검색어 : 傾斜軸ボルネジリード差がモーターに及ぼす影響_ 구글링 1. 서언 기계 구조에 있어서 테이블 이송계는 축방향의 정도를 결정하는 중요한 운동계이다. 이 이송계는 NC공작기계의 정동향상이 작금의 반도체 제조설비, 정보관련기기, 초정밀 가공기등의 발전과 같이 극히 높은 정도를 요구하고 있다. 여기서는 그 가운데 중요한 기계요소인 볼스크류, 직선 운동동안내 베어링을 중심으로 각 요소의 위치결정정도에 영향을 주는부분에 대하여 설명한다. 2. 정밀 위치 결정 요소 우측의 그림에 위치 결정계의 구성요소를 표시했다. 위치 결정 정도에 필요한 기능과 정도는 다양하기 때문에 사용하는 요소도 여러 조합을 고려하게 된다. 문제는 어느 요서가 좋은지가 아니라 목적이 되는 기능이나 정도에 어느 요소가 적합한지 아는것이다. 당연히 제어구동장치는 매우 중요한 역할을 한다. 위치 결정 시스템의 고정도화을 위하여 단순히 어떤 요소의 고정화만 아니라 계 전체에 대해서 검토와 최적화가 중요하다. 전달 기구의 요소로서 볼스크류는 가장 많이 사용되고 있다. 정확도 면에서도 값싸고 미끄럼 나사에서 초정밀 사각 스크류나 정압 스크류까지 폭 넓은 요소이다. 미세 결정을 위해서는 압전소자. 리니어 모터등의 직접구동이 실용화 되고 있다. 이처럼 여러가지 전달 구동 요소가 있지만 비용, 장기간의 안정성, 스트로크 강성, 부하용량, 속도등에 대한 대응성, 제어 용이함과 편리함을 볼 때 볼스크류는 많은 특징을 가지고 있다. 안내기구도다양한 요소가 이용되고 그중에서 미끄럼 안내는 가장 일반적이다. 그 가운데 현재 고정도 , 고속성이 요구되는중에 안내부의 흐름, 마찰력의 속도 외력에 대한 변화 , 저속시에 스틱 슬립, 고속시의 내수성등 문제가 있기에 정압 안내나 회전 안내의 사용이 증가하고 있다 또 진공등의 환경용에 대해서 자기부상 안내면도 실용화되고 있다.
검색어 : 傾斜軸ボルネジリード差がモーターに及ぼす影響_ 구글링 3. 볼스크류의 위치 결정정도의 영향 3.1 리드정도 볼스크류의 리이드 정확도는 1980년에 JIS화되고 1987년 일부 개정되어 (1)누적 대표 리드오차 (2)변동(길이) (3)변동(300mm) (4)변동(1회전)4특성으로 규정되고 있다. 볼스크류에 요구되는 기능은, 조립체에서 너트의 진행정도 이지만 일반적으로 나사축 한개의 리드 정도로 평가되는 경우가 많다. 리드 정도를 광범 위와 좁은 범위로 나누면, 광범위 정도는 상대적으로 가공 정도도 좋고 보정도 쉬우므로 문제가 되는 것은 적다. 향후의 고정도화를 위해서는 좁은 범위의 정확도가 중요하다. 그림 2에 최고급 정도인 C0급의 리드 오차의 일례를 제시한다. 누적대표 리드오차는 1μm/208mm, 전길이에 대한 변동스크류 축 전체에 대해 2μm, 너트 조립체에서는 0.9μm을 넘지 않고 허용치의 1/2이하이다. 변동의 특징적 성분은 볼스크류 연삭기의 1회전 성분으로 되고 단체로서 1~1.5μm이지만 너트 조립체에서는 평균화 효과에 의하여 0.5μm이하로 감소하게 된다. 일반적으로 협의의 오차는 단체의 경우보다 너트 조립체에서는 ½~1/3로 감소 한다. 그림2: 볼스크류 리드 정도 3.2 비동기 성분 리드오차는 그 주기에 차이가 있이가 있어도 축의 회전동기 성분이다. 축회전요소에는 전동체인 볼의 자전, 공전에인 비동기 성분도 있다, 초정밀 영역에서는 문제가 될수도 있다. 이 원인은 궤도면의 조도, 흔들림, 전동체 경의 편차, 진구도 불량등을 생각할수있다. 따라서 순환기구를 가진 요소에는 볼의 출입에 의하여 진동의 문제가 생긴다. 스키다1)는 초정밀 테이블에 있어서 0.4~0.5μm의 이송이 없는것이 발생하는 볼스크류를 래핑이나 합성수지의 스페이셔 볼을 사용하여 0.1μm이하의 이송을 한 사례가 있다. 볼 통과성분은 진동만 아니라 토오크 변동도 나타난다. 모터 토오크 관련하여 이송은 쉽다. 이것들의 파형 일그러짐 오차는 동기성분과 제어에 의하여 보정이 관란한 볼스크류를 초정밀 영역에서 사용할 경우의 문제점도 인과 관계를 포함한 정확한 평가 연구가 적지만 향후 중요한 과제중 하나이다.
검색어 : 傾斜軸ボルネジリード差がモーターに及ぼす影響_ 구글링 3.3 조립 정도 및 오차 리드정도가 양호해도 그 취부가 정확하지 않으면 위치결정 정도가 나빠진다. 1987년 JIS개정에서는 볼스크류의 취부정도의 중요성을 인식하고 중요하게 허용값을 변경 하였다. 그후 엄밀한 허용우측의 그림에 위치 결정계의 구성요소를 표시했다.금후 지속적 향상이 필요하다. 볼스크류와 베어링이나 안내계도 중심의 정도가 나쁘면 회전진동오차가 나타나게 되고. 리드오차와 혼용되기 쉽다. 요네다 2)는 너트과 지지 베어링의 동심부를 가능한 수분의1로 관라함으로 초정밀 절삭에서 리드 마크가 없엔 예가 보고 된다. 그림3에 에러 정압 안내면에 C0급 볼스크류를 직결하여 테이블상의 변위를 측정한것을 나타낸다. 회전진동 성분이 나타나지만 크기는 작다. 더욱 작게 할 경우 너트와 테이블을 축방향만 강하게 구속하고 다른 방향에는 자유롭게 하는 방법도 실용화되고 있다4~7). 그림3: 볼스크류의 회전에 의한 테이블의 진동5) 3.4 강성 볼 스크류 주변의 강성이 약하면 로스트모션의 원인이 된다. 볼스크류 주위 강성은 너트 내강성(강구와 스크류 그루브간의 강성)만 아니고, 스크류의 축신장이나 지지베어링의 강성등 전체에 대하여 평가하는것이 필요하다. 일반적으로 스크류축의 신축이 가장 큰 부분을 점유하는것이 많고 이 강성은 축의 지지조건에 의하여 크기가 다르다 그림4에 의하여 고정 지지 (축방향 자유)에서 너트 위치에 의하여 강성의 변화가 큰차이가 있으나 고정 고정은 강성이 높게되는 동시에 변화도 작다. 고정 – 고정의 조건은 고정도화에는 유리하지만 스크류축의 열팽창에 의하여 지지베어링의 과부하등이 생기게 되고, 그러한 경우에는 고정 – 반고정의 구조를 적용하는경우가 많다.8)。 그림4:지지조건, 너트 스트로크 위치와 강성의 관계
검색어 : 傾斜軸ボルネジリード差がモーターに及ぼす影響_ 구글링 3.5 토오크 볼스크류의 마찰은 본래 적으므로 강성향상을 위하여 부여되는 예압의 결과로 말하는 정도로만 고려되지 않는 감이 있다. 그러나 위치결정에 있어서는 볼스크류의 나사나 지지베어링의 토오크(특히 토오크 0)에 의해 제어계에 정체된 펄스가 변동시 위치결정 정도의 편차이다 이것에 의하여 토오크의 안정성이 중요하게 되고 JIS에도 1987년 개정되어 토오크의 규격이 정해자고 기준 토오크 Tp도 그것에 대한 변동허용치가 규정되었다. 토오크의 변동에도 광범위와 좁은 범위의 변동이 있다. 넓은 범우ㅏ 변동의 원인은 주로 스크류축의 그루브경의 편파에 의하여 예압량이 변화는것이다. (정위치 예압의 경우) 강성의 문제가 되는것은 정압예압에 있어서는 변동이 아주 작다. 좁은 범위의 변동은 스크류 그루브의 면정도, 형상정도나 순화로의 설꼐, 가공정도 등에 의함이다. 좁은범위 변동은 저속회전이나 요동운동에의해 현저히 생기고 좁은범위 변동에는 스페이서 볼을 사용하면 효과적이다. 볼스크류는 미끄럼스크류에 비하여 미소토오크가 크다고 전해지지만 그림6ㅇ[ 나타낸것처럼 현재 많이 개선이 되고 있다. 후술하는것과 같이 고속시에는 윤활제의 점도의 영향에 의하여 토오크가 증대한다. 역으로 저속시의 토오크는 윤활제의 성상에 의하여 특징적인 영향을 받는다. 전술한 볼스크류의 취부오차도 토오크 변동에 관계되고 취부정도가 나쁘면 볼 통과성분의 변동이 발생하여 그 비틀림힘에 의해 토오크가 증대하고 특히 저속영역에서는 이상토오크의 증대를 일으키는 경우가 있다. 그림5: 토오크의 변동패턴 그림6:저속마찰토오크 측정예 3.6 열팽창 고속화가 진행되는 가운데 볼스크류의 열 변위의 영향은 점점 커졌다. 볼스크류의 온도 상승은 1질점계로 간략화하면 다음과 같은 계산식으로 구한다. θ: 온도상승 (°C) / t: 시간 (h) / Q: 단위시간당 발열량 (kcal/h) β: 단위시간 단위온도당 방열량 (kcal/h・°C) / CM: 열용량 (kcal/°C) 열변위는 열팽창계수와 온도상승치로부터 계산한다. 열변위 대책은 이하와 같이 정리한다. 온도 상승의 저감 - 발열량의억제, / 냉각능력의 향상 2) 온도상승이 열변위로의 영향회피
검색어 : 傾斜軸ボルネジリード差がモーターに及ぼす影響_ 구글링 발열량은 실제 기계에서 모타나 지지베어링으로부터 발열도 그코 볼스크류만 고려하면 안되지만 여기에서는 볼스크류만의 영향을 고려하는바 마찰토오크와 회전속도의 곱이 된다 마찰토오크는 하중항 Tf, 속도항 Tv의 합이된다. 볼 스크류에 주어진 하중은 예압과 외부하중이 있지만 예압 볼스크류의 경우 외부하중에 의한 영향은 작고 Tf는 예압 토로크만 에서 계산하여도 문제는 없다. 앞에서 말한것처럼 예압량을 크게하면것도 계전체의 강성은 향상은 없기때문에 필요 최소한의 예압을 하는것이 좋다. 속도항 Tv는 윤활제의 점성저항과 교반저항에 의한 마찰이다. TV에 대한 점도의 영향은 크게 윤활제의 선택은 매우 중요하다. 필자는 윤환성능도 고려하고 , 경하중, 경토오크 영영에는 40°C(기유)점도10~30cSt、고하중영역에서는 35~50cSt의 윤활제를 추천한다. 회전속도와 발열량은 비려하나 발열량도 회전속도에 관계되기 때문에 온도상승은 회전속도의 약 0.5승에 비례한다. 회전수는 낮은 것이 좋기때문에 고속화와 함게 리드도 커게 되는 경향이다. 발열량은 볼스크류의 표면으로 부터 열전달, 볼스크류 축방향으로의 열전단, 너트 브라켓으로의 열전달, 강제 냉각에 의한 방열의 더함으로 결정된다. 위에 말한것과 같이 예압량, 윤활제의 적정화에 의하여 온도상승이 억제되는 것이 가능하다. 따라서 금후의 고속, 고정도화를 고려할때 강제 냉각이 필요하다고 생각한다. 강제 냉각에는 여러방안이 있다. 냉각대상에는 너트와 축이다. 너트 냉각의 경우 문제가 되는 스크류 축을 직접 냉각하는것이 축을 직접 냉각하는것이 아니므로 효과가 적다. 볼스크류 축의 외주에도 중공축 외주면에도 중공축 내주면을 냉각해도 실용상 차이는 없다 냉각유체에는 그효과가 물, 오일. 공가가 있다. 공기는 유량 공급분에 비하여 효과가 적지만 유체의 회수가 불요한 잇점이 있다. 강제냉각에 대한 잇점등은 여러 보고서에 있다. 온도상승의 영향을 회피하는 방법도 각각의 제안이 있다. 나사축을 저열 팽창제로 제작하면 열변위는 적다, 단 재료강도 , 코스트등의 면으로 실용화가 작다 가장 많이 사용되는 볼스크류축에 예장력을 가하여 방법이다. 회전축의 경우 통상 2~3°C, 특별한경에도 5°C상당의 예장력을 한도로 생각 한다, 전술한 강제냉각에 예장력을 병용하면 고정도의 냉각능력이 필요한곳에 효과적이다. 모터에 걸리는 부하와 속도는 검출하여 온도 상승과 스크류축의 축 변위을 시시각각 예측 보벙하는 방법도 제안되고 효과도 보고 되고 있다 폐루프 제어를 하면 열변위는 직접영향이 없고 이 방식은 조정도화에는 효과적 방법이나 코스트가 증가하고 복잡한 문제가 있음으로 만능은 아니다. 직선안내 베어링의 영향 전술한 것처럼 직동 안내에는 여러 종류가 있다.여기에서는 회전하는 베어링 속에서도 최근 많이 사용되고 있는 크로스 롤러가이드(비 순환 롤러 타입)과 리니어 가이드(순환 볼 타입)에 대해서 위치 결정 정도에 관련된 문제에 대해서 말하기로 한다.
검색어 : 傾斜軸ボルネジリード差がモーターに及ぼす影響_ 구글링 4.1 크로스 롤러가이드 4.1.1 설치와 설치 정밀도 직선안내는 레일을 테이블과 헤드에 설치하여 그 틈새를 조정을 하여 소정을 성능을 얻는다. 다라서 바르게 설치하지 않으면 고정도의 안내정도를 얻지 못하므로 주의가 필요하다. 가이드의 레일은 조도나 굽힘이 적도록 하고 그루브의 직각도, 형상도 중요하다. 가이드의 조립면은 결국 레일이 틈새가 있는것이 되기 때문에 고정도의 주행정도를 얻기위해 레일정도와 동등한 정도가 필요하다. 통상 가로압력을 가할때 볼트의 체결에 의하여 예압을 조정하는것이 되지만 그 체결에 의하여 레일이 변형이 생기고 주행정도를 악하시키므로 레일과 가로 압력을 가할 볼트간에 누름판을 넣어서 볼트의 힘을 평균화 하는방법이 좋다 4.1.2 주행정도 이 타입의 안내는조립시 정확하면 양호한 주행정도를 얻을수있다. 크로스 롤러 가이드는(다른 비순환 가이드 도 동일) 테이블의 위치에 의하여 지지되는 회전체의 위치가 상대적으로 이동하기 때문에 예압량이나 강성이 변화하고 그 결과 주행정도가 나쁘게 된다. 그러므로 가능한 스트로크에 대하여 회전전부분의 길이를 길게하면 좋다, 롤러경의 편차가 주행정도의 좁은 볌위 변동이나 비동기 성분이 생긴다고 알려졌지만 경험상으로 위에 말한것처럼 롤러부 전길이를 길게한 평균화 효과의 방법이 보다 주행정도의 영향을 준다 이런 대책에 의해 스트로크 350mm의 테이블의 수평, 수직진직도는 0.6μm、피칭 1.9초, 요잉 0.5초를 얻었다. 4.1.3 마이크로 슬립 이러한 비순환 타입의 직선안내는 콤펙트하고 더욱이 순환타입처람 전동체(볼, 롤러)의 입출이없어 비동기 변동성분이 없어 고정도에 적합하다 그러나 비 순환 타입은 특유의 결점을 가지고 있고 그 하나가 마이므로 슬립이다. 이 현상은 테이블의 완복운동에 의하여 유지장치와 레일은 상대위차가 조금씩 어긋나고 최종적으로 유지장치가 레일을 벗어나는 현상이다. 레일의 양단에 스포퍼가 부착되어 있지만 유지장치가 스토퍼와 충돌하면 주행정도가 불량하게 되고 유지장치가 파손이 된다. 이 대책으로 렉 피니언이나 와이어등에 의하여 레일과 유지장치의 윰직임을 교정하는 방법도 있지만 그 분리구조는 복잡하므로 이 타입의 특징이 없어지는결과가 된다. 그림7:리니어 가이드 안내의 테이블 진직도
검색어 : 傾斜軸ボルネジリード差がモーターに及ぼす影響_ 구글링 마이크로 슬립의 상세한 실험결과, 롤러나 레일이 정상적인 정도를 확보하려면 예압의 불균일이나 윤활성능이 양화할때 발생하기 쉽고 역으로 특수한 표면처리를 하여 상당히 억제가능하다. 이것에 의애 통상의 사용범위에는 거의 슬립이 발생하지 않는것이 가능하지만 부하가 테이블을 비틀어 일하는 경우에는 예압 불균일과 동일한 상태가 되어 주의를 요한다. 앞에서 이야기 한것처럼 롤러부의 길이를 가능한 길게, 하중을 평균화 하는것이 필요하다. 좁은 범위의 변동원인의 한계는 볼트로 체결할때 오차이다. 이것은 레일의 볼트고정시 체결력에 의한 레일밀 레일 그루브의 변동이 발생한것이다. 이 오차는 가공시에 조립시에도 동일한 체결력으로 볼트를 고정하고 연마하는것으로 해소된다. 다른하나의 원인은 볼의 부하권에 입출입에 의하여 발생하는 볼통과 성분이다. 이 성분은 경사오차를 생기게 함으로 가공점등이 테이블 면으로 부터 오버행하고있는경우에 확대되고 진직도는 좁은범위 변동한다. 이 변동은 부하권에의 볼이 출입에 의하여 발생하기때문에 출입을 스무스하게 하기 위해 베어링의 볼회전운동 그루브부에 완만한 경사(크라우닝)을 설계함으로 적게 하는것이 가능하다. 예압이 크면 변동도 크다. 베어링의 단체에 비하여 테이블 조립체에 있어 평균화 효과에 의하여 적게된다. 이때문에 변화를 적게하려면 요소측에서는 볼의 접촉부의 강성을 높이고 예압 및 예압에 의한 볼 접촉부의 탄성 변위를 적게 설계할것, 적절한 크라우닝을 정확히 형성할것, 계전체의 설계에 대해서는 오차가 각도에 의하여 확대됨으로 오버행의 양에 대하여 충분한 베어링 스판을 취해야 한다. 예압은 필요 최소한으로 하고 베어링 개수를 증대하여 평균화 효과를 높이는것등이 필요하다. 그림8에 측정한 오버행 300mm의 위치에서 표준품에도 0.16μm정도가 되고 특수 크라우닝을 하면 0.07μm이하도 얻을수있다. 그림8:리니어 가이드의 볼통과 진동 5. 위치 결정정도 측정예와 요인분석 위치결정정도라 말하는 단어는 매우 넓게 사용되지만 이에 대한 정의는 정확히 규정되어 있지 않다., 미국 공작기계 공업회의 제안이 가장 일반적으로 사용한다. 이말은 임의로 정한 위치에 위치 결정을 반복(7회 이상), 그 데이터로 부터 분산 σ 을 구하여 평균치 X의 주변에 ±3σ 편차에 위치결정된곳으로 점하는 영역의 최대 최소부터 시스템정도를 정의한고 ±3σ을 반복정도로 한다. 이것은 한편 합리적으로 보이지만 실제에는 오차가 정규분포되는 경우는 좋치만 어떤 유의미한 의미를 가진 경우등은 특별히 테이블의 운동을 연속적으로 측정, 그것을 나타내는 주기전ㄱ인 패턴으로부터 오차 원인을 평가하는 수법으로 말한다.
검색어 : 傾斜軸ボルネジリード差がモーターに及ぼす影響_ 구글링 5.1 공작기계의 위치 결정정도 측정 어떤 공작기계에 있어서 (세미 클로즈 루프제어) 기계정도를 리니어 스케일로 측정한 결과 큰 오차 (30~40μm/240mm)가 측정 되었다. 이 원인을 찾기위하여 레이져 측정기를 사용하여 위치 결정정도, 자세정도를 측정하였다. 측정점을 그림 9와 같다 그림10에 테이블의 피칭, 요잉 정도를 나타냈다. 특히 요일오차는 크다. 도 11에 각 측정점에 리니어 스케일, 레이져 측정기에 의해 위치결정정도의 측정결과를 실선으로 표시하였다. 각 c측정점에서 결과가 크게 다르다. 그림10에서 나타낸 자세정도로부터 각 측정점위치에서 모든위치결정 오차를 산출한것은 별도로 측정된 볼스크류 단위의 리드정도를 가산한것을 그림 11에 파선으로 표시하였다. 위치 결정정도와 일치한단, 단 1점쇄선으로 나타낸 볼스크류의 리드오차는 매우적고 위치결정 정도는 거의 자세오차로 결정되어진다. 테이블의 자세오차는 진직도에대해서 측정된것이 많고 이 경우 스트로크가 짧은것도 있고 4μm정도밖에 되지 않고 충분히 양호한 정도와 오차로 오해하기 쉽지만 위치결정정도에 큰 영향을 주는것는것으로 알게된다. 테이블의 자세정도가 위치결정 정도에 부여되는 영향이 크고, 광범위의 변동오차는 이 예로 한정하지 않고 온도 상승이나, 자세정도의 영향이 있다 말할수있다. 자세정도의 영향은 스트로크 제어에도 동일하게 나타나고 예로 이 리니어 스케일 위치제어을 한것에 있어서도 테이블 중심에서는 큰 위치 오차가 된다. 그림9:측정위치 그림10:자세 정도 図11:위치 결정정도에 대한 자세정도의 영향
검색어 : 傾斜軸ボルネジリード差がモーターに及ぼす影響_ 구글링 5.2 로스트 모션의 평가 그림12에 NC가계의 스텝이송의 하였을때 결과를 나타낸다. 20μm 의 로스트 모션이 생겼다. 그런데 같은 기계에서 이송속도를 상승하여 측정하면 그림 13과 같이 로스트 모션이 음의 값이 된다. 그것은 기동시의 지령에 대하여 실제 움직임이 지연되는것으로 정시시는 오버라이드가 생기는것이 된다. 그림13:로스트 모션 시험 그림12:스텝이송의 로스트 모션 그림14에 지연과 오버런 상태를 역학적 모델화 하였다. 이와 같이 지연도 오버런도 역학적으로 동일한 관계로 되고 왕복의 로스트모션은 수직 상승시에 지연과 정지시의 오버런의 차의 2배가 된다. 만약 지연이 생겨 오버런이 없으면 그림 12와 같이 로스트모션이 되고 지연에 비래 오버런이 큰것은 그림13가 같다 그림14:지연과 오버런의 역학적 관계
검색어 : 傾斜軸ボルネジリード差がモーターに及ぼす影響_ 구글링 오버런은 정지할 때의 역학적 상태에 의해서 바뀌므로, 테이블 쪽으로 1자유도 스프링 매스계와 가정하고 이송속도와 로스트 모션의 관계를 구한것으로 실측치와 비교를 그림15에 나타내었다. 계산치와 실측치와의 잘 맞는것을 알수있다 5.3 소형 테이블의 측정 그림16에 정밀위치결정 테이블의 세미 크로즈와 크로즈더 제어의 위치 결정정도의 측정예이다. 이 테이블의 볼 스크류 리드는 3mm고 크로스 롤러가이드로 구성되고 세미크로즈에는 1회전당 1,000분할의 엔코더, 크로즈 에는 0.1μm 분해능의 광학식 리니어 스케일을 사용하였다. 그 결과는 측정상의 오차도 포함되지만 전체로는 상당히 좋은 정밀도로 운동한다 정마찰계수 0.2 동마찰 계수 0.2 정마찰계수 0.2 동마찰계수 0.15 그림15:로스트모션과 이송속도 그림16:세미크로즈와 크로즈 제어의 위치 결정정도
검색어 : 傾斜軸ボルネジリード差がモーターに及ぼす影響_ 구글링 이 평가에는 이 테이블이 어느정도 레벨의 정도를 가지고 있는지 논의 가능한지 이정도에 어느정도 오차 요인이 포함되어 있는지 잘 모르겠다. 검토를 하기 위해서는 연속 이송정도를 측정 한것을 그림17에 나타냈다. 이것은 모터에 내장된 엔코더의 신호를 트리거에 대해 1회전당 100점의 데이터를 수집하였다. 특징적인 주기성분 오차가 발생하는것을 알수있다. 이 좁은 범위의 변동성분의 분석을 하기 위하여 경사 보정후 스무스하고(이동 평균), 종축 확대를 을 하면 그림18이다. 이 측정은 레이져를 이용하여 ±0.1~0.2μm의 미세 진동이나 공기상태등의 환경조건에 의한 동요가 있다. 이 성분을 커트하기 위하여 스스밍하게 처리 했다 그림17:연속 이송정도 그림18:스무싱 확대 그림19에 원파형의 일부를 주파수 분석을 하였다. 0.25~0.4cycle/rev. 부근에 특징적인 성분이 있는것을 알수있다. 그림20에 역푸리에 변환을 사용하여 0.5cycle/rev 이하를 컷트 한것을 나타내었다. 고주파 성분도 포함되어 있지만 주기 3mm(1회전)의 성분이 대부분이다. 이 측정에 사용한 엔코더는 1회전당 누적오차의 1/10을 고려하면 0.3μm의 1회전당 주기호차를 가지고 있다. 실측의 오차가 0.5~0.7μm이 되고 적어도 반이상이 엔코더의 오차이고 나머지는 볼스크류 편향오차나 리드오차로 생각 된다. 그림19:주파수분석
검색어 : 傾斜軸ボルネジリード差がモーターに及ぼす影響_ 구글링 그림20에는 역으로 1회전 주기성분 (0.8~1.2cycle/rev.)를 커트한것을 나타내었다. 고주파 성분도 포함되어 있기 때문에 파형이 무너졌지만 주기 12mm (0.25cycle/rev.)의 성분이 0.5~0.6μm 나타나고 있다. 이 성분은 연삭반의 리드와 일치하고 이점에서 볼 스크류의 리드오차라고 생각해도 된다. 이처럼 연속이송 정도의 주기성을 분석하면 각요소가 가진 오차을 분석 평가하는것이 가능하다. 그림20:주기적 성분의 분리 6. 후기 오위치결정 정도에 미치는 요소의 영향을 볼스크류 구름안내를 중심으로 기술 하였다. 이후 초정밀 위치 결정에 대하여 과제를 고려할때 여러 의미의 과제가 있음을 알게되지만 여기에는 동적 응답의 문제에 대하여 논의을 하지 않는다. 고가감속 응답이나 2축위치 결정할때 윤곽정도의 문제는 별도의 기회에 보고 한다. 본 보고는 위치결정 정도의 관점에 한정한 실제 제 사용을 할때 크린, 진동, 비자성 혹은 고속화에 동반하는 진동 소음읃의 과제도 잇다. 내용적으로 부적한점이 있지만 위치결정기구의 요소기술로 도움이 되면 감사 하겠다. 참고 1) 塚田, 他:精密機械設計便覧, 98, (社)精機学会 / 2) 米田:応用機械工学, 1984年5月号, 98~103 3) 相沢, 他:NSK Technical Journal, N0646,(1986)54 / 4) 田中:応用機械工学, 1987年8月号, 110~116 5) 大野木:機械技術, 第35巻9号, (1987)77~83 / 6) 木村, 他:機械技術, 第35巻9号, (1987)115~121 7) 高橋:応用機械工学, 1987年4月号, 104~109 / 8) 二宮:超精密送り位置決め機構の設計・評価, 75~85, トリケップス(1987) 9) 垣野, 他:精密工学誌, 第54巻9号, (1988) 131~136 10) NMTBA:DEFINITION AND EVALUATION OF ACCURACY AND REPEATABILITY FOR NUMERICALLY CONTROLLED MACHLNE T00LS 11) 山口, 他:NSK Bearing Journal, No.640, (1980) 35~49