滾珠絲桿DN值定義為何? DN值的安全極限?
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DN值定義為何? DN值的安全極限?
DN值定義
以DmN值來(lái)評(píng)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(zhuǎn)數(shù)，所以DmN值即表示滾珠之公轉(zhuǎn)速
度，DmN值即為該滾珠絲杠的設(shè)計(jì)高速極限。
為方便計(jì)，以絲杠外徑D取代Dm。以50ψx 30 滾珠絲杠而 言，當(dāng)絲杠最
大回轉(zhuǎn)數(shù)為3000rpm時(shí)，DN值可達(dá)15萬(wàn)，最大進(jìn)給速度為 90 m/min。
高DN值與高導(dǎo)程的應(yīng)用差異性為何?
高DN值與高導(dǎo)程的差異性
設(shè)計(jì)理念
高導(dǎo)程：以絲杠導(dǎo)程增加，提升進(jìn)給速度
高DN值：回轉(zhuǎn)數(shù)與導(dǎo)程之有效平衡考量如精度、動(dòng)靜負(fù)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。
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(dá)0.45％以上，適合感應(yīng)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(qiáng)度高而韌性強(qiáng)，故絲杠不易因?yàn)闆_擊性的負(fù)荷而發(fā)生斷裂。
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
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(qiáng)度高而韌性強(qiáng)。
絲杠、螺母及鋼珠其硬度為多少？
研磨級(jí)絲杠、螺母：58~62HRC
轉(zhuǎn)造級(jí)絲杠、螺母：56~62HRC
鋼珠：62~66HRC
滾珠絲杠何時(shí)需要預(yù)壓？預(yù)壓對(duì)有何優(yōu)缺點(diǎn)？
A：機(jī)器精度要求高，而機(jī)器的背隙上限值小的時(shí)侯（如配合直線導(dǎo)軌使用可以使機(jī)器的反向運(yùn)動(dòng)背隙接近于零）。
B：優(yōu)點(diǎn)：消除背隙；消除背隙可使機(jī)械傳動(dòng)的精度更為穩(wěn)定，且機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的剛性提高。缺點(diǎn)：降低機(jī)械效率，預(yù)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(yù)壓必須設(shè)定在一合理范圍內(nèi)。
滾珠絲杠的預(yù)壓產(chǎn)生方式有哪幾種設(shè)計(jì)？其差異為何？
A:單螺母預(yù)壓：（包含過(guò)大鋼珠預(yù)壓方式、導(dǎo)程偏移預(yù)壓方式）；雙螺母預(yù)壓：（包含：拉伸預(yù)壓方式、壓縮預(yù)壓方式）
B:過(guò)大鋼珠預(yù)壓方式：（以鋼珠大小，調(diào)整預(yù)壓）特征：鋼珠與珠槽四點(diǎn)接觸,適用于輕預(yù)壓.
導(dǎo)程偏移預(yù)壓方式：（加大節(jié)距或縮小節(jié)距） 特征：在螺母節(jié)距上作δ值的偏移來(lái)取代傳統(tǒng)雙螺母預(yù)壓方式，此方式較適用于中輕預(yù)壓，最好將預(yù)壓力設(shè)計(jì)在5%動(dòng)負(fù)荷以下。
拉伸預(yù)壓方式 特征：使用一過(guò)厚的預(yù)壓片將兩個(gè)螺母外張方式達(dá)到預(yù)壓之效果，此為HIWIN精密級(jí)滾珠絲杠最常使用的方式。 壓縮預(yù)壓 特征：由較薄的預(yù)壓片，再以螺栓將兩螺母鎖緊一起，達(dá)到預(yù)壓之效果。
滾珠絲杠之潤(rùn)滑油脂如何選用？
一般建議以軸承潤(rùn)滑油為滾珠絲杠之潤(rùn)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(fù)荷的情形來(lái)做選擇。高速時(shí)，建議使用的潤(rùn)滑油為40℃時(shí)的黏度指數(shù)范圍32～68 cSt (ISO VG 32～68)(DIN 51519)。低速時(shí)，建議使用的潤(rùn)滑油為40℃時(shí)的黏度指數(shù)范圍在90 cSt (ISO VG 90)以上。
用于高速且重負(fù)載的時(shí)后，必須以強(qiáng)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(dá)到冷卻效果。
油：每周檢查油量及去污；潤(rùn)滑油臟污時(shí)建議更換潤(rùn)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
常用的油嘴及接頭有哪些？在設(shè)計(jì)需要考慮哪些因素？
A：公制有M6、M8*1P，英制則為1/8"PT
B：設(shè)計(jì)考慮因素：空間考量；注油位置最好于法蘭上方或上方45度角位置，以提供注油的最好效果（油品可以由于重力而進(jìn)入螺母內(nèi)部）。
何謂靜負(fù)荷？
滾珠絲杠在靜止?fàn)顟B(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(fù)荷。
高防塵滾珠絲杠的使用時(shí)機(jī)為何？
HIWIN特殊設(shè)計(jì)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(dá)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。
什么時(shí)機(jī)應(yīng)設(shè)計(jì)配珠？配珠有何優(yōu)缺點(diǎn)？
A：設(shè)計(jì)時(shí)機(jī)：于機(jī)構(gòu)空間不足使用單螺母預(yù)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(fù)荷。
絲杠中空使用時(shí)機(jī)為何？有何優(yōu)點(diǎn)？
A:一般較適合于絲杠溫升要求較嚴(yán)格的機(jī)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(dá)到精度穩(wěn)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(dá)之驅(qū)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(dá)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。
滾珠絲杠安裝時(shí)應(yīng)注意那些事項(xiàng)？
滾珠絲杠為精密的機(jī)械零組裝，所以在安裝時(shí)需注意下列事項(xiàng)：
(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(nèi)。
(2)不可任意敲打，并保持外觀不碰撞傷。
(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(rùn)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(yùn)轉(zhuǎn)超過(guò)行程極限而損傷滾珠絲杠。
(8)使用保護(hù)套來(lái)保護(hù)滾珠絲杠，并且防塵。
軸承背對(duì)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。
軸承面對(duì)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。
絲杠一般的預(yù)拉量為何？
一般以1米長(zhǎng)約0.02~0.03mm為預(yù)拉值。
基準(zhǔn)軌與從動(dòng)軌之差異
基準(zhǔn)軌滑塊側(cè)邊基準(zhǔn)面是要作為床臺(tái)安裝承靠面，因此其滑塊成控制〈從動(dòng)軌滑塊成對(duì)寬度差不保證〉。基準(zhǔn)軌上有刻上MA之記號(hào)
何謂預(yù)壓？何謂摩擦阻力？
遇壓力是存在軌道與鋼珠之間的內(nèi)力總合，目的是為了提升剛性法直接量測(cè)，而遇壓力與摩擦力之間呈線性相關(guān)，因此遇壓力的范圍去定義。為了量測(cè)準(zhǔn)確性須在不裝刮油片狀況下量測(cè)。
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(yù)壓力、在負(fù)荷。
如何計(jì)算驅(qū)動(dòng)直線導(dǎo)軌所需推力？
在直線導(dǎo)軌不受軸向負(fù)荷的情況下，所需推力相當(dāng)于摩擦力，摩擦力F之計(jì)算方式如下〈如直線導(dǎo)軌受軸向外力，則需加減該項(xiàng)外力值〉：
其中：
F：摩擦力(kgf)
S：刮油片阻力(kgf)
：摩擦力系數(shù)(直線導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)約為0.01)
P：預(yù)壓力(kgf)
W：運(yùn)動(dòng)垂直方向負(fù)荷(kgf)
直線導(dǎo)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(qǐng)事先與我們連絡(luò)。
直線導(dǎo)軌潤(rùn)滑油選用
油脂：
潤(rùn)滑油：
導(dǎo)軌安裝螺絲扭力值
注：螺栓等級(jí)12.9
為何使用U型導(dǎo)軌?
導(dǎo)引導(dǎo)軌與底座結(jié)合，成為U型結(jié)構(gòu)體稱“U型導(dǎo)軌”，有省空間、高剛性、高精度與簡(jiǎn)化零件功能，可提供相對(duì)的輕量化，成為高精密定位平臺(tái)。省空間：雖然組裝介面的尺寸與同類產(chǎn)品相當(dāng)，但是，HIWIN的U型導(dǎo)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(dǎo)軌的重心落在底面上。剛性強(qiáng)：透過(guò)有限元素法之最佳化設(shè)計(jì)， U型導(dǎo)軌的剛性亦可同時(shí)獲得提升。高精密定位平臺(tái)：精密制造之U型導(dǎo)軌與滾珠絲杠，透過(guò)軌道與軸承之剛性，達(dá)到精密定位目的。
如何連接馬達(dá)？
驅(qū)動(dòng)馬達(dá)可選擇市場(chǎng)上伺服與步進(jìn)馬達(dá)，各廠牌外形及尺寸些微差異，連結(jié)方式為使用馬達(dá)連接法蘭，安裝于精密線性模組上，經(jīng)由連軸器直結(jié)方式，帶動(dòng)滾珠絲杠而使滑臺(tái)移動(dòng)；亦可選擇回轉(zhuǎn)型馬達(dá)連接法蘭，使用齒型皮帶移動(dòng)滑臺(tái)。低慣量伺服馬達(dá)非常適合使用于精密線性模組，可有高速度與高精度；在使用步進(jìn)馬達(dá)時(shí)，搭配微步進(jìn)之驅(qū)動(dòng)器，相對(duì)的提高解析度，可得低單價(jià)與高精密定位。
如何安裝？
精簡(jiǎn)之標(biāo)準(zhǔn)模組設(shè)計(jì)與安裝界面，使用線性模組相當(dāng)容易，將相關(guān)工件鎖固，不需經(jīng)復(fù)雜之調(diào)整程序，即可架設(shè)高精度線性傳動(dòng)應(yīng)用。為了讓使用者更方便的安裝，在U型導(dǎo)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(dá)成。
如何計(jì)算解析度及運(yùn)動(dòng)速度？
由滾珠絲杠與使用馬達(dá)決定，公式如下：
R ： 解析度(mm)
L ： 滾珠絲杠導(dǎo)程(mm)
P ： 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)每一轉(zhuǎn)脈波數(shù)(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(yùn)動(dòng)速度m/min
L ： 滾珠絲杠導(dǎo)程(mm)
N ： 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度(r/min)
e ： 減速比
如 L=10mm， N=3,000 r/min，e=1
而得運(yùn)動(dòng)速度為30m/min=500mm/sec
(注：轉(zhuǎn)載自其他媒體)
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