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정밀 전달 장치 분야의 핵심 부품인 볼스크류 볼스크류의 정확도, 안정성 및 수명은 생산 공정의 각 세부 사항 관리에 직접적으로 달려 있습니다. 일반적인 철강 재료 한 조각이 미크론 수준의 전달이 가능한 완제품이 되기까지 볼스크류는 다수의 엄격한 제조 공정을 거칩니다. 오늘 우리는 여러분을 볼스크류 생산 현장으로 안내하며 원자재 선정부터 완제품 검사까지의 전체 과정을 공개하고, 고정밀 볼스크류가 어떻게 탄생하는지 보여드리겠습니다.
I. 원천 관리: 견고한 품질 기반을 위한 원자재 선정 및 사전 처리
고품질 제품은 고품질의 원자재에서부터 시작됩니다. 볼스크류는 원자재의 재질, 순도 및 기계적 특성에 대해 매우 높은 요구 사항을 가지고 있습니다. 현재 주류 볼스크류 원자재로는 고탄소 크롬 베어링 강철(GCr15 등) 또는 합금 구조 강철(40CrNiMoA 등)이 사용됩니다. 이러한 강철은 우수한 경도, 내마모성 및 인성을 갖추고 있어 볼스크류의 장기간 고속 운전 요구 조건을 충족시킬 수 있습니다.
원자재 선정 단계에서, 우리는 스펙트럼 분석, 경도 시험 등의 방법을 통해 원자재의 불순물 함량과 기계적 특성을 엄격히 검사하여 매 배치의 강재가 기준을 충족하도록 보장합니다. 선정 후, 원자재는 단조, 정균화 및 풍화 등의 열처리 공정을 포함하는 전처리 단계로 진행됩니다. 여기서 단조는 결정립을 미세화하고 강재의 밀도와 강도를 향상시키는 역할을 하며, 이후 정균화 및 풍화 처리는 강재 내부 응력을 감소시키고 가공성능을 개선하여 후속 정밀 가공을 위한 기반을 마련합니다.
II. 핵심 가공: 조가공에서 정밀가공으로, 정확한 치수로 점차 접근
전처리 후, 강재는 핵심 가공 단계로 진입하며, 설계 요구사항을 충족하는 볼스크류 블랭크로 점진적으로 가공하기 위해 조가공과 정밀가공 단계로 나뉩니다.
1. 조 rough 가공: 불필요한 부분 제거 및 기본 윤곽 도출
조 rough 가공의 핵심 목적은 원자재의 과도한 부분을 신속하게 제거하고, 나사의 축경 및 나사 윤곽과 같은 기본 구조를 초기 가공하는 것이다. 주요 공정으로는 선반 가공 및 밀링이 있다. 선반 가공은 선반을 이용해 나사 양단의 축 머리, 단차 등 부위를 가공하여 축경의 기본 치수 정확도를 보장하며, 밀링은 키웨이나 평면과 같은 보조 구조물을 가공하여 후속 조립을 위한 준비를 한다. 조 rough 가공 단계에서는 치수 정확도에 대한 요구가 비교적 낮지만, 정밀 가공 시 제품의 변형을 방지하기 위해 가공 여유량을 엄격히 관리해야 한다.
2. 정밀 가공: 핵심 정확도를 제어하기 위한 극한 연마
정밀 가공은 볼스크류의 정확도를 결정하는 핵심 공정입니다. 제품의 치수 오차를 마이크론 수준으로 제어하기 위해 여러 가지 정밀 공정이 필요합니다. 주요 공정은 다음과 같습니다.
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나사 연마 : 고정밀 CNC 나사 연마기를 사용하여 스크류의 나사 리세이웨이를 연마합니다. 이는 핵심 공정 중 하나로, 피치, 나사각, 리세이웨이의 둥글기 등 주요 지표들을 정밀하게 제어해야 합니다. C2 등급의 고정밀 볼스크류의 경우, 피치 오차를 1미터당 0.005mm 이내로 유지해야 하므로, 연마 공정 중에는 레이저 간섭계를 이용해 실시간으로 검출하며 가공 조건을 동적으로 조정합니다.
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원통 연마 : 스크류의 축경에 대해 2차 연마를 수행하여 축경의 둥글기 및 원통도를 향상시키고, 스크류, 너트 및 베어링 간의 맞춤 정확도를 보장하며, 작동 중 진동과 소음을 줄입니다.
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단면 연마 및 드릴링 스크류의 양단면에 정밀 연삭을 실시하여 단면과 스크류 축 사이의 직각도를 보장하며, 동시에 양단의 장착 홀, 중심 홀 및 기타 부품을 정확하게 가공하여 조립 시 동축도를 보장한다.
III. 핵심 강화: 열처리 및 표면처리를 통해 성능과 수명을 향상
정밀 가공 후, 볼스크류는 경도, 내마모성 및 내식성을 더욱 향상시키고 수명을 연장하기 위해 열처리 및 표면처리를 거쳐야 한다.
열처리 공정은 주로 담금질 및 회화를 채택합니다. 담금질은 나사의 경도를 크게 향상시킬 수 있으며(일반적으로 HRC60 이상에 도달), 내마모성을 증가시킵니다. 회화는 담금 후 잔류 응력을 감소시키고 나사의 인성을 개선하여 사용 중 파손을 방지할 수 있습니다. 열처리의 균일성을 보장하기 위해 산화와 변형을 줄이기 위해 진공 담금로를 사용하여 가공합니다.
표면 처리는 적용 분야에 따라 다양한 공법을 선택합니다. 일반적인 작업 조건에서는 질화 처리를 통해 나사 표면에 단단한 질화층을 형성하여 내마모성을 더욱 향상시킵니다. 습기가 많거나 부식성이 강한 환경에서는 크롬 도금 또는 발흑 처리를 적용하여 부식 저항성을 높입니다.
IV. 조립 및 검사: 양품 생산을 보장하는 최종 방어선
위의 가공 및 강화 처리 후 볼스크류는 조립 및 완제품 검사 단계로 들어가며, 이는 양품이 공장에서 출하되기 전 최종 방어선 역할을 한다.
1. 조립 공정
조립은 주로 가공된 스크류 샤프트를 너트, 볼, 케이지 및 기타 부속품들과 결합하는 과정을 포함한다. 핵심은 볼이 레이스웨이 내에서 원활하게 굴러가도록 보장하는 것이므로, 너트와 스크류 사이의 맞춤 간극을 정확하게 조정해야 한다. 필요 시에는 이중 너트 프리로딩, 개스킷 프리로딩 등의 프리로딩 공법을 적용하여 스크류의 강성과 위치 결정 정밀도를 향상시킨다. 조립 후에는 윤활 처리도 필요하며, 작동 중 마찰 손실을 줄이기 위해 특수 그레이스를 주입한다.
2. 완제품 검사
완제품 검사 단계에서는 볼스크류의 다양한 지표를 종합적으로 검사하며, 부적합 제품은 공장 출하가 허용되지 않습니다. 검사 항목은 다음과 같습니다:
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정확도 검사: 레이저 간섭계를 통해 리드 정확도 및 위치 정확도를 측정하고, 원형도 측정기를 사용하여 레이스웨이의 원형도를 검사하여 해당 정밀 등급 요건에 부합하는지 확인함;
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성능 검사: 무부하 작동 테스트를 수행하여 작동 중 소음, 온도 상승 및 작동의 부드러움을 검사하고, 부하 테스트를 통해 하중 지지 능력과 강성을 검증함;
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외관 및 치수 검사: 표면의 흠집 및 결함을 점검하고, 축 지름 및 길이 등의 주요 치수를 재검사함.
V. 결론: 정밀함은 세부에서 나오며, 장인정신이 품질을 만든다
원자재 선정에서 완제품 납품에 이르기까지 볼스크류 생산 공정은 수십 가지의 절차를 거치며, 모든 단계에서 극도로 정밀한 제어와 엄격한 품질 관리가 요구됩니다. 이러한 세부 사항에 대한 철저한 준수가 볼스크류가 고급 제조, 자동화, 의료 등 다양한 분야에서 핵심 전달 장치로서의 역할을 수행할 수 있게 하는 것입니다.
볼스크류 생산 공정의 기술적 세부 사항에 대해 더 알고 싶으시거나 맞춤형 볼스크류 제품이 필요하신 경우, 언제든지 문의해 주십시오. 전문적인 생산 기술과 엄격한 품질 관리를 바탕으로 귀하에게 높은 신뢰성과 고정밀도를 갖춘 볼스크류 제품을 제공하겠습니다!
