수평형 볼스크류 토르크 측정장치 개발에 관한 연구

• 영문명: A Study on the Development of a Horizontal Torque Measuring Device for Ball Screws
• 발행기관: 개인저작물
• 저자명: 김은중 이인재 정호인 이춘만
• 간행물 정보: 『개인저작물 - 공학』null, 448~448쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 개인저작물
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2019.5.null

국문 초록

볼스크류(Ball screw)는 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 장치로써, 공작기계나 자동차 등의 이송계의핵심부품이다. 볼스크류는 수나사와 너트(Nut) 사이에 강구(Ball)가 나사산을 타고 회전하여 이송하는 구조로구성되어있다. 초정밀급의 볼스크류 제조에서 강구의 구름상태나 궤도면의 정밀도 등의 상태 측정은 매우 중요한요소이다. 토르크(Torque) 측정장치는 볼스크류가 회전시 너트에 전달되는 토르크값을 FFT(Fast Fourier Transform) 주파수로 변환하고 주파수 분석을 통하여 구름상태를 측정하는 장치이다. 본 연구에서는 볼스크류 성능평가용수평형 토르크 측정장치의 구조해석을 통하여 장치의 안전성을 평가하고자 하였다. 토르크 측정장치는 볼스크류를회전시키는 회전부와 궤도면을 측정하는 측정모듈로 구성되어 있다. 기존 연구에서 개발한 수직형 측정장치는길이가 긴 볼스크류의 경우 측정장치의 높이가 높아져 구조가 불안해지므로 수평형 측정장치의 개발이 필요한실정이다. 일반적으로 수평형 측정장치에서는 볼스크류의 세장비(Slenderness ratio)가 크기 때문에 측정시에볼스크류의 처짐이 발생 할 위험이 있다. 본 연구에서는 측정 모듈의 위치에 따라 볼스크류의 처짐을 확인하기 위해300, 500, 1,250 mm 의 3 가지 위치에서 구조해석을 수행하였다. 구조해석 결과 토르크 측정장치의 구조는 안정적인것으로 나타났으며, 이를 활용하여 수평형 토르크 측정장치의 제작에 적용하였다.

키워드

Torque variation Ball screw Structure analysis