KR0172972B1 - 캠의 연마방법과 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캠의 연마방법에 관한 것으로, 캠의 외면에 방사상 주연요구를 갖는 황삭연마휠에 의하여 황삭연마되고 황삭연마시 플런즈컷트 후 황삭연마휠이 축방향으로 이동되고 계속하여 완성된 황삭연마크기에 이르기까지 방사상으로 진입하여 이어서 캠의 정삭연마휠에 의하여 정삭연마된다.

이 방법을 수행하는 장치는 황삭연마휠의 외면에 적어도 하나의 방사상 주연요구가 형성되어 있고 황삭연마휠의 폭이 캠의 축방향 크기보다 크며 별도의 정삭연마휠이 정삭연마를 위하여 제공된다.

Description

캠의 연마방법과 장치

제1도는 캠을 정삭연마하기 위한 본 방명에 따른 장치의 단면도.

제2도는 플런즈 컷트연마형태의 황삭연마휠을 보인 단면도.

제3도는 황삭연마휠을 축방향으로 이동시킨 다음 캠을 정삭연마하는 것을 보인 단면도.

제4도는 황삭연마휠의 연마면은 보인 단면도.

제5도는 인접한 캠이 정삭연마된 후에 황삭연마하기 전의 장치를 보인 단면도.

제6도는 연마휠이 대향되게 배치된 수정실시형태를 보인 단면도.

제7도는 연마휠 주연에 형성된 홈의 수정실시형태를 보인 단면도.

본 발명은 캠의 연마방법과 장치에 관한 것으로, 특히 캠이 사전에 설정된 황삭연마크기로 플런즈 컷트(plunge cut) 형태의 황삭연마휠에 의하여 황삭연마되고 정삭연마휠에 의하여 마무리 정삭연마되는 캠류의 외부윤곽을 연마하는 캠의 연마방법과 장치에 관한 것이다.

종래의 이러한 연마방법과 장치(DE 37 24 698 A1)에 있어서는 황삭용 연마휠은 연마스핀들로부터 불리할 수 있는 교환형 연마휠의 형태로 되어 있다. 이러한 교환형 연마휠은 연마 중에 캠의 변부를 파손시킬 수 있는 부분을 갖는다.

연마과정 중에 연마휠은 축방향으로 이동되지 않고 대신에 캠의 윤곽이 교환형 연마휠이 분리되기 전에 단일 플런즈컷트에 의하여 황삭된다. 캠의 폭이 다르거나 경사면의 형태가 다른 경우 각 캠에 대하여 상이한 황삭연마휠이 요구된다. 황삭연마과정 중에 연마휠과 공작물 사이의 접촉면이 너무 커서 냉각제가 전면에 고로루 접근할 수 없다. 따라서, 피트 레이트(feed rate), 즉 단위시간당 연삭량(바이트)을 크게 증가시키는 경우 공작물에서 열이 발생되어 공작물이 매우 뜨겁게 가열되므로 피트 레이트가 비교적 낮게 유지되어야 한다. 열이 발생하면 공작물의 표면에 균을 일으키거나 공작물의 조직에 변화를 일으켜 바람직하지 않다. 종래의 이러한 연마방법은 제한된 범위 내에서만 이용될 수 있을 뿐이며 새로운 물질, 특히 이전의 통상적으로 사용되었다가 가공될 때에 전혀 상이한 특성을 보이는 경각주조물 또는 물질에 적용하는 경우가 증가하고 있다.

또한 미국특허 제309562호와 일본특허공고 제54-83195호에는 두 개의 연마디스크로 가공하는 것이 기술되어 있으며, 황삭연마는 원통형 연마면을 갖는 황삭연마휠에 의하여 수행되고 캠의 외면은 이 캠을 1회 이상 회전시킨 후 황삭연마가 완료되었을 때에 별도의 정삭용 연마휠에 의하여 마무리 연마된다. 이러한 종래기술에 있어서도 이미 독일특허문헌 DE 37 24 698 A1에 관련하여 언급된 바와 같이 열의 발생과 온도상승에 관련된 결점이 있다.

본 발명의 목적은 종래의 결점을 해소하고 황삭연마 중에 연마영역의 냉각이 가능한 연마방법과 장치를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 청구범위 1항의 방법에 따라서, 그리고 청구범위 3항의 장치에 따라서 달성될 수 있다.

황삭용 연마휠은 그 외주면에 적어도 하나의 방사상 주연홈을 형성하여 구성하는 것으로서는 연마휠의 1회 통과만으로 캠의 전면이 연마되지는 않는다. 그러나 이러한 연마휠의 구조로 열발생량을 줄일 수 있고 연마 중에 주연홈에 의하여 남게되는 돌출부측으로 냉각제가 주입될 수 있도록 한다. 따라서, 단위시간당 연삭속도와 연삭량이 증가될 수 있다. 즉 프트 레이트와 바이트가 증가되어 고속일지라도 공작물 조직변화나 연마균열이 일어나지 않는다.

따라서, 연마공정을 보다 고속화할 수 있어 코스트면에서 매우 효과적이다. 더욱이 황삭 및 정삭연마휠이 연마파라메타에 적극적인 영향을 미치게 하는 상이한 입도, 특성 및 조성의 석으로 선택될 수 있다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 캠(3)이 플런즈컷트방식으로 황삭연마되는 것을 보이고 있다. 황삭연마휠(1)은 캠(3)보다 폭이 넓으며 그 외주면에 두 개의 방사상 환상홈(4)이 형성되어 있다. 이들 홈(4)은 내측으로 갈수록 넓어져 홈(4)의 측면부와 연마 중에 남는 돌출부(7) 사이의 간극으로 냉각제가 유입될 수 있다. 실제의 연마면은 캠이 전폭에 걸쳐 연장되어 있지는 않다. 이는 특히 전기도금된 연마코팅층(9)이 홈(4)에 의하여 단절되어 잇는 것을 보인 제4도로부터 명백히 알 수 있다. 이 연마휠은 또한 금속침투된(metal cemented) CBN 연마코팅물로 제작도리 수 있다. 도면으로부터 알수 있는 것처럼, 이 실시형태의 홈 형상은 황삭연마휠(1)이 단면에 대해 대칭이고 비둘기 꼬리형태의 단면을 갖고 있다.

황삭연마휠의 다른 실시형태가 제7도에 도시되어 있다. 여기서, 연마코팅층은 홈의 측면보다 약간 높게 돌출하여 형성되고 외주면의 방사상 둘레로 연장된 홈(4)은 홈의 저면부측까지 동일폭으로 형성되어서 도시된 것처럼 장방형의 단면을 갖는다. 이 실시형태는 제4도에 따른 실시형태와 동일한 잇점을 갖는다.

제2도에 따라 연마시에 도면의 좌측에 보인 캠(3)의 경사면(8)이 동시에 연마된다. 이를 위하여 황삭연마휠(1)은 제2도 또는 제3도에 따라 거의 삼각형 단면으로 선택될 수 있는 돌출변부(5)(6)를 가지며, 이들의 경사각도는 경사면(8)의 요구된 윤곽형태에 일치한다.

제2도에 보인 바와 같이, 우측의 변부(6)와 연마면의 인접영역은 캠(3)보다 황삭연마휠(1)의 폭이 크므로 캠(3)과 접촉하지 않는다. 황삭연마가 충분히 진행되어 돌출부가(7) 어느정도 홈(4) 측으로 삽입되었을 때에 황삭연마휠(1)이 축방향으로 이동된다 홈(4)에 대하여 이제 위치가 이동된 돌출부(7)는 연삭되며 동시에 우측의 경사면(8)은 변부(6)를 통하여 연마된다. 이러한 과정후에 연마휠의 방사상 진입에 따른 상태가 제3도에 도시되어 있다.

황삭연마는 황삭연마휠(1)을 축방향으로 단1회 이동시킨 후에 마무리될 수 있으나 필요한 경우에 추가연마과정이 따를 수 있다. 어떠한 경우 황삭연마휠의 이동은 황삭연마 크기에 도달할 때까지 필요한 만큼 반복될 수 있으며 매번의연마 공정은 공작물의 완전한 1회 회전 또는 수회 회전으로 이루어질 수 있다.

황삭연마 크기에 도달하였을 때에 캠(3)은 정삭연마휠(2)에 의하여 마무리 정삭연마된다. 이것이 제1도에 도시되어 있다. 이를 위하여 정삭연마휠(2)의 외주면은 캠(3)의 완성된 외부윤곽 형태로 되어 있다. 제3도에서, 정삭연마휠(2)은 원통형의 외주면을 가지나 정삭연마휠(2)은 경사형 또는 배럴형 캠을 연마하는데 이용될 수 있다. 이와같은 경우 정삭연마휠은 이들의 외형형태에 일치하는 것만 요구된다.

정삭연마휠은 상이한 입도를 가지며 요구된 표면을 갖도록 하고 연마파라메타에 효과적인 영향을 주도록 황삭연마휠의 표면에 접착결합 될 수 있다.

황삭연마휠로서 황삭연며 중에 두 경사면(8)을 마무리하도록 함으로서 정삭연마휠은 매우 단순한 윤곽형태를 가질 수 있다. 아울러 정삭연마휠이나 공장물에는 전혀 횡방향의 힘이 가하여지지 않아 정삭연마중에 연마정도에 부정적인 영향을 주지 않는다. 즉, 연마휠이나 캠축에는 전적으로 방사상의 부하만 가하여진다.

제5도는 캠(3)이 정삭연마되었으나 인접한 캠은 아직 거친 주조 외각면을 갖는 것을 보이고 있다. 여기에서, 황삭연마휠(1)은 초기 연마직전의 위치에 놓여 있고 그 결과는 제2도에서 보인 상황과 일치한다.

제1도-제3도와 제5도에서는 연마휠(1)(2)이 공통 스핀들에 설치되어 있으며, 이러한 구성으로 캠(3)의 황삭과 정삭연마가 단일 고정조작으로 수행될 수 있다.

만약 캠이 서로 너무 근접되게 배치되어 있다면 이들 캠이 공통 스핀들에 설치된 연마휠(1)(2)로서는 연마가 불가능하다. 이와 같은 경우 연마휠(1)(2)은 캠축에 대하여 상대축을 향하여 대향되게 배치된다. 즉 제6도에서 보인 바와 같이 두 개의 연마 스핀들이 구비되는 것이 요구된다.

Claims (7)

1. 캠이 사전에 설정된 황삭연마크기로 플런즈컷트 형태의 황삭연마휠에 의하여 황삭연마되고 정삭연마휠에 의하여 마무리 정삭연마되는 캠류의 외부윤곽을 연마하는 캠의 연마방법에 있어서, 상기 캠(3)을 상기 황삭연마크기로 연마하는 과정이 외면에 적어도 하나의 방사상 주연홈(4)을 갖는 황삭연마휠(1)에 의하여 수행되며, 상기 황삭연마휠(1)은 첫 번째 플런즈컷트 후 적어도 1회의 추가 플런즈컷트 중에 상기 연마휠의 축방향으로 홈의 폭 크기만큼 이동되는 캠의 연마방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 완성된 황삭연마크기가 공작물인 캠에 적어도 1회 회전으로 얻어지는 방법.
3. 황삭연마휠과 정삭연마로 구성되어서 사전에 설정된 황삭연마 크기로 플런즈 컷트 형태의 황삭연마휠로 황삭연마하고 정삭연마휠로 마무리 정삭연마하여 캠을 연마하는 장치에 있어서 상기 황삭연마휠(1)의 외주면에 적어도 하나의 방사상 주연홈(4)을 형성시키고, 상기 황삭연마휠(1)의 폭을 상기 캠(3)의 축방향 크기보다 크게 한 캠의 연마장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 황삭연마휠(1)의 연마면에 CBN 코팅층이 전기도금되거나 금속침투된 장치.
5. 제3항 또는 4항에 있어서, 상기 방사상 주연홈(4)(들)이 상기 황삭연마휠(1)의 단면에 대해 대칭인 장치.
6. 제3항 또는 4항에 있어서, 상기 홈(들)이 장방향의 단면 형태로 되어 있고 상기 황삭연마휠(1)이 연마면에 형성된 상기 연마코팅층이 상기 홈의 변부를 지나 돌출되어 있는 장치.
7. 제3항 또는 4항에 있어서, 상기 홈(4)(들)이 비둘기 꼬리형의 단면으로 되어있는 장치.