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제어공학

[NC] 1.3.3 구동 기구

by cutting_edge 2020. 5. 5.

   회전모터로 직동축을 제어 할 때에는 회전-직동 변환기구가 필요되고, 이송 나사 (feed screw) 가 가장 많이 사용된다. 이송 나사는, 나사와 너트 사이에 접촉 및 윤활 방식에 따라, 슬라이드 나사, 볼 나사, 정압 나사 (기름, 공기), 자기 나사로 분류된다. 이 중에, 볼 나사는 변환 효율이 높고, 많은 응용장치에 이용된다. 특히, 정밀 위치결정 및 이송에는 연삭가공 (surface grinding) 한 너트와 나사축이 사용된다. 

   강성과 정도를 유지하기위해서는, 볼 나사의 볼에는 예압을 가하게 된다. 볼 나사는 감속기구로써의 역할도 담당하기 때문에, 볼 나사의 리드를 변경하는 것으로 여러가지의 구동력과 이송속도에 대응이 가능하다. (이는 설계과정에서 상당히 유용한 특징이다.)

Fig. 1-10 초정밀가공기 구동기구의 예

   하지만, 너트의 회전 마찰 토크 혹은 나사축의 편심 운동에 의한 운동오차가 발생하기 때문에, 고정밀의 이송에 이용하는 경우에는 다른 대책이 필요하다.

   볼 나사의 문제를 해결하는 요소로 정압 나사가 있다. 정압 나사는 나사축과 너트 사이에 유체 (기름, 공기) 를 개재하여, 마찰 없이 부드러운 이송이 가능하게 된다. 비접촉 구동이 가능한 다른 기구에는, 리니어 모터 이송이 있다. 최근, 고정밀 ~ 초정밀 영역의 위치결정, 이송장치에 널리 채택되었다. Fig. 1-10 에 초정밀 가공기에 이용되는 구동기구의 예를 나타낸다.

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