나사산 연삭기에서 정밀 나사산의 최종 가공.
유성 롤러 나사 가공을 위한 그래픽 프로세스 체인
이 다이어그램은 소재부터 미세 가공, 심공 드릴링 및 열처리, 2단계 원통 연마 및 최종 나사산 연삭에 이르는 유성 롤러 스크류의 공정 체인을 보여줍니다.

두 대의 WPG 7 원통 연삭기를 사용한 가공 전략 

유성 롤러 스크류 스핀들 연삭의 특별한 과제는 작은 지름, 중공축 특성 및 매우 엄격한 공차 요구사항의 조합에 있습니다. 따라서 EMAG은 부품의 특정 요구 사항에 최적으로 부합하는 두 대의 외경 원통 연삭기 WPG 7을 사용한 2단계 가공 전략을 사용합니다.

외경 원통 연삭기 WPG 7의 정면도
정밀 샤프트의 원통 연마를 위한 WPG 7 연삭기.

OP10: 첫 번째 연삭 작업 - 얇은 샤프트 끝단 가공

첫 번째 연삭 작업에서는 스핀들의 더 얇은 끝이 가공됩니다. 이 영역은 벽 두께가 얇기 때문에 공정 제어에 특별한 요구 사항이 있습니다(스핀들은 속이 비어 있음). 낮은 연삭력이라도 지지대가 부적절하면 진동이 발생하여 표면 품질과 치수 정확도가 모두 저하될 수 있습니다.

OP20: 두 번째 연삭 작업 - 주 직경 가공

소재를 선삭한 후 두 번째 연삭 작업은 더 큰 지름을 가공하는 데 사용됩니다. OP10에서 이미 정밀한 기준 기준면이 생성되었으므로 이제 이전에 연삭한 표면을 지지하는 견고한 스테디 레스트를 사용하여 작업할 수 있습니다.

외경 원통 가공용 유성 롤러 스크류 스핀들 및 연마 휠이 클램핑된 WPG 7의 작업 영역.
WPG 7의 작업 영역은 원통 연마 중 유성 롤러 스크류의 셋업을 보여줍니다.

유성 롤러 나사를 가공할 때 최적의 결과를 얻으려면 헬리컬 연삭 휠을 사용하는 것이 중요합니다. 이 공정에서 연마 휠은 공작물 축에 대해 정해진 각도로 설정되므로 여러 가지 장점이 있습니다:

  • 지름과 끝단면의 동시 가공: 경사 디스크를 사용하면 한 번의 작업으로 원통형 표면과 숄더를 동시에 연마할 수 있습니다.
  • 칩 제거 개선: 각도는 숄더의 접촉 영역에서 연삭 칩을 제거하는 데 유리합니다.
  • 표면 조도 향상: 각진 플 런지 컷과 후속 세로 연삭의 조합으로 최적의 면조도를 얻을 수 있습니다.

WPG 7 기계에 사용되는 연마재는 지석 연마 휠(옵션으로 CBN 연마 휠)입니다. 최대 디스크 직경이 500mm, 디스크 폭이 80mm인 이 디스크는 효율적인 가공을 위한 충분한 용량을 제공합니다. 최대 절삭 속도 50m/s는 소재에 유입되는 열을 제어하여 최적의 절삭 조건을 보장합니다.

유성 롤러 스크류를 위한 EMAG 제조 솔루션의 장점

유성 롤러 스크류 생산을 위한 EMAG의 완벽한 솔루션은 로봇 공학, 자동화 기술 및 정밀 기계 공학 분야의 사용자에게 결정적인 경쟁 우위를 제공합니다:

  • 단일 공급원을 통한 엔드-투-엔드 프로세스 체인: 선삭 및 연마에서 나사산 연마에 이르기까지 EMAG은 모든 제조 기술을 단일 공급원에서 제공합니다.
  • 통합된 품질 보증: 공정 중 측정은 추가 검사 단계 없이 가장 엄격한 공차 준수를 보장합니다.
  • 최적화된 기계 가공 전략: 2단계 연삭 공정에 적용된 고정 휴식 개념을 통해 경제적인 사이클 타임으로 최고의 정밀도를 보장합니다.

설비

(1) 대 기계 발견

[Translate to Korean (6):]

WPG 7

Modular
  • 최대 공작물 길이: 250 mm | 10 in
  • 중심 높이: 100 mm | 4 in
  • 팁의 길이: 380 mm | 15 in

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