Insight | Ball Screw #2 Ball Screw's Pros & Cons

Insight | Ball Screw #2 Ball Screw's Pros & Cons

3 Pros and Cons of Ball Screws in CNC Grinding Machines

CNC 연삭기에 있어서 볼 스크류의 3가지 장단점

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In our previous post, we explored the structure and types of ball screws, and now, we’ll delve deeper into the advantages and disadvantages of ball screws. As a crucial component in precision machinery and CNC grinding machines, understanding the characteristics of ball screws is essential.

This post will cover the strengths of ball screws in certain applications, as well as the limitations they may present in others. Once again, this post is a result of great teamwork between our Technical Design Team’s SeokBom Kang and newly joined member Jongsil Heo! Thanks to both of them for their effort.

지난 포스트에서 볼 스크류의 구조와 종류에 대해 살펴보았는데요, 이번에는 볼 스크류의 장점과 단점에 대해 깊이 있게 알아보려고 합니다. 볼 스크류는 정밀 기계와 CNC 연삭기에서 핵심적인 역할을 하는 중요한 부품입니다. 따라서 이 부품의 특성을 정확히 이해하는 것이 필수적입니다.

볼 스크류가 어떤 상황에서 강점을 발휘하고, 또 어떤 상황에서는 한계를 보이는지 이번 글을 통해 함께 알아보겠습니다. 이번 글 역시, 기계설계팀의 강석범 주임님과 허종실 사원님이 팀워크를 발휘하여 작성해 주셨습니다! 두 분께 감사드립니다 !

Why Are Ball Screws Particularly Important in Grinding Machines? 🤔

볼 스크류가 특히 연삭기에서 중요한 이유는 무엇일까요?

In CNC grinding machines, where machining must be precise down to micron-level tolerances, the performance of ball screws directly affects the quality of the finished product.

Ball screws are responsible for accurately moving the machine’s axes, and if the precision of the ball screw is compromised, it can lead to a decline in dimensional accuracy of the workpiece and a deterioration in surface roughness, ultimately resulting in a lower-quality product. Additionally, wear or damage to the ball screw can cause machine failures, leading to decreased productivity.

CNC 연삭기계는 미세한 미크론 단위까지 가공해야 하는 만큼, 볼 스크류의 성능이 직접적으로 가공품의 품질에 영향을 미칩니다. 볼 스크류는 기계의 축을 정확하게 이동시키는 역할을 하는데, 이때 볼 스크류의 정밀도가 떨어지면 가공물의 치수 정확도가 떨어지고, 표면 거칠기가 나빠지는 등 품질 저하로 이어질 수 있습니다. 또한, 볼 스크류의 마모나 손상은 기계의 고장으로 이어져 생산성 저하를 야기할 수 있습니다.


Pros and cons of ball screws | 볼 스크류의 장단점 ⓒ ORSKOREA 오알에스코리아

Then, What's Ball Screw's Advantage?

볼 스크류의 장점은?


🏋️ High Movement Efficiency 효율적인 움직임

Ball screws utilize rolling friction instead of sliding friction, resulting in very high efficiency in movement. This means they can perform the same tasks with much less power compared to traditional sliding screws, making them highly energy-efficient.

볼 스크류는 미끄럼 마찰 대신 구름 마찰을 이용하여 이송 효율이 매우 높습니다. 즉, 큰 힘을 들이지 않고도 움직일 수 있어 기존의 미끄럼 나사에 비해 훨씬 적은 동력으로 동일한 작업을 수행할 수 있어 에너지 효율성이 뛰어납니다.


🔍 Excellent Precision 뛰어난 정밀도

With minimal backlash and high rigidity, ball screws allow for precise position control. Especially by applying preloading, the axial clearance is minimized, ensuring even greater accuracy.

백래시가 매우 작고 강성이 높아 미세한 위치 제어가 가능합니다. 특히 예압을 통해 축 방향의 클리어런스를 최소화하여 더욱 높은 정밀도를 확보할 수 있습니다.


⚡️ High-Speed Movement 고속 이송

The rolling motion of the balls generates less heat, allowing for high-speed feed and improving overall productivity.

볼의 순환으로 인해 열 발생이 적어 고속 이송이 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있습니다.


What's Ball Screw's Disadvantage?

볼 스크류의 단점은?


💰 High Cost 높은 가격

Due to the precise and high-accuracy requirements of ball screws, they are relatively expensive compared to other screw types.

정밀하고 높은 정확도를 요구하는 제품 특성상 가격이 비교적 높은 편입니다.


💥 High Replacement Costs in Case of Damage 파손 시 교체비용 부담

When the ball nut is damaged, the internal balls are often affected as well, necessitating the replacement of the entire assembly, which can be a costly process.

볼 너트 파손 시 내부 볼까지 손상되어 전체를 교체해야 하는 경우가 많아 비용 부담이 큽니다.


📢 Noise During High-Speed Operation 고속 이송 시 소음 발생

Ball screws can produce noise when operating at high speeds, potentially affecting the working environment.

고속으로 작동할 때 소음이 발생하여 작업 환경에 영향을 줄 수 있습니다.


In this post, we explored the advantages and disadvantages of ball screws. While ball screws play a crucial role in achieving precision machining and efficient movement, offering high accuracy and energy efficiency, they also come with challenges like higher costs and replacement burdens. Understanding these pros and cons is essential for making the right choice based on your machine's requirements and intended use.

In our next post, we will discuss how to choose and implement ball screws, and the key factors to consider. Stay tuned as we continue to dive deeper into the world of ball screws!

이번 포스트에서는 볼 스크류의 장점과 단점에 대해 살펴보았습니다. 정밀 가공과 효율적인 이송을 위해 중요한 역할을 하는 볼 스크류는, 높은 정밀도와 에너지 효율성 등 여러 이점이 있지만, 높은 비용과 교체 시의 부담 등의 한계도 존재합니다. 이러한 장단점을 잘 이해하고 기계의 용도와 필요에 맞게 선택하는 것이 중요합니다.

다음 포스트에서는 볼 스크류를 채택하는 방법과 고려해야 할 요소들에 대해 자세히 설명드리도록 하겠습니다. 계속해서 저희와 함께 볼 스크류의 세계를 탐구해 보세요!

Written by Kang Seok Beom
Junior Mechanical Designer
ORSKOREA

Edited by Heo Jongsil
Global Sales Intern
ORSKOREA


ⓒ ORSKOREA 오알에스코리아

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