今回使っている送り機構としてのボールスクリュー（ボールネジ）には、いくつか種類や仕組みの違いがあるようです。ミスミの「エンジニアのための技術講座」に書いてありました。
ボールネジの種類や仕組み
ちなみにAliExpressだと、以下のようなC7クラスのボールネジが安く売っています。
AliExpress.com Product - 16mm Ballscrew 1605 C7 SFU1605 Rolled ball screw L=500mm with single ball nut for CNC part BK/BF12 end processing径16mm、500mm長、リード5mm、4,538円（送料込み）図面を送れば固有の両端加工もしてくれるようです。
ホビー程度ならC7クラスでも充分だと思います。当然台形ネジよりもずっと精度はでるはずです。国内（ミスミなど）でC5の精密ボールネジを購入するなら、最低でも5万円以上はすると思います。確かに、ボールネジの部分は加工精度に大きく影響してきますが、それと同様に躯体そのものも相当剛性がなければ意味のないものとなってしまうので、業務用レベルの加工精度を必要としないかぎりは、そこまで精度をあげなくてもよさそうです。
さらには、AliExpressには以下のようなCNCマシン用のボールネジセットも売っています。
AliExpress.com Product - 3sets Linear Rails SBR16 +3 ballscrews 1605+3 bearing mount BK/BF12 +3 couplersXYZ軸用のボールネジ、両端ベアリング、スライド機構含めて、33,022円（FedEx送料込み）国内C5精密ボールネジ1本以下の値段で、このようなセットも購入できます。
まあ、ここまで本格的な精密さは求めてはいないのですが、仕組みが分かることでメンテナンスやトラブルの際の対処方法も見えてきます。
ボールネジへの給油（参照こちら）
ボールネジの種類や仕組み
| 鋼球の循環方式 | 解説 | |
| （1） | エンドキャップ方式 | ナット内壁の鋼球循環穴と両端に組付けるエンドキャップで循環させる構造で、高速駆動に強い |
| （2） | フロップオーバー方式（こま方式） | 「こま」をナット外筒に埋め込み、１リード毎にねじ軸のランド部を乗り越えて鋼球をもとの溝に戻し循環させる方式、コンパクト化に適す |
| （3） | リターンチューブ方式 | 鋼球循環用に成形した鋼管（リターンチューブ）をナット外周から組付けた構造で、組立が容易で量産に適していますがサイズが大きくなる |
| （4） | ガイドプレート方式 | リターンチューブの替わりに同じ機能のガイドプレートやディフレクタを採用した構造で、コンパクト化に適している |
上図はボールスクリュー上のナットについてですが、内部でベアリングが循環しているのはなんとなく知ってはいましたが、こんな感じになっているんですね。内部のベアリングボールがボールスクリューの溝を転がりながら進んでいて、行き止まりにならないように、また最初の位置に戻って来れるような道がついています。
ナットをボールスクリューから外してしまうと、バラバラとベアリングが出て来てしまって、再度入れ直すのは大変そうです。
今回購入したボールスクリューは「こま方式」のものだと思います。画像にあるような「こま部品」がついていました。この部分で一周回ってきたベアリングボールがまた元に戻るという仕組みになっているんですね。たしかによくできてる。
ボールネジの精度と等級
それからボールネジの精度や等級についての説明もありました。
JISだとC0、C1、C3、C5、C7、C10の６等級あるようです。C0〜C5が精密ボールネジ、C7〜C10が一般ボールネジで、C0が一番精度あるということです。
今回使っているのは、たしかC7の一般ボールネジだと思います。おそらく精密ボールネジクラスになると、値段も一気にあがりそうです。今後ボールネジを見たときに、この等級を参考にしてみるといいかもしれません。
ちなみにAliExpressだと、以下のようなC7クラスのボールネジが安く売っています。
AliExpress.com Product - 16mm Ballscrew 1605 C7 SFU1605 Rolled ball screw L=500mm with single ball nut for CNC part BK/BF12 end processing径16mm、500mm長、リード5mm、4,538円（送料込み）図面を送れば固有の両端加工もしてくれるようです。ホビー程度ならC7クラスでも充分だと思います。当然台形ネジよりもずっと精度はでるはずです。国内（ミスミなど）でC5の精密ボールネジを購入するなら、最低でも5万円以上はすると思います。確かに、ボールネジの部分は加工精度に大きく影響してきますが、それと同様に躯体そのものも相当剛性がなければ意味のないものとなってしまうので、業務用レベルの加工精度を必要としないかぎりは、そこまで精度をあげなくてもよさそうです。
さらには、AliExpressには以下のようなCNCマシン用のボールネジセットも売っています。
AliExpress.com Product - 3sets Linear Rails SBR16 +3 ballscrews 1605+3 bearing mount BK/BF12 +3 couplersXYZ軸用のボールネジ、両端ベアリング、スライド機構含めて、33,022円（FedEx送料込み）国内C5精密ボールネジ1本以下の値段で、このようなセットも購入できます。
ボールネジの与圧
与圧によってボールネジのバックラッシュ低減や剛性の増大をさせているらしいです。あそびを設けるというよりも、逆に圧力かけているみたいですね。今回のボールネジナットにも小さなイモネジが２カ所ついており、そこを締めてみるとたしかに動きがきつくなります。これは与圧調整用ということなのかも。
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まあ、ここまで本格的な精密さは求めてはいないのですが、仕組みが分かることでメンテナンスやトラブルの際の対処方法も見えてきます。
ボールネジへの給油（参照こちら）
潤滑剤
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用途
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商品名
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メーカ名
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点検および補給
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グリース
| 一般用 | アルバニアグリースＳ２ | 昭和シェル | グリースの汚れ、切粉の混入を２～３ヶ月間隔で点検する。 古いグリースを拭き取った後に補給する。特に異常がない場合も１年程度で交換する。 |
| モービラックス No.２ | モービル石油 | |||
| ダフニーコロネックスグリース No.２ | 出光興産 | |||
低温用
| マルテンプ PS No.２ | 協同油脂 | ||
高温用
| マルテンプ LRL | 協同油脂 | ||
オイル
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一般用
| ダフニーメカニックオイル | 出光興産 | 油量、汚れを１週間ごとに点検する。 点検ごとに補給すること。 |
| モービルバクトラオイルヘビー | モービル石油 |
ご無沙汰してますが．．ぼちぼち完成しつつあります。
返信削除実はX軸のボールネジのナットが抜けてしまい苦労しました。散弾銃の弾みたいなのが全部ばらけてしまって．．．まあ最終的には治りましたけど、コマには向きがあって逆でもはまってしまうんですが玉が循環しなくなって途中で止まってしまうんですよ。気づかなくて途方に暮れてたのですがこの記事のおかげでで助かりました。
AliExpress探してたらこのナットだけでも売ってるんですよね。塩ビパイプみたいなのにさしてタイラップで止めてあるんですが、セットするのは至難の技だと思います。グリスの粘着でかろうじて内側にへばりついてるだけなので．．
ご無沙汰です。ブログのほう見ましたが、着々と進んでいますね。
削除ついボールナットを外したくなるのですが、ベアリングボールがボロボロでてくるので注意は必要ですね。
たしか、ボールスクリューの向きに対してボールナットの向きを指定して注文できるようなことが書いてありました（いまさらですが）。でも直ってよかったですね。