EN
AR
BG
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RU
ES
SV
TL
ID
UK
VI
HU
TH
TR
FA
AF
MS
SW
GA
CY
BE
KA
LA
MY
TG
UZ
精密伝動分野における主要な構成部品として、その精度、安定性および寿命は、 ボールスクリュー 生産プロセスにおける細部の一つひとつへの管理に直接依存しています。普通の鋼材の一片からマイクロメートルレベルの伝動が可能な完成品に至るまで、ボールねじは多数の厳密な製造工程を経ます。今回は、ボールねじの製造车间へと皆様をご案内し、原材料の選定から完成品検査までの全工程を明らかにし、高精度ボールねじがいかにして「生まれる」のかをご紹介します。
I. 原点管理：素材の選定と前処理による確かな品質基盤の構築
高品質な製品は良質な原材料から始まります。ボールねじは、材料の純度や機械的特性に対して非常に高い要求があります。現在、主流のボールねじ用原材料は高炭素クロム軸受鋼（例：GCr15）または合金構造用鋼（例：40CrNiMoA）です。この種の鋼材は優れた硬度、耐摩耗性および靭性を備えており、ボールねじの長期間にわたる高速運転のニーズを満たすことができます。
原材料の選定段階では、分光分析、硬度試験などの方法により、原材料の不純物含有量や機械的特性を厳密に検査し、すべてのロットの鋼材が基準を満たしていることを確認しています。選別後、原材料は鍛造、正火、焼鈍などの熱処理工程を含む前処理工程に入ります。鍛造は結晶粒を微細化し、鋼材の密度と強度を向上させます。その後の正火および焼鈍処理は、鋼材内部の残留応力を低減し、切削加工性を改善することで、後続の精密加工の基礎を築きます。
II. 中核的な機械加工：荒加工から仕上げ加工へ、正確な寸法に段階的に近づける
前処理を終えた鋼材は、中核的な機械加工工程に入り、設計要件を満たすボールねじの素形に加工するために、荒加工と仕上げ加工の2段階に分けて処理されます。
1. 粗加工：余分な部分を除去し、基本的な外形を形成
粗加工の主な目的は、原材料の余分な部分を迅速に取り除き、ネジの軸径やねじ山などの基本構造を初期段階で成形することです。主な工程には旋削とフライス加工が含まれます。旋削では、旋盤を使用してネジの両端にあるシャフトヘッドや段差などを加工し、軸径の基本的な寸法精度を確保します。フライス加工は、キー溝や平面などネジの補助構造を加工するために用いられ、後続の組立工程の準備を行います。粗加工段階における寸法精度の要求は比較的緩やかですが、精密加工時に不均一な加工余量による製品の変形を防ぐため、加工余量の管理は厳密に行う必要があります。
2. 精密加工：極限までの研削により核心となる精度を制御
精密加工はボールねじの精度を決定する重要な工程です。製品の寸法誤差をマイクロメートルレベルで制御するために、複数の精密工程を必要とします。主な工程は以下の通りです。
-
ねじ山の研削 ：高精度CNCねじ山研削盤を使用して、ねじのねじ山レースウェイを研削します。これは主要な工程の一つであり、リード、ねじ山角度、レースウェイの円度などの重要な指標を正確に制御する必要があります。C2グレードの高精度ボールねじの場合、リード誤差は1メートルあたり0.005mm以内に制御する必要があります。そのため、研削工程中はレーザー干渉計を用いてリアルタイムで検出し、加工パラメータを動的に調整します。
-
円筒研削 ：ねじの軸径に対して2次研削を行い、軸径の円度および円筒度を向上させ、ねじ、ナットおよびベアリング間の嵌合精度を確保し、運転中の振動や騒音を低減します。
-
端面の研削および穴あけ ねじの両端面に対して精密研削を実施し、端面とねじ軸との垂直度を確保する。同時に、取付穴、中心穴および両端の他の部分も正確に加工することで、組立時の同軸度を保証する。
III. 主要な強化：性能と寿命を向上させるための熱処理および表面処理
精密加工後、ボールねじは熱処理および表面処理を施して硬度、耐摩耗性および耐腐食性をさらに向上させ、使用寿命を延長する必要がある。
熱処理プロセスには主に焼入れおよび焼戻しを採用しています。焼入れはねじの硬度を大幅に向上させ（通常HRC60以上に達する）、耐摩耗性を高めます。焼戻しは焼入れ後の内部応力を低減し、ねじの靭性を改善して使用中の破断を防ぎます。熱処理の均一性を確保するため、酸化および変形を低減するために真空焼入れ炉を用いて処理を行います。
表面処理は使用環境に応じて異なるプロセスを選択します。一般的な使用条件では、ねじ表面に窒化層を形成する窒化処理を採用し、さらに耐摩耗性を向上させます。湿気や腐食性環境では、クロムメッキまたは黒色化処理を採用して耐腐食性を高めます。
IV. 組立および検査：良品を確実に生産するための最終防衛ライン
上記の処理および強化処理後、ボールねじは組立および完成品検査工程に進みます。これが合格品を工場出荷前に確保する最終的な防衛ラインです。
1. 組立工程
組立は、加工されたねじ軸とナット、ボール、ケージおよびその他の付属品を組み合わせる作業が中心です。その核心は、ボールがレースウェイ内でスムーズに転がることを保証することです。したがって、ナットとねじ軸の間の嵌合ギャップを正確に調整する必要があります。必要に応じて、ダブルナットによる予圧やスペーサーガスケットによる予圧などの予圧プロセスを採用し、ねじの剛性および位置決め精度を向上させます。組立後には潤滑処理も必要で、特別なグリースを注入して運転中の摩擦損失を低減します。
2. 完成品検査
完成品検査工程では、ボールねじの各種指標を包括的に検査し、不合格品は工場出荷を認めません。検査項目には以下のものが含まれます。
-
精度検査：レーザー干渉計を用いてリード精度および位置決め精度を検出し、円周測定器でレースウェイの真円度を検査し、対応する精度等級要件への適合を確実にする。
-
性能検査：無負荷運転試験を行い、運転中のノイズ、温度上昇、滑らかさを検査する。また、負荷試験を実施して耐荷重能力および剛性を確認する。
-
外観および寸法検査：表面に傷や欠陥がないかを点検し、シャフト直径や長さなどの主要寸法を再確認する。
V. 結論：精密さは細部から生まれ、匠の技が品質を実現する
原材料の選定から完成品の出荷まで、ボールねじの製造プロセスは数十の工程を経ており、各段階で極めて精密な制御と厳格な品質管理が求められます。この細部へのこだわりにより、ボールねじは高精度製造、自動化、医療などの分野で中核的な伝動部品として活躍しています。
ボールねじの製造プロセスに関する技術的詳細についてさらに知りたい場合や、カスタム仕様のボールねじをご希望の場合は、いつでもお気軽にお問い合わせください。当社は専門的な生産技術と厳しい品質管理体制により、高信頼性・高精度のボールねじ製品を提供いたします！
