次世代高精度工作機械用ボールねじを開発 | ニュース | 企業情報

日本精工株式会社(以下、NSK)は、金型加工などを行う高精度な工作機械向けに、加工面品位向上に貢献するボールねじを開発しました。NSKは本製品を通じて、工作機械の加工面品位向上による磨き作業の廃止や短縮、さらには動摩擦トルク低減による省エネルギー化に貢献します。

本製品は2022年11月8日(火)～11月13日(日)に開催される「JIMTOF2022 第31回日本国際工作機械見本市」に出展します。2023年4月に受注開始を予定、以降グローバルに本技術を展開します。NSKは本技術を適用した製品の売上として、2024年に1億円を目指します。

新製品開発の背景

近年、5軸加工機等に代表される工作機械は高精度化、金型加工面の高品位化を目指しており、そこで使用されるボールねじには、高品位化に貢献するため、運動精度のさらなる向上が求められています。一方、ボールねじが運動方向を反転する際には、その摩擦特性が急激に変化することで、「象限突起」と呼ばれる突起状の運動誤差が2山(2ヶ所)発生し、これが加工面に筋状の跡を残し、面品位の低下に繋がります。そのため、象限突起に関する数多くの研究が行われており、1山目に対しては工作機械の数値制御(NC)による制御システムにより、補正可能となっています。しかしながら、2山目は1山目に比べて様々な要因が複合的に影響することで、十分な補正が行うことが困難であり、この課題解決が期待されていました。

新製品の特長

リアルデジタルツインを活用した摩擦解析技術によって、象限突起の発生原因であるボールねじの摩擦特性を解明し、内部仕様を最適化することで、以下3点の特長を有する新製品を開発しました。

1. 運動精度が向上: ボールねじの運動方向反転時の動摩擦トルクの変化を安定化することで、象限突起の2山目の発生を抑制します。
2. 動摩擦トルクを低減: 動摩擦トルクを最大で20%低減しました。これにより1山目の象限突起の発生高さが減少します。
3. 取付回りは従来完全互換: 取付寸法は従来品と完全互換であり、既存の機械に取付可能です。

新製品による効果

本製品を工作機械の数値制御(NC)による補正装置と組み合わせることで、加工面品位の向上が可能になります。
2山目に対する補正が不要となることで、工作機械の調整(パラメータなど)が容易となります。
加工面品位の向上により、これまで必要だった磨き工程が不要となり、リードタイム短縮やエネルギー削減を実現します。
動摩擦トルクの低減により、工作機械の省エネルギー化に貢献します。

対応仕様

軸径:φ25～φ63[mm]
リード:5～30[mm]
予圧方式:オフセット予圧(Z予圧)、ダブルナット予圧(D予圧)、ばね式ダブルナット予圧(J予圧)

NSKについて

NSKは、1916年に日本で最初の軸受(ベアリング)を生産して以来、100年にわたり軸受や自動車部品、精機製品などのさまざまな革新的な製品・技術を生み出し、世界の産業の発展を支えてきました。1960年代初頭から海外に進出し、現在では31ヶ国に拠点を設け、軸受の分野で世界第3位、また電動パワーステアリング、ボールねじなどにおいても世界をリードしています。

企業理念として、MOTION & CONTROL™を通じて円滑で安全な社会に貢献し、地球環境の保全をめざすとともに、グローバルな活動によって、国を越えた人と人の結びつきを強めることを掲げています。2026年に向けてNSKビジョン2026「あたらしい動きをつくる。」を策定、世の中の期待に応える価値を協創し、社会への貢献と企業の発展の両立を目指していきます。