KR100788156B1 - A Spider Trinian Oval Grinding machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 앞바퀴 굴림 자동차의 추진축에 사용되는 트리포트식 등속자재 조인트의 트리니언 횡단면을 장축이 조인트의 축선과 직교하는 방향의 타원형상으로 연삭할 수 있게 하는 CNC 연삭기에 관한 것으로, 주축 서보모터에 구비되어 주축의 회전각도를 감지하는 엔코더로 부터의 신호에 따라 연삭숫돌을 이송하는 Y축 서보모터를 주축 1회전당 2회 정ㆍ역진하도록 하여 Y축 서보모터와 축결합된 볼스크류에 의하여 연삭숫돌을 탑재한 공구대가 전ㆍ후진, 왕복운동으로 타원 연삭 할 수 있게한 것이 특징이다.The present invention relates to a CNC grinding machine for allowing the trion cross-section of a treeport type constant velocity material joint used for a propulsion shaft of a front wheel rolling vehicle to be ground in an elliptical shape with a long axis perpendicular to the axis of the joint. The Y-axis servomotor, which transfers the grinding wheel according to the signal from the encoder which senses the rotation angle of the main shaft, is forwarded and reversed twice per revolution of the main shaft, and ground by the ball screw coupled with the Y-axis servo motor. It features a tool bar equipped with a whetstone for elliptic grinding in forward, backward and reciprocating motions.
스파이더, 트리니언, 타원 연삭, 엔코더, 요동 Spider, Trinion, Elliptic Grinding, Encoder, Oscillation
Description
도 1은 스파이더 조립체의 단면도1 is a cross-sectional view of a spider assembly
도 2는 본 발명 트리니언 타원 연삭기의 개략적인 구성도Figure 2 is a schematic configuration diagram of the present invention triion elliptic grinding machine
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
1. 트랙 홈 2. 스파이더1. Track Home 2. Spider
3. 트리니언 4. 롤러3. Triion 4. Roller
5. 주축 스핀들 6. 주축 서보모터5. Spindle Spindle 6. Spindle Servo Motor
7. 주축대 8. 주축센터7. Headstock 8. Headstock center
9. 심압대 센터 10. 심압대9. Tailstock Center 10. Tailstock
11. 배드 12. 공구대11.Bad 12. Tool Stand
13. 연삭숫돌 14. 연삭모터13. Grinding
15. Y축 서보모터 16. 엔코더15. Y-
17. 볼스크류17. Ball screw
본 발명은 앞바퀴 굴림 자동차의 추진축에 사용되는 트리포트식 등속자재 조인트의 트리니언 횡단면을 장축이 조인트의 축선과 직교하는 타원형상으로 연삭하기 위한 CNC 연삭기에 관한 것이다.The present invention relates to a CNC grinding machine for grinding a trion cross section of a treeport type constant velocity material joint used for a propulsion shaft of a front wheel rolling vehicle in an elliptical shape whose long axis is orthogonal to the axis of the joint.
일반적으로 앞바퀴 굴림 자동차(Front Wheel Deive)에서는 엔진에서 발생하는 동력을 변속기를 거쳐 구동차축에 전달하게 되며 이러한 동력전달 과정에서 구동차축은 앞바퀴 조향각의 변화와 현가장치의 상ㆍ하운동에 의하여 발생하는 동력전달 각도 및 구동차축의 길이변화등 반복되는 변위를 흡수 보상하기 위하여 등속 조인트가 사용되며 이러한 등속 조인트에는 트리포트식, 더블오프셋 및 볼타입 등이 있다.In general, the Front Wheel Deive transmits the power generated by the engine to the drive axle through the transmission. In this power transmission process, the drive axle is generated by the change of the steering wheel steering angle and the vertical movement of the suspension. Constant velocity joints are used to compensate for repeated displacements such as power transmission angles and drive axle length changes. These constant velocity joints include a treeport, double offset, and ball type.
트리포트식 등속 조인트에는 원주방향으로 마주 향하게 배치된 롤러 안내면을 갖는 3개의 트랙홈(1)이 형성된 외측 조인트 부재와 반경 방향으로 돌출한 3개의 트리니언(3)을 구비한 스파이더(2)와, 상기 트랙홈에 삽입된 롤러(4)와, 상기 트리니언의 외측에 끼워져서 롤러를 회전 가능하게 지지하는 지지링을 구비하고 롤러가 안내면을 따라 외측 조인트 부재의 축방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.The treeport type constant velocity joint includes: a spider (2) having an outer joint member having three track grooves (1) having roller guide surfaces disposed facing in the circumferential direction, and three triions (3) radially projecting; And a roller (4) inserted into the track groove, and a support ring fitted to the outside of the triion to rotatably support the roller, and configured to be movable in the axial direction of the outer joint member along the guide surface. have.
종래 스파이더 트리니언의 횡단면을 타원형상으로 연삭하기 위하여는 주축대와 심압대에 의하여 고정되어 회전하는 트리니언을 회전하는 연삭숫돌로 외주를 연삭하되 주축의 회전에 연동하는 캠판으로 연삭숫돌의 구동부를 전ㆍ후로 요동 이송 시켜 트리니언을 타원형상으로 연삭하였다.In order to grind the cross section of the conventional spider trion into an elliptical shape, the outer periphery is ground with a grinding wheel that rotates and rotates the triion, which is fixed by the main shaft and the tailstock, and the driving part of the grinding wheel is driven by a cam plate linked to the rotation of the spindle. The triion was ground in an elliptical shape by swinging forward and backward.
그러나 상기와 같은 연삭장치는 트리니언의 사양에 따라 각기 다른 캠판을 준비하여야 할 뿐 아니라 사양변경을 위한 캠판의 셋업에 많은 시간이 소요되고 캠판의 마모에 따른 누적공차로 불량이 발생하는 등 소량다품종 생산에 생산성의 저하와 품질불안정의 문제점이 있었다.However, the above-mentioned grinding device has to prepare different cam plates according to Trinion's specifications, and it takes a lot of time to set up the cam plate for specification change, and defects occur due to cumulative tolerance due to cam plate wear. There was a problem of reduced productivity and quality instability in production.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주축의 회전각도를 감지하여 서보모터로 주축의 1회전당 연삭숫돌의 이송부를 2회 전ㆍ후진 왕복하는 요동운동을 반복하게 하여 타원 연삭작업을 수행할 수 있게 하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, it is to detect the rotation angle of the main shaft by the servo motor to repeat the oscillating movement of the forward and backward reciprocating movement of the grinding wheel per rotation of the main shaft twice the elliptic grinding operation An object of the present invention is to provide an apparatus capable of performing the above.
본 발명의 또다른 목적은 캠판의 마모에 따른 불량발생이나 교체를 위한 셋업시간을 불필요하게 하여 소량다품종 가공작업의 생산성을 향상하고 품질불량요인을 제거하는 것이다.Still another object of the present invention is to eliminate the set-up time for the occurrence or replacement of defects due to the wear of the cam plate to improve the productivity of small quantity batch machining operations and to eliminate the quality defects.
상기한 목적달성을 위한 본 발명은 스파이더를 주축용 센터와 심압대용 센터로 고정하고 주축의 스핀들에 주축 회전각도를 감지하는 엔코더를 설치하며, 엔코더의 정보에 따라 CNC에서 연삭숫돌을 전ㆍ후진 이송하는 Y축용 서보모터를 주축의 1회전당 2회 전ㆍ후진 왕복하는 요동운동을 반복케하여 타원연삭을 수행할 수 있게 구성된다.The present invention for achieving the above object is to fix the spider to the spindle center and tailstock center and to install the encoder to detect the spindle rotation angle on the spindle of the spindle, the grinding wheel in the CNC forward and backward transfer according to the encoder information The Y-axis servo motor is configured to perform elliptic grinding by repeating the rocking motion of reciprocating forward and backward two times per revolution of the main shaft.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 스파이더 조립체의 단면도이고, 도 2는 본 발명 스파이더 트리니언 타원연삭기에 대한 개략적인 구성도이다.Figure 1 is a cross-sectional view of the spider assembly, Figure 2 is a schematic diagram of a spider trinity elliptical grinding machine of the present invention.
도면에 도시한 바와 같이 본 발명의 연삭기는 주축스핀들(5)을 회전하는 주축 서보모터(6)와 주축대(7)에 스파이더(2)를 고정하는 주축센터(8)와 스파이더 트리니언의 센터를 고정하는 심압대 센터(9)와, 심압대 센터를 고정하는 심압대(10)가 배드(11) 상에 고정되어 있다.As shown in the drawing, the grinding machine of the present invention has a
주축대(7)와 심압대(10)가 구비되는 배드(11)와 직각방향으로 공구대(12)가 구비되며 공구대(12)에는 연삭숫돌(13)과 연삭모터(14)가 탑재되며, 공구대(12)는 Y축 서보모터(15)와 CNC에 의한 제어에 의하여 전ㆍ후 이송과 함께 주축의 1회전당 연삭숫돌(13)의 이송부를 주축 1회전당 2회 전ㆍ후진을 반복하여 요동운동을 할 수 있게 구성되어 있다.The
주축 서보모터(6)에는 주축스핀들(5)의 회전각도를 감지하는 엔코더(16)가 구비되며 엔코더(16)는 단면의 중심점 각도를 인지하고 원주방향으로 60등분 이상되는 극좌표 량을 나타낼 수 있는 것이 필요하다.The
공구대(12)에서 연삭모터(14)에 의하여 회전하는 연삭숫돌(13)은 CNC에서 1차 프로그램된 내용에 따라 스파이더(2)의 트리니언 외경을 타원의 장축지름을 지름으로 하는 원형으로 우선 황삭하고, 2차 프로그램된 내용에 따라 엔코더(16)에서 감지된 주축스핀들(5)의 회전각도에 따라 CNC의 제어에 의하여 Y축 서모보터(15)를 정역으로 반복 요동시켜 주축스핀들(5)의 1회전당 연삭숫돌(13)을 탑재한 공구대(12)가 2회 전ㆍ후진 왕복하는 요동운동을 반복하도록 제어하여 정밀 타원 연삭작업을 마무리 한다.The grinding
Y축 서보모터(15)의 요동운동은 Y축 서보모터(15)와 축결합된 볼 스크류(17)의 정ㆍ역회전과 공구대(12)에 고정된 너트(도면 미도시)에 의하여 전ㆍ후 왕복 요동운동을 가능하게 하며 연삭숫돌(13)의 연마에 따른 이송도 Y축 서보모터(15)를 이용한다.The rocking motion of the Y-
또한 본 발명 스파이더 트리니언 타원 연삭기는 도면에 도시되지 않는 부대장치로 공작물인 스파이더(2)를 로딩 및 언로딩 장치에 의하여 스파이더(2)를 주축센터(8)와 심압대 센터(9) 사이에 위치하게 하고 심압대(10)에 구비된 심압대 센터(9)가 전진하여 연삭하고자 하는 트리니언의 센터 구멍에 삽입 고정되면 로딩 및 언로딩 장치의 에어척은 스파이더의 파지를 해제하고 상승한다.In addition, the present invention Spider Trinity Elliptical Grinding Machine between the spindle center (8) and tailstock center (9) by the spider (2) by loading and unloading the workpiece (2) as an auxiliary device not shown in the figure When positioned and the
주축스핀들(5)과 연삭숫돌(13)의 회전으로 연삭작업이 종료되면 심압대센터(9)가 후퇴하면서 로타리 테이블에 의하여 스파이더는 120°회전한 후 다시 심압대센터(9)가 전진하여 고정하고 연삭작업을 반복한다.When the grinding work is completed by the rotation of the
이때 주축에 스파이더(2)를 고정하는 주축센터(8)는 본 출원인이 출원등록한 특허제 44328호를 사용하여야 상기의 자동화가 가능하다.At this time, the spindle center (8) for fixing the spider (2) to the main shaft is the automation of the above should use the Patent No. 44328, the applicant has filed.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 연삭숫돌 이송모터를 CNC로 제어하는 것만으로 스파이더의 트리니언을 타원으로 가공할 수 있어 CNC 프로그램의 변경만 으로 다양한 규격의 트리니언을 연삭 할 수 있으며, 다양한 사양의 캠판을 준비하거나 교체할 필요없이 다품종 소량생산을 가능하게 하고 캠판의 마모에 따른 불량발생의 우려가 없으며 연삭의 전과정을 용이하게 자동화하여 생산성을 향상할 수 있게 하는 효과가 있다.As described above, in the present invention, the trine of the spider can be machined into an ellipse only by controlling the grinding wheel feed motor by CNC, so that trine of various specifications can be ground only by changing the CNC program. It is possible to produce small quantity of various kinds without having to prepare or replace the cam plate, and there is no fear of defects caused by the wear of the cam plate, and it is effective to improve productivity by easily automating the whole process of grinding.
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