KR0174377B1 - 크랭크축의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크랭크축의 제조방법에 관한 것으로서, 통상의 크랭크축제조공정중에서 제3공정(C)인 불균형량측정에서 각각의 가공품 불균형량을 체크하고, 그 해당소재의 불균형량과 동적불균형의 중심위치 치우침경향을 각 소재마다 파악하여, 제4공정(D)에서 x, y축방향으로 중심가공 위치데이타를 피드백하므로, 가공소재의 동적무게중심을 수정하고, 양호한 발란스상태로 절삭가공하여, 동적무게중심의 차이에 대한 롯트별 불균형량을 피드백해야 하는 것과 최종발란스가공기에서 불량으로 판정되어 수정가공을 다량으로 해야 하는 것을 해소시켜 생산성이 향상되도록 하고, 길이결정 및 중심가공이 간단하고 비용이 절감되도록 하며, 불균형의 규격을 더 줄일 수 있도록 하는 크랭크축의 제조방법이다.

Description

크랭크축의 제조방법

제1도는 일반적인 6기통기관용 크랭크축을 부분 절개한 측면도.

제2도는 일반적인 6기통기관용 크랭크축의 정면도.

제3도는 종래 크랭크축의 제조공정을 나타내는 블록도.

제4도는 본 발명의 고정을 설명하기 위한 크랭크축의 측면도.

제5도는 본 발명의 공정을 설명하기 위한 크랭크축의 정면도.

제6도는 본 발명의 제조공정을 나타내는 블록도.

본 발명은 크랭크축(crank shaft)의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 동적 무게 중심의 차이에 대한 롯드(lot)별 불균형량을 피드백(feed back)해야 하는 것과 최종발란스가공기(機)에서 불량으로 판정되어 수정가공을 다량으로 해야 하는 것을 해소시켜 생산성이 향상되도록 하고, 길이결정 및 중심가공이 간단하고 비용이 저감되도록 한 크랭크축의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 크랭크축은 제1도와 제2도에 도시되는 바와 같이, 일정간격으로 크랭크아암(crank arm)(1)이 배치되어 크랭크아암(1) 사이에 일정 간격으로 크랭크 핀(crank pin)(2)의 양단부가 일체로 연결되고, 크랭크핀(2)과 다른 크랭크핀(2) 사이의 크랭크아암(1) 사이에 회전중심인 메인저어널(main journal)(3)의 양단부가 연결되어, 후단부의 메인저어널(3)에 풀라이휠 체결용 플랜지(4)가 형성되고, 선단부의 메인저어널(3)의 풀리(pulley)를 체결하기 위한 체결구조가 형성되며, 크랭크아암(1)에 각기 웨이지(wage)가 일체로 형성된다.

이러한 크랭크축은 회전시의 동적 무게중심이 평형을 이루어야 양품이 되며, 이를 위한 가공공정중에 크랭크축소재의 각 생산롯드마다의 불균형(un-balance)량의 표본을 발란스 수정가공기에서 적절한 각도로 카운터 웨이트의 외경부에 불균형량 만큼의 깊이를 드릴가공 함으로 수정가공을 하였다.

그러나 롯드마다 발란스양이 일정하기 않고, 발란스수정가공기에서 수정가능한 한계가 있기 때문에, 롯드별로 소재의 불균형 표본을 차목하여 소재의 첫공정인 중심가공(centering)공정이나 저어널카운터웨이트 외경가공 공정으로 불균형량을 수정할 수 있는 데이터(data)를 롯드별 피드백한다.

한편, 제3도는 이러한 크랭크축의 종래 제조공정을 나타내는 것으로서, 먼저 소재의 길이결정 및 중심을 가공하고(A), 소재의 앞쪽 및 뒤쪽과 저어널과 카운터웨이트 및 핀의 외경을 절삭한다(B, C, D, E).

다음 양단에 구멍을 가공(F)하고 오일통로를 가공한다(G).

다음 중간세정(H)한 다음 열처리(I)한다.

다음 핀 저어널의 폭을 마무리, 필렛롤, 저어널 및 핀 등의 외경절삭(J∼N)하여 동적(動的)평형을 예비측정하여 극 좌표를 수정한다(O).

다음 동적평형을 측정하여 수정(p)하고 발란싱머신(balancing machine)에서 데이터의 현상파악한 후 발란싱공정(p)에서 불균형이 발생하면 피드백시켜 다시 설정된 저어널과 카운터웨이트의 외경절삭(D) 작업부터시키고, 상기 발란싱공정에서 불균형이 발생하지 않을 경우 페이퍼랩(Q)한 후 최종적으로 세정, 측정각인 하여 가공을 완료한다.

이때, 불균형량을 전부 수정하기에는 상기 머신의 부하가 크고, 또 페이퍼 랩공정(Q)에서 불균형량의 수정한게치가 이상일 경우에는 모두 발란싱공정(P)에서 불량으로 라인아웃(line out)되어 수작업으로 대응하도록 한다.

그러나, 이러한 방법은 양산하기전에 각 롯드별로 소재의 불균형량을 파악해야하는 번거로움이 있고, 롯드별의 소재 양산전에 시험샘플 롯드수량을 길이결정 및 중심가공공정(A)에서 발란싱공정(P)까지 가공해야 하고, 롯드별 경향을 알기 위해서는 샘플의 수량도 다수로 해야 하며, 같은 롯드의 샘플이라도 각각의 상당한 불균형차이로 신빙성있는 로드데이타의 확보가 용이하지 않았으며, 많은 시간과 가공소재를 소비해야 하므로, 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 양산중에는 발란싱공정(P)에서 불균형량이 많아서 실제로 데이터를 저어널과 카운터웨이트외경절삭공정(D)으로 피드백해야하며, 저어널과 카운터웨이트의 경절삭공정(D)과 발란싱공정(P)사이에 라인(line)가공기에 있는 가공물은 피드백 데이터와 무관한 불량품이 발생하여, 발란싱공정(P)에서 수작업 대응을 해야 하는 문제점이 있었다.

한편, 이러한 문제점을 해결하고자 다른 실시예로서, 길이결정 및 중심가공공정(A)에서 불균형량을 검출하여 중심가공을 조정하여 가공하는 기계(mass centering machine)을 적용하기도 하였으나, 소재상태를 회전시키기 위한 기계장치가 복잡하고, 소재 이외의 회전물의 부착이 필요됨에 의해 기계가 대형화되어 설비비가 상승되며, 감지능력의 섬세함에 비해 회전하며 소재를 고정시키는 고정물의 이상 불균형 발생과 설비고장에 대한 대응등으로 실효성이 낮은 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해소하기 위해, 공정중의 일부를 개선하여, 동적무게중심의 차이에 대한 롯드별 불균형량을 피드백해야 하는 것과 최종발란스가공기에서 불량으로 판정되어 수정가공을 다량으로 해야 하는 것을 해소시키며, 길이결정 및 중심가공이 간단하고 비용이 저감되도록 한 크랭크축의 제조방법을 제공하는 데 있다.

이하 첨부된 도면의 의하여 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 제4도 내지 제6도에 도시된 도면 또는 블록도와 같은 순서에 의해 제작된다.

먼저 가공순서를 제6도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

소재를 양쪽단면가공으로 길이결정가공을 한 후 1차중심을 가공한다(A).

다음 상기와 같이 1차 중심가공된 것을 기준으로 앞뒷쪽 외경을 가공한다(B).

다음 상기 앞뒷쪽 외경가공된 면을 기준으로 불균형량을 측정하여 불균형량을 조정 및 중심 가공한다(C, D).

다음 상기 조정되어 중심가공된 소재의 앞, 뒤쪽 외경을 2차가공 및 기준면을 가공하고 저어널과 카운터웨이트 및 핀저어널의 외경을 절삭한다(E, F, G).

이때, 벡터량을 x, y축 콘트롤 가능한 드릴링유니트(drilling unit)에서 가공토도록 하기 위해 벡터(vector)량을 x, y축 데이터로 변환하여 수치제어(NC) 데이터로 피드백하며, x, y축 데이터 변환된 NC데이타를 받아 지령값 대로 가공한다.

이러한 본 발명은 앞뒷쪽 외경가공된 면을 기준으로 불균형량을 측정하여 체크하고, 그 해당 소재의 불균형량과 위치 즉, 동적불균형의 중심위치 치우침경향을 각 소재마다 파악하여, 다음 공정에서 x, y축방향으로 중심가공 위치데이타를 피드백하므로, 가공소재의 동적무게중심을 수정하고, 양호한 발란스상태로 절삭가공한다.

다음 상기와 같은 상태에서 핀저어널홈 및 외경을 가공하고(H, I) 이어 필렛롤(J), 트르스트베어링부를 가공한다(J, K).

다음 오일통로를 가공한 후 중간세척을 한다(E, M).

다음 저어널 외경 및 앞쪽 외경, 핀 저어널 외경을 절삭한다(N, O, P).

다음 키홈부, 오일펌프부, 플라이휠 취부구멍 가공을 하고(Q) 이어서 동적 평형을 측정 및 수정하여 페이퍼 랩팡허여 최종적으로 세척을 한다(R, S, T).

따라서, 이러한 본 발명은 소재금형의 형태에 다른 동적무게중심의 차이에 대한 불균형의 표본을 대량생산 전에 파악하고 롯드마다 수정 피드백할 필요가 없게되며, 최종발란스 값의 규격을 낮출 수 있게 되어, 길이결정 및 중심가공을 간단하게 함으로서 비용을 저감시킬 수가 있다.

Claims (1)

1. 소재를 양쪽단면가공으로 길이결정가공을 한 후 1차중심을 가공하는 제1공정과, 상기 1차중심가공된 것을 기준으로 앞뒷쪽 외경을 가공하는 제2공정과, 상기 앞뒷쪽 외경가공된 면을 기준으로 불균형량을 검출하는 제3공정과, 상기 검출된 불균형량을 x, y축을 콘트롤 가능한 드릴링유니트에서 가공토록 하기 위해 벡터량을 x, y축 데이터로 변환하고 수치제어데이타로 피드백하여, 가공소재의 동적무게중심을 수정하고, 양호한 발란스상태로 절삭가공하는 제4공정으로 됨을 특징으로 하는 크랭크축의 제조방법.