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一,絲杠:
1、DN值定義
    以DmN值來(lái)評定滾珠絲杠高速性,Dm為滾珠絲杠上下滾珠之中心圓直徑(P.C.D),N為絲杠最大回轉數,所以DmN值即表示滾珠之公轉速度,DmN值即為該滾珠絲杠的設計高速極限。
    為方便計,以絲杠外徑D取代Dm。以50ψx 30 滾珠絲杠而 言,當絲杠最大回轉數為3000rpm時(shí),DN值可達15萬(wàn),最大進(jìn)給速度為 90 m/min。
   
2、高DN值與高導程的應用差異性為何?
   
3、高DN值與高導程的差異性
    .設計理念:
    高導程: 以絲杠導程增加,提升進(jìn)給速度
    高DN值: 回轉數與導程之有效平衡考量如精度、動(dòng)靜負荷、臨界速度、 慣性力誘發(fā)振動(dòng)、溫升等高速化引發(fā)的問(wèn)題。

4、工具機與射出機滾珠絲杠之比較為何?        

工具機 射出機
.定位 .負荷
.一般行程 .短行程(潤滑點(diǎn))
.一般壽命 .耐久性
.表面剝落即不堪使用 .不能傳動(dòng)即不堪使用
.疲勞損壞以螺母為先 .疲勞損壞以絲杠為先

5、自潤式滾珠絲杠之比較
   
   
6、絲杠材質(zhì)及特性為何?
材質(zhì) 滾珠絲杠之絲杠材質(zhì)一般是使用高碳合金鋼(參照下表)等材質(zhì);
特性 高碳合金鋼含碳量達0.45%以上,適合感應熱處理,能使材料具有良好的表面硬度及表面耐磨耗性,滾珠絲杠因此具有優(yōu)良的使用壽命;同時(shí)由于材料的心部未麻田散鐵化而保持變韌鐵組織,抗拉強度高而韌性強,故絲杠不易因為沖擊性的負荷而發(fā)生斷裂。

項目 材質(zhì)編號
BSI DIN AISI JIS
絲杠 EN43C 1.1213 1055 S55C
  1.7225 4140 SCM440H
EN19C 1.7228 4150 SCM445H
螺母 EN34 1.6523 3310 SNCM220(21)
EN36 8620 SCM420H
SCM415H
鋼珠 EN31 1.3505 52100 SUJ2

7、螺母材質(zhì)及特性為何?
材質(zhì) 滾珠絲杠之螺母材質(zhì)一般是使用SCM415H、SCM420H、SNCM220等低碳合金鋼(參照下表)。
特性 低碳合金鋼適合使用滲碳淬火的熱處理硬化方式,使材料具有良好的表面硬度及表面耐磨耗性,滾珠絲杠因此具有良好的使用壽命;同時(shí)由于材料的心部未麻田散鐵化而保持變韌鐵組織,抗拉強度高而韌性強。

項目 材質(zhì)編號
BSI DIN AISI JIS
絲杠 EN43C 1.1213 1055 S55C
  1.7225 4140 SCM440H
EN19C 1.7228 4150 SCM445H
螺母 EN34 1.6523 3310 SNCM220(21)
EN36 8620 SCM420H
SCM415H
鋼珠 EN31 1.3505 52100 SUJ2

8、絲杠、螺母及鋼珠其硬度為多少?
    研磨級絲杠、螺母:58~62HRC
    轉造級絲杠、螺母:56~62HRC
    鋼珠:62~66HRC
9、滾珠絲杠何時(shí)需要預壓?預壓對有何優(yōu)缺點(diǎn)?
    A. 機器精度要求高,而機器的背隙上限值小的時(shí)侯(如配合直線(xiàn)導軌使用可以使機器的反向運動(dòng)背隙接近于零)。
    B. 優(yōu)點(diǎn): 消除背隙;消除背隙可使機械傳動(dòng)的精度更為穩定,且機械傳動(dòng)結構的剛性提高。
       缺點(diǎn): 降低機械效率,預壓若過(guò)大會(huì )產(chǎn)生溫升問(wèn)題及壽命降低,所以滾珠絲杠的預壓必須設定在一合理范圍內。
10、滾珠絲杠的預壓產(chǎn)生方式有哪幾種設計?其差異為何?
A. 1.單螺母預壓:(包含過(guò)大鋼珠預壓方式、導程偏移預壓方式)
2.雙螺母預壓:(包含:拉伸預壓方式、壓縮預壓方式)
B. 1.過(guò)大鋼珠預壓方式:(以鋼珠大小,調整預壓)
特征:鋼珠與珠槽四點(diǎn)接觸,適用于輕預壓. 
2.導程偏移預壓方式:(加大節距或縮小節距) 
特征:在螺母節距上作δ值的偏移來(lái)取代傳統雙螺母預壓方式,此方式較適用于中輕預壓,最好將預壓力設計在5%動(dòng)負荷以下。 3.拉伸預壓方式
特征:使用一過(guò)厚的預壓片將兩個(gè)螺母外張方式達到預壓之效果,此為HIWIN精密級滾珠絲杠較常使用的方式。 
4.壓縮預壓 
特征:由較薄的預壓片,再以螺栓將兩螺母鎖緊一起,達到預壓之效果。

11、滾珠絲杠之潤滑油脂如何選用?
    一般建議以軸承潤滑油為滾珠絲杠之潤滑油,如要使用油脂則建議以鋰皂基的油脂。油品的黏度選用是依操作速度、工作溫度及負荷的情形來(lái)做選擇。高速時(shí),建議使用的潤滑油為40℃時(shí)的黏度指數范圍32~68 cSt (ISO VG 32~68)(DIN 51519)。低速時(shí),建議使用的潤滑油為40℃時(shí)的黏度指數范圍在90 cSt (ISO VG 90)以上。
    用于高速且重負載的時(shí)后,必須以強制冷卻來(lái)降低溫度,且可藉由中空絲杠通入冷卻油或水來(lái)達到冷卻效果。

潤滑方式 檢查與添加的守則
˙每周檢查油量及去污
˙潤滑油臟污時(shí)建議更換潤滑油
油脂 ˙每2~3個(gè)月檢查是否有臟污的碎屑混入
˙油脂臟污時(shí),清除舊有油脂并更換新油脂
˙每年更換油脂


12、常用的油嘴及接頭有哪些?在設計需要考慮哪些因素?
    A. 公制有M6、M8*1P,英制則為1/8"PT。
    B. 設計考慮因素:1.空間考量。2.注油位置最好于法蘭上方或上方45度角位置,以提供注油的較好效果(油品可以由于重力而進(jìn)入螺母內部)。

13、何謂靜負荷?
    滾珠絲杠在靜止狀態(tài),滾珠和軌道接觸面都不致產(chǎn)生大于萬(wàn)分之一(0.0001)鋼珠直徑之塑性變形量時(shí),滾珠絲杠之最大可承受負荷。
14、高防塵滾珠絲杠的使用時(shí)機為何?
    HIWIN特殊設計的高防塵滾珠絲杠,使用多層防塵材料緊密包覆絲杠,所以塵屑不易進(jìn)入,而能達到高防塵效果;其適用在較高塵屑的工作環(huán)境,例如:木工業(yè)、橡塑膠…等。
15、什么時(shí)機應設計配珠?配珠有何優(yōu)缺點(diǎn)?
    A. 設計時(shí)機:于機構空間不足使用單螺母預壓方式時(shí),為了提升其動(dòng)作特性,一般建議以1:1配珠。
    B. 優(yōu)點(diǎn):能提升其動(dòng)作特性,減少相鄰鋼珠間之相互摩擦。
       缺點(diǎn):減低絲杠動(dòng)負荷。

16、絲杠中空使用時(shí)機為何?有何優(yōu)點(diǎn)?
    A. 一般較適合于絲杠溫升要求較嚴格的機器。使用中空絲杠,由于可以通油或水來(lái)冷卻絲杠,故絲杠本身不易發(fā)熱,可有效控制溫度,達到精度穩定目的。
    B. 中空滾珠絲杠具有重量減輕之優(yōu)點(diǎn),因此絲杠比較不易因自重而下垂過(guò)大,而且由于絲杠之慣量減少,使馬達之驅動(dòng)扭力降低;另一方面,由于絲杠的中空部份可以使冷卻劑流經(jīng)而達到降低絲杠溫度之用,因此絲杠的溫度可以得到較佳的控制。
17、滾珠絲杠安裝時(shí)應注意那些事項?
     滾珠絲杠為精密的機械零組裝,所以在安裝時(shí)需注意下列事項:
    (1)滾珠絲杠必須保持干凈及擦拭清潔,不使異物進(jìn)入螺母內。
    (2)不可任意敲打,并保持外觀(guān)不碰撞傷。
    (3)安裝面的表面修整及清潔要徹底。
    (4)合宜的公差及精確的校正。
    (5)適宜的潤滑。
    (6)不可將絲杠與螺母分離。
    (7)最好在絲杠兩端加裝防撞器,以避免運轉超過(guò)行程極限而損傷滾珠絲杠。
    (8)使用保護套來(lái)保護滾珠絲杠,并且防塵。
18、軸承背對背組合【DB】有何優(yōu)缺點(diǎn)?
    優(yōu)點(diǎn):作用點(diǎn)間的距離較大,剛性較佳。
    缺點(diǎn):較易受幾何精度影響。
19、軸承面對面組合【DF】有何優(yōu)缺點(diǎn)?
    優(yōu)點(diǎn):較易組裝,幾何精度影響較小。
    缺點(diǎn):作用點(diǎn)間的距離較小,剛性較差。
20、絲杠一般的預拉量為何?
   一般以1米長(cháng)約0.02~0.03mm為預拉值。

 二,導軌
    1.基準軌與從動(dòng)軌之差異
    基準軌滑塊側邊基準面是要作為床臺安裝承靠面,因此其滑塊成控制〈從動(dòng)軌滑塊成對寬度差不保證〉?;鶞受壣嫌锌躺螹A之記號

    2.何謂預壓?何謂摩擦阻力?
    遇壓力是存在軌道與鋼珠之間的內力總合,目的是為了提升剛性法直接量測,而遇壓力與摩擦力之間呈線(xiàn)性相關(guān),因此遇壓力的范圍去定義。為了量測準確性須在不裝刮油片狀況下量測。
    摩擦阻力是推動(dòng)一個(gè)滑塊所需的力量,摩擦力來(lái)源包含預壓力、在負荷。
    3.如何計算驅動(dòng)直線(xiàn)導軌所需推力?
    在直線(xiàn)導軌不受軸向負荷的情況下,所需推力相當于摩擦力,摩擦力F之計算方式如下〈如直線(xiàn)導軌受軸向外力,則需加減該項外力值〉:
   

    其中:
    F:摩擦力(kgf)
    S:刮油片阻力(kgf)
     :摩擦力系數(直線(xiàn)導軌的摩擦系數約為0.01)
    P:預壓力(kgf)
    W:運動(dòng)垂直方向負荷(kgf)
    4.直線(xiàn)導軌適用環(huán)境?
    一般件:
    金屬端蓋:可耐 ,瞬間
    特殊環(huán)境,低溫、潔凈室、真空、食品業(yè)等需求請事先與HIWIN連絡(luò )。
    5.直線(xiàn)導軌潤滑油選用
    油脂
   
    潤滑油
   

    6.導軌安裝螺絲扭力值

   
    注:螺栓等級12.9

三,KK
    1.為何使用U型導軌?
    導引導軌與底座結合,成為U型結構體稱(chēng)“U型導軌”,有省空間、高剛性、高精度與簡(jiǎn)化零件功能,可提供相對的輕量化,成為高精密定位平臺。省空間:雖然組裝介面的尺寸與同類(lèi)產(chǎn)品相當,但是,HIWIN的U型導軌外型則更為縮小,具有更小的空間,如此的安排可讓U型導軌的重心落在底面上。剛性強:透過(guò)有限元素法之較好化設計, U型導軌的剛性亦可同時(shí)獲得提升。高精密定位平臺:精密制造之U型導軌與滾珠絲杠,透過(guò)軌道與軸承之剛性,達到精密定位目的。
    2.如何連接馬達?
    驅動(dòng)馬達可選擇市場(chǎng)上伺服與步進(jìn)馬達,各廠(chǎng)牌外形及尺寸些微差異,連結方式為使用馬達連接法蘭,安裝于精密線(xiàn)性模組上,經(jīng)由連軸器直結方式,帶動(dòng)滾珠絲杠而使滑臺移動(dòng);亦可選擇回轉型馬達連接法蘭,使用齒型皮帶移動(dòng)滑臺。低慣量伺服馬達非常適合使用于精密線(xiàn)性模組,可有高速度與高精度;在使用步進(jìn)馬達時(shí),搭配微步進(jìn)之驅動(dòng)器,相對的提高解析度,可得低單價(jià)與高精密定位。
    3.如何安裝?
    精簡(jiǎn)之標準模組設計與安裝界面,使用線(xiàn)性模組相當容易,將相關(guān)工件鎖固,不需經(jīng)復雜之調整程序,即可架設高精度線(xiàn)性傳動(dòng)應用。為了讓使用者更方便的安裝,在U型導軌及滑座上均安排有供組裝之承靠面,讓組裝的精度要求可以輕易達成。
   

    4.如何計算解析度及運動(dòng)速度?
    由滾珠絲杠與使用馬達決定,公式如下:
   
    R : 解析度(mm)
    L : 滾珠絲杠導程(mm)
    P : 驅動(dòng)馬達每一轉脈波數(pulse/r)
    e : 減速比

    如 L=10mm, P=10,000 pulse/r,e=1
    而得解析度為0.001mm=1μm
   
   

    V : 運動(dòng)速度m/min
    L : 滾珠絲杠導程(mm)
    N : 驅動(dòng)馬達旋轉速度(r/min)
    e : 減速比

    如 L=10mm, N=3,000 r/min,e=1
    而得運動(dòng)速度為30m/min=500mm/sec