KR100847134B1 - Device and method for manufacture of cylindrical workpieces - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소정의 윤곽 단면을 구비하는 원통형 공작물(1)을 제조하는 장치에 관한 것이다. 본 장치는 축 방향으로 이동 가능하고 종축(Z)에 대해 단속적으로 회전하는 공작물 홀더(2)와 공작물에 대해 주기적으로 작용하는 성형 툴(9; 12)을 포함한다. 본 발명에 따른 장치는, 공작물 홀더(2)의 단속적 회전을 위한 적어도 하나의 구동장치(11)를 구비하는 것을 특징으로 하는데, 상기 구동장치는 상기 성형 툴(9; 12)을 위한 구동장치(8)와 기계적으로 분리되어 있다. 상기 구동장치(11)는 상기 성형 툴(9; 12)의 구동장치(8)에 의존하는 단속적 회전 동작을 제어하는 전자 제어장치에 연결되어 있다. 본 발명은 공작물(1)의 위치 및 각도에 대해 상대적으로 어떠한 단속적 동작의 조정도 가능하고, 그에 따라서 공작물(1)의 정밀하고 특히 신속한 가공이 가능하게 한다.The present invention relates to an apparatus for producing a cylindrical workpiece 1 having a predetermined contour cross section. The apparatus comprises a workpiece holder 2 that is movable in the axial direction and intermittently rotates about the longitudinal axis Z and a forming tool 9; 12 which acts periodically on the workpiece. The device according to the invention is characterized in that it comprises at least one drive device 11 for intermittent rotation of the workpiece holder 2, which drive device for the forming tool 9; 8) and mechanically separated. The drive device 11 is connected to an electronic control device that controls an intermittent rotational motion dependent on the drive device 8 of the forming tool 9; 12. The present invention allows adjustment of any intermittent motion relative to the position and angle of the work piece 1, thereby enabling precise and particularly rapid machining of the work piece 1.

임팩트 롤링 머신, 헬리컬 치형, 전자제어장치, 단속 회전 Impact Rolling Machine, Helical Teeth, Electronic Control, Intermittent Rotation

Description

원통형 공작물 제조 장치 및 제조 방법{DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURE OF CYLINDRICAL WORKPIECES}Cylindrical workpiece manufacturing apparatus and manufacturing method {DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURE OF CYLINDRICAL WORKPIECES}

본 발명은 청구항 9의 전문부에 따른 방법뿐만 아니라 청구항 3의 전문부에 따른 장치에 관한 것이다.The invention relates to a device according to the preamble of claim 3 as well as to a method according to the preamble of claim 9.

임팩트 롤링 머신(impact rolling machine)은 치형(齒形) 형상을 가진 윤곽부를 구비하도록 원통형 공작물을 냉간 성형 제조(cool forming manufacture)하는 데 통상적으로 이용되고 있다. 가공 동작을 의미하는 툴들의 이동, 윤곽 성형 휠(wheel) 또는 롤러(roller)의 방향과 전진 거리 및 공작물의 회전뿐만 아니라 공구에 대한 축 방향 전진을 의미하는 공작물의 이동은, 상응하는 치수와 정밀도를 가지는 소정의 윤곽을 얻기 위해서 서로간에 기하학적으로 조화되어야 한다.Impact rolling machines are commonly used to cool form manufacture cylindrical workpieces with contours with toothed shapes. The movement of the tool, which means the machining movement, the direction and advance of the contour wheel or roller and the rotation of the workpiece, as well as the movement of the workpiece, which means axial advance with respect to the tool, correspond to the corresponding dimensions and precision. It must be geometrically harmonized with each other to obtain a predetermined contour with.

공작물은 물론 툴들의 가공 동작과 전진 동작은 일반적으로 연속적일 수 있으며, 상기 연속 동작은 기계적 또는 전자적 구동장치들에 의해서 이들 동작들을 결합함으로써 실현할 수 있다. 그러나, 미리 정의된 직선적 또는 헬리컬(helical) 치형을 만들기 위해서, 공작물은 이상적으로는 불연속적 또는 단속적으로 회전되어야 한다.The machining and advancing operations of the workpiece as well as the tools can generally be continuous, which can be realized by combining these operations by mechanical or electronic drives. However, in order to create a predefined linear or helical tooth, the workpiece should ideally be discontinuously or intermittently rotated.

그러한 동작은 기계적으로, 예컨대 몰타 십자형 기어전동장치(Maltese cross gearing)를 기초로 한 기어 박스(gear box) 구조에 의해서 이루어질 수 있다. 그러한 기어전동장치는 연속적인 회전 구동 장치로부터 시작하여 불연속 회전 이동의 발생을 허용한다. 그러므로 각각의 회전 단계들 또는 분할 단계들은 기어 비는 물론 기어전동장치의 형상에 의존한다. 이것은 수행되어야 할 분할 단계들이 정의되어야 하며 이를 근거로 기어전동장치가 개발되고 구성되어야 함을 의미한다. 그러한 기어전동장치와 그에 따른 제조 설비는 일반적으로 미리 선택되는 공작물의 치수(tooth number)에 의해 제한된다.Such operation can be accomplished mechanically, for example by a gear box structure based on Maltese cross gearing. Such gear transmissions allow for the generation of discontinuous rotational movements starting from a continuous rotational drive. The respective rotational stages or division stages therefore depend on the gear ratio as well as the shape of the gear transmission. This means that the division steps to be performed must be defined and on this basis the gear train must be developed and configured. Such gear transmissions and thus manufacturing facilities are generally limited by the tooth number of the preselected workpiece.

이것은 개별의 기어전동장치가 각기 다른 공작물 치수별로 구성되어야 함을 의미한다. 이것은 비교적 매우 복잡하고 특히 높은 제조 비용과 높은 설비 재정비 비용을 필요로 한다.This means that individual gear trains must be configured for different workpiece dimensions. This is relatively very complex and requires particularly high manufacturing costs and high equipment refurbishment costs.

본 발명의 목적은 공작물을 회전시키는 데 있어서, 특히 임팩트 롤링 머신으로 공작물을 가공하기 위해서 분할 단계들을 간단히 조정할 수 있게 해주는 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an apparatus which makes it possible to simply adjust the splitting steps in rotating a workpiece, in particular for machining the workpiece with an impact rolling machine.

이러한 목적은 청구항 1에 기재된 특징을 갖는 본 발명에 따른 장치에 의해서 달성될 수 있다. 또한 본 발명의 보다 바람직한 실시예들은 청구항 2 내지 청구항 6의 특징으로부터 얻어진다.This object can be achieved by an apparatus according to the invention having the features as claimed in claim 1. Further preferred embodiments of the present invention are also obtained from the features of claims 2-6.

본 발명에 따라서, 정의된 윤곽을 구비하는 원통형 공작물을 제조하는 장치는 축 방향으로 이동 가능한 공작물 홀더를 가지며, 이 공작물 홀더는 주기적으로 공작물에 작용하는 성형 툴들은 물론 길이방향 축을 중심으로 단속적으로 회전 가능하고, 성형 툴들의 구동장치와는 기계적으로 분리된 공작물 홀더의 단속적 회전을 위한 적어도 하나의 개별 구동장치를 가진다. 이러한 개별 구동장치는 전자제어장치연결에 연결되는데, 상기 전자제어장치는 성형 툴들의 구동에 따르는 상기 단속적 회전 이동을 제어한다. 따라서, 공작물의 회전 위치는 성형 툴들의 이동 또는 위치에 의존해서 바람직하게 조정될 수 있고, 이에 따라서 공작물의 전장의 윤곽에 대해서 정밀한 윤곽 형상을 만들어낼 수 있다. 성형 툴이 접촉하는 동안 정지하는 공작물의 위치 및 지속 시간이 의도대로 조정될 수 있게 된다.According to the present invention, an apparatus for manufacturing a cylindrical workpiece having a defined contour has a workpiece holder which is axially movable, which workpiece rotates intermittently about the longitudinal axis as well as forming tools that periodically act on the workpiece. It is possible and has at least one individual drive for the intermittent rotation of the workpiece holder mechanically separate from the drive of the forming tools. This individual drive is connected to an electronic controller connection, which controls the intermittent rotational movement as the molding tools are driven. Thus, the rotational position of the workpiece can be preferably adjusted depending on the movement or position of the forming tools, thereby producing a precise contour shape with respect to the contour of the full length of the workpiece. The position and duration of the workpiece to stop while the forming tool is in contact can be adjusted as intended.

예를 들면, 공작물의 윤곽 가공은 종래의 구동장치와의 기계적 연결에 의한 것 보다 현저히 높은 회전 속도로 실행될 수 있다. 이와 같은 현저히 높은 회전 속도를 얻을 수 있는 것은, 공작물의 단속적 회전 이동을 형성하기 위한 기계적 기어전동장치에 비해서 전자적으로 제어되는 구동이 훨씬 작은 질량 관성을 갖기 때문이다. 따라서 치형(geometry of toothing)을 위한 특정의 최적 파라미터들도 현저히 빠르게 조정될 수 있다. 따라서 적은 설비 비용과 생산비용으로 높은 생산 속도를 얻을 수 있다.For example, the contouring of the workpiece can be carried out at a significantly higher rotational speed than by a mechanical connection with a conventional drive. This remarkably high rotational speed can be obtained because the electronically controlled drive has much smaller mass inertia than the mechanical gear transmission for forming the intermittent rotational movement of the workpiece. Thus certain optimum parameters for the geometry of toothing can also be adjusted significantly faster. Thus, high production speeds can be achieved with low equipment and production costs.

바람직하게는, 성형 툴들은 공작물의 축의 길이 방향에 평행하거나 일정 각도를 가지도록 방향 조정이 가능한 궤도를 따라서 연속적으로 회전하게 구동되는, 바람직하게는 윤곽을 가진 휠(wheel)들 또는 롤러(roller)들일 수 있다. 공작물의 단속 회전을 위한 전자 제어는 특히 임팩트 롤링 머신에서 사용되는 성형 공정에 유용한 것으로 입증되었다. Preferably, the forming tools are driven continuously in rotation along an adjustable trajectory so as to be parallel or at an angle to the longitudinal direction of the axis of the workpiece, preferably contoured wheels or rollers. Can be entered. Electronic control for intermittent rotation of the workpiece has proved to be particularly useful for the molding process used in impact rolling machines.

상기 공작물 홀더는 바람직하게는 안내되는 축 받이(headstock)에서 지지되고 공작물 축에 대해 평행하게 이동 가능하며 적어도 축 방향으로 탄성적인 연결 장치에 의해서 구동장치에 연결된다. 구동장치는 공작물에 작용하는 성형 툴들의 힘으로부터 자유롭게 유지되며, 높은 성형력은 정확한 위치결정 또는 단속적 회전을 보장할 수 있다. 구동장치는 바람직하게는 제2 축받이에 위치하고 안내되며 공작물 축에 대해 평행하게 이동가능하다. 따라서 제2 축받이는 상기 공작물 홀더의 축받이인 같은 안내 부재 내에 위치할 수 있고 또는 그에 평행하게 향하는 별도의 안내 부재 내에 위치할 수 있다.The workpiece holder is preferably supported by a guided headstock and is movable parallel to the workpiece axis and connected to the drive by means of an at least axially elastic coupling device. The drive remains free from the forces of the forming tools acting on the workpiece, and high forming forces can ensure accurate positioning or intermittent rotation. The drive is preferably located and guided in the second bearing and movable in parallel to the workpiece axis. The second bearing can thus be located in the same guide member which is the bearing of the workpiece holder or in a separate guide member facing parallel thereto.

바람직하게는, 성형 툴들의 주기적 이동, 상기 공작물 홀더의 단속적 회전 이동과 상기 공작물 홀더의 축 방향 전진은 개별적 구동 장치들에 의해 이루어지며, 이들 개별적 구동장치들은 전자적으로 서로 연결되고 바람직하게는 전자제어장치에 연결된다. 따라서 이동의 매우 다양한 가능성을 얻을 수 있으며 복잡한 윤곽의 형성이 가능하다. 이러한 장치는 길이방향 축에 대해 사각(斜角)으로 연장하는 윤곽부 또는 치(toothing)를 형성하는 데 특히 적합하다.Preferably, the periodic movement of the forming tools, the intermittent rotational movement of the workpiece holder and the axial advancement of the workpiece holder are made by separate drives, which are connected to each other electronically and preferably electronically controlled. Is connected to the device. Thus a wide variety of possibilities of movement can be obtained and the formation of complex contours is possible. Such devices are particularly suitable for forming contours or teeth that extend squarely with respect to the longitudinal axis.

공작물은 바람직하게는 고형이거나 또는 중공형이다. 본 발명에 따른 장치는 공동(空洞) 부분과 고형 부분 양자를 가공하는 데 적합하게 활용될 수 있다. 따라서 내부는 물론 외부 윤곽 성형 또는 공동 부분에 대한 치 성형이 가능하다.The workpiece is preferably solid or hollow. The apparatus according to the invention can be suitably utilized for machining both hollow and solid parts. It is therefore possible to form teeth as well as external contour moldings or cavity parts as well as internal ones.

중공형 공작물은 바람직하게는 원통형 맨드럴(mandrel) 상에 장착되고, 이 원통형 맨드럴은 바람직하게는 윤곽을 가지며, 바람직하게는 길이 방향으로 윤곽면을 가진다.The hollow workpiece is preferably mounted on a cylindrical mandrel, which is preferably contoured and preferably has a contoured surface in the longitudinal direction.

또한, 본 발명에 따라 달성되는 목적은 청구항 7에 따른 방법의 특징을 가진다. 바람직한 실시예들은 추가적 방법 청구항 8과 청구항 9의 특징으로부터 얻어질 수 있다.The object achieved according to the invention also has the features of the method according to claim 7. Preferred embodiments can be obtained from the features of the further method claims 8 and 9.

본 발명에 따라서, 공작물에 주기적으로 작용하는 성형 툴들은 물론 길이 방향 축을 중심으로 단속적으로 회전 가능하며 축 방향으로 이동 가능한 공작물 홀더를 가지고 정의된 윤곽을 가진 원통형 공작물을 성형하는 방법은, 공작물이 전자제어장치 및 성형 툴들과 분리된 구동장치에 의해 그의 길이 방향 축에 대해 회전하거나 정지된다는 특징이 있다. 이것은 성형 툴들의 이동에 의존해서 본 발명에 따라서 실행됨으로써 미리 결정된 정의된 윤곽성형이 가능하다.According to the present invention, a method for forming a cylindrical workpiece having a defined contour with a forming tool which periodically acts on the workpiece, as well as a workpiece holder which is intermittently rotatable about the longitudinal axis and movable in the axial direction, comprises: It is characterized in that it is rotated or stopped about its longitudinal axis by a drive separate from the control and the forming tools. This is done according to the invention depending on the movement of the forming tools, which allows for a predefined defined contouring.

바람직하게는 제어장치는 좌회전 및 우회전은 물론 정지의 제어를 공작물에 대해서 부과한다. 따라서 소기의 윤곽 형상이 성형 툴들의 형상과 이동에 따라서 매우 정확하게 얻어질 수 있다.Preferably the control device imposes control on the workpiece as well as left and right turns. The desired contour shape can thus be obtained very accurately depending on the shape and movement of the forming tools.

제어장치는 바람직하게는 구동장치들에 대한 제어와 공작물의 축 방향 전진 이동은 물론 미리 선택한 설정에 따른 성형 툴들의 전진 이동에 대한 제어를 포함할 수 있다. 따라서 원통형 공작물의 윤곽에 대한 전체 성형 공정은 용이하게 제어되고 다양한 공작물에 적응될 수 있다. 예컨대, 각각의 기어전동장치, 다양한 공작물에 대해 다른 분할 번호에 근거하여 많은 노동력이 필요한 신규 조정 또는 변환되는 것이 불필요하다.The control device may preferably include control of the drives and control of the axial forward movement of the workpiece as well as the forward movement of the forming tools according to a preselected setting. Thus, the overall forming process for the contour of the cylindrical workpiece can be easily controlled and adapted to various workpieces. For example, it is not necessary to make new adjustments or conversions that require a lot of labor based on different division numbers for each gear transmission, various workpieces.

또한, 본 발명에 따라서, 본 발명에 따른 장치와 본 발명에 따른 방법의 활용은 원통형 공작물에 대한 헬리컬 치(helical tooth)의 성형을 포함한다.In addition, according to the invention, the utilization of the device according to the invention and the method according to the invention comprises the shaping of a helical tooth for a cylindrical workpiece.

도 1은 기계적으로 연결된 기어전동장치를 구비하는 종래의 가공 장치의 종 단면도이다.1 is a longitudinal sectional view of a conventional processing apparatus having a gear transmission connected mechanically.

도 2는 전자 방식으로 연결되는 공작물의 회전 구동부를 구비하는 본 발명에 따른 장치의 개략적 종단면도이다.2 is a schematic longitudinal sectional view of the device according to the invention with a rotational drive of a workpiece connected electronically.

도 3은 성형 툴과 결합되어 있는 공작물의 개략적 정면도이다.3 is a schematic front view of a workpiece coupled with a forming tool.

도 4는 도 3에 따른 공작물에 성형 툴의 결합 영역을 보여주는 개략적인 종단면도이다.4 is a schematic longitudinal section showing the joining area of the forming tool to the workpiece according to FIG. 3;

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 원통형 공작물(1)의 가공을 위한 통상적인 임팩트 롤링 머신의 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view of a conventional impact rolling machine for the machining of a cylindrical workpiece 1.

공작물(1)은 공작물 홀더(2) 상에 안착되며, 공작물 홀더(2)는 그의 z축을 따라서 가공 영역(3) 내로 전진 가능하다. 전진은, 예를 들면, 기어전동장치(5)를 통해 스핀들(6)을 구동하는 개별적인 구동장치(4)에 의해서 이루어진다.The workpiece 1 is seated on the workpiece holder 2, which is capable of advancing into the machining region 3 along its z axis. Advancement is effected, for example, by a separate drive 4 which drives the spindle 6 via the gear train 5.

구동장치(8)에 의해 구동되는 성형 툴(9)은 기계적으로 직접 몰타 십자형 기어전동장치(7)를 통해서 공작물 홀더(2)와 연결된다. 따라서, 공작물 홀더(2)의 z축을 중심으로 하는 단속적 회전은 몰타 십자형 기어전동장치(7)와 기어 비의 설계에 따라서 성형 툴(9)의 운동에 직접 연결되거나 동기화된다. 이러한 구성을 기초로 하여, 정의된 윤곽이 이제 공작물(1)의 표면에 성형 툴(9)에 의해 가공될 수 있다.The forming tool 9, driven by the drive 8, is mechanically connected directly to the workpiece holder 2 via a Maltese cross gear transmission 7. Therefore, the intermittent rotation about the z axis of the workpiece holder 2 is directly connected or synchronized with the movement of the forming tool 9 according to the design of the Maltese cross gear transmission 7 and the gear ratio. Based on this configuration, the defined contour can now be machined by the forming tool 9 on the surface of the workpiece 1.

이와 같은 구성에 의해서는, 특정 윤곽 또는 치 수(tooth number)를 가진 하나의 윤곽만이 성형될 수 있다. 다른 치 수에 대해서는, 구동장치(8)와 공작물 홀더(2) 사이의 기어 비가 조정되어야만 하고, 이것은 상응하는 기어 또는 기어전동장치 부품들을 교환해야만 이루어질 수 있다. 그러한 교환에는 시간이 많이 소모되고 많은 비용이 소비된다.With such a configuration, only one contour with a specific contour or tooth number can be molded. For other dimensions, the gear ratio between the drive 8 and the workpiece holder 2 must be adjusted, which can only be achieved by replacing the corresponding gear or gear transmission parts. Such an exchange is time consuming and expensive.

본 발명에 따른 장치의 개략적인 종단면도가 도 2에 도시되어 있다.A schematic longitudinal sectional view of the device according to the invention is shown in FIG. 2.

가공 영역(3)의 구성과 구동장치는 도 1에 도시된 바와 같은 공지된 구성과 일치한다. 구동장치(8)는 기계적 기어장치(10)에 의해서 성형 툴(9)과 효과적으로 연결된다.The configuration and drive of the machining zone 3 are consistent with the known configuration as shown in FIG. 1. The drive device 8 is effectively connected with the forming tool 9 by a mechanical gear device 10.

그러나, 공작물(1)이 장착된 공작물 홀더(2)는 그 자신의 구동장치(11)를 갖는다. 공작물(1)의 전진은 기어전동장치(5)를 구비하고 있는 개별 구동장치(4) 및 스핀들(6)을 통해서 이루어지는데, 상기 구동장치(11)는 또한 공작물(1) 또는 공작물 홀더(2)와 함께 전진한다.However, the workpiece holder 2 on which the workpiece 1 is mounted has its own drive 11. Advancement of the work piece 1 takes place via an individual drive 4 and a spindle 6 with a gear transmission 5, which drive device 11 also has a work piece 1 or a work holder 2. Move forward with).

공작물 홀더(2) 및 공작물(1)의 단속적 회전 동작과 성형 툴(9) 또는 구동장치(8) 사이의 동기화는 본 발명에 따라서 전자적인 제어에 의해서 이루어진다. 구동장치(11)는 물론 구동장치(8)는 바람직하게는 각각 해당 위치 센서를 갖는다. The intermittent rotational motion of the workpiece holder 2 and the workpiece 1 and the synchronization between the forming tool 9 or the drive 8 are made by electronic control according to the invention. The drive device 8 as well as the drive device 8 preferably each have a corresponding position sensor.

한편, 전자적 동기화의 가장 큰 장점은 임팩트 롤링 머신 내에서 중간 개입(intervention)이 필요 없이 윤곽 분할의 설정에 따라 제어가 신속하고 개별적이며 용이하게 이루어질 수 있다는 점에 있다. 다른 한편으로, 공작물(1)의 특정 회전 패턴을 의미하는 이동 순차(sequence)도 얻어질 수 있어서, 기계적 기어구동에 의해서는 실현되지 못하거나 큰 비용이 소요되는 예컨대 헬리컬 치(helical tooth)의 임팩트 롤링 가공(impact rolling)이 가능해 진다. 또한, 되부를 수 있는 코딩 또는 프로그램이 구비된 툴의 사용은 상기 장치의 손쉬운 조정 또는 상기 장치 제어의 손쉬운 프로그래밍으로 가능하게 하여 실질적으로 수동 조정이 방지된다.On the other hand, the greatest advantage of electronic synchronization is that control can be made quickly, individually and easily according to the setting of contour segmentation without the need for intermediate intervention in the impact rolling machine. On the other hand, a moving sequence, which means a specific rotational pattern of the workpiece 1, can also be obtained, for example the impact of a helical tooth, which is not realized or costly by mechanical gear drive. Impact rolling is possible. In addition, the use of tools equipped with reversible coding or programs makes it possible to facilitate the adjustment of the device or the easy programming of the device control, thereby preventing substantially manual adjustment.

도 3은 윤곽 휠(profile wheel)(12) 형태의 성형 툴에 의해 연결 가공되는 공작물(1)의 정면을 개략적으로 보여주고 있다. 여기서 윤곽 휠(12)은 그의 실제 최대 침투 깊이로 공작물(1)의 표면을 침투한 상태로 도시되었다. 윤곽 휠(12)의 윤곽에 따라서, 공작물 표면의 윤곽이 얻어지며 특히 윤곽 분할로서 정의된 간격(t)으로 공작물 표면의 윤곽이 얻어진다. FIG. 3 schematically shows the front side of the work piece 1 which is connected by a forming tool in the form of a profile wheel 12. The contour wheel 12 is here shown as penetrating the surface of the workpiece 1 to its actual maximum penetration depth. According to the contour of the contour wheel 12, the contour of the workpiece surface is obtained, in particular at the interval t defined as contour division.

도 4의 종단면도에 이러한 영역이 완전히 도시되어 있고, 도 4에 있어서 윤곽 휠(12)은 원형 궤도를 따라 안내되며, 따라서 원(13)은 윤곽 휠(12)의 최 외곽 영역의 궤도를 나타낸다. 한편 공작물(1)의 표면을 떠나는 순간의 진출 위치(12')의 상기 윤곽 휠이 도시되어 있고, 접근 위치(12")에서는 공작물(1)에 작용하는 성형 동작이 개시되고 상기 윤곽 휠이 방금 성형된 윤곽 영역으로 진입한다. 소기의 정확한 윤곽 형상을 얻기 위해서 공작물(1)은 이러한 2개의 위치 사이에서 정지하고 있어야만 하며, 반면에 전체 원주에 대해서 윤곽을 얻기 위해서 공작물(1)은 그의 궤도를 중심으로 윤곽 휠(12)의 후속하는 회전중에 윤곽 분할의 간격(t)만큼 회전되어야 한다. 이러한 정지 상태, 특히 공작물 정지의 위치와 기간에 대해서 본 발명에 따라서 개별 구동장치와 전자 동기화에 의해서 정확하게 얻어질 수 있고 형성할 치의 수에 용이하게 적응할 수 있다.This region is completely shown in the longitudinal sectional view of FIG. 4, in which the contour wheel 12 is guided along a circular trajectory, so that the circle 13 represents the trajectory of the outermost region of the contour wheel 12. . On the other hand, the contour wheel of the advancement position 12 'at the moment of leaving the surface of the workpiece 1 is shown, in which the forming operation acting on the workpiece 1 is initiated and the contour wheel has just begun. The workpiece 1 must be stationary between these two positions in order to achieve the desired exact contour shape, while the workpiece 1 must be in its trajectory to contour the entire circumference. During the subsequent rotation of the contour wheel 12 to the center it has to be rotated by the interval t of the contour segmentation. With respect to this stationary state, in particular the position and duration of the workpiece stop, precisely by electronic synchronization with the individual drive in accordance with the invention. It can be obtained and can easily adapt to the number of teeth to be formed.

특히, 중공의 원통형 판 강 부품에 그러한 윤곽을 성형할 때 고속 회전속도에 따라서 높은 성형 속도를 얻을 수 있고 윤곽 치수 조정도 해당 제어에 의해서 쉽고 신속하게 수행될 수 있다. 바람직하게는 이러한 조정은 칩 코드 툴(chip coded tool)에 의해서 자동적으로 수행될 수 있고 이러한 조정은 수동 개입이 없이 이미 제어에 포함된 프로그램을 작동시킨다.In particular, when forming such a contour on a hollow cylindrical sheet steel part, a high forming speed can be obtained according to a high rotational speed, and contour dimension adjustment can also be easily and quickly performed by the corresponding control. Preferably such adjustments can be carried out automatically by a chip coded tool, which runs the programs already included in the control without manual intervention.

종래의 장치를 가지고 특히 중공의 부품을 성형하는 데는, 공작물의 종축을 따라서 윤곽 휠(12)의 회전 및 전진에 의해서 다양한 고압이 윤곽의 프랭크(flank) 상에 발생 되어야 했다. 본 발명에 따른 장치에서는 전자적 동기화 및 독립적 회전 구동장치에 의해서, 공작물(1)의 종축을 중심으로 상응하게 보상 회전되므로 실질적으로 이러한 문제는 해소될 수 있다. 기계적 장치를 사용하여 상기와 같은 결과를 얻기 위해서는 많은 비용이 소요되며, 그러한 결과를 얻을 수 있다고 하더라도 완전하지도 않다.In forming hollow parts, in particular with conventional apparatus, various high pressures had to be generated on the flanks of the contours by the rotation and advancement of the contour wheel 12 along the longitudinal axis of the workpiece. In the device according to the invention substantially this problem can be solved by means of an electronically synchronized and independent rotary drive which is correspondingly compensated for rotation about the longitudinal axis of the workpiece 1. It is expensive to achieve such results using a mechanical device, and even if such a result can be obtained, it is not complete.

헬리컬 치형 성형도 예컨대 공작물의 단속 회전의 개별적 제어 가능함에 따라서 임팩트 롤링 머신에 의해 실현될 수 있다.Helical tooth shaping can also be realized by means of an impact rolling machine, for example, in accordance with the individually controllable intermittent rotation of the workpiece.

또한, 본 발명에 따른 구성과 전자적으로 연결되는 구동장치에 의해서 임팩트 롤링 머신을 압력 휠에 의한 압력 롤링용으로 활용할 수 있으므로, 공작물의 단속적 회전은 불필요하고 공작물은 미리 결정되고 대체로 매우 고속의 일정 회전속도로 회전 구동된다. 종래의 장치에 수반되었던 기계적 성형 툴의 재편성(retooling)이 따라서 회피될 수 있고, 제어에 의해서 전자적으로 쉽게 조정될 수 있고 수행될 수 있다. 이에따라 롤링 공정에서 먼저 디스크(disk)로부터 압력 맨드럴(mandrel)상에서 얇은 벽을 가진 중공의 부분을 성형하고 이어서 같은 압력 매드럴상에서 상기 중공의 부분에 치를 성형하는 것이 가능해 진다.In addition, since the impact rolling machine can be utilized for pressure rolling by a pressure wheel by means of a drive electronically connected with the configuration according to the invention, the intermittent rotation of the workpiece is not necessary and the workpiece is predetermined and generally very high speed constant rotation. It is driven to rotate at speed. The retooling of the mechanical forming tool involved in the conventional apparatus can thus be avoided and can be easily adjusted and performed electronically by control. This makes it possible in the rolling process to first form a thin walled hollow part on a pressure mandrel from a disk and then to form a tooth in the hollow part on the same pressure madr.

Claims (26)

삭제delete 삭제delete 축 방향으로 이동 가능하며 종축(Z)을 중심으로 단속적으로 회전 가능한 공작물 홀더(2)와 주기적으로 공작물(1) 상에 작용하는 성형 툴(9)을 구비하고, 결정된 윤곽을 가지는 원통형 공작물(1)의 제조 장치에 있어서, Cylindrical workpiece 1 having a determined contour, comprising a workpiece holder 2 that is movable in the axial direction and intermittently rotated about the longitudinal axis Z, and a forming tool 9 that periodically acts on the workpiece 1. In the manufacturing apparatus of 상기 성형 툴(9)들의 구동 장치(8)로부터 기계적으로 분리된 개별 구동장치(11)가 마련되고, 상기 개별 구동장치(11)는, 상기 성형 툴(9)들의 구동 장치(8)와는 독립적으로 상기 공작물 홀더(2)의 단속적 회전 동작을 제어하는 전자제어장치에 연결되어 있고, 상기 공작물 홀더(2)는 안내되는 축 받이(headstock)(20)에서 지지되며 공작물(1)의 종축(Z)에 평행하게 이동 가능하고 축 방향으로 탄성적인 연결장치(22)에 의해서 개별 구동장치(11)와 연결되는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.A separate drive 11 is provided which is mechanically separated from the drive 8 of the forming tools 9, which is independent of the drive 8 of the forming tools 9. It is connected to the electronic control device for controlling the intermittent rotation of the workpiece holder (2), the workpiece holder (2) is supported in the guide headstock (20) to be guided and the longitudinal axis (Z) of the workpiece (1) Cylindrical workpiece manufacturing apparatus, characterized in that connected to the individual drive (11) by a connecting device (22) which is movable in parallel and elastically in the axial direction. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 성형 툴(9; 12)들의 주기적 이동, 공작물 홀더(2)의 축 방향 전진과 공작물 홀더(2)의 단속적 회전 동작은 개별 구동 장치들(4; 8; 11)에 의해 이루어지며, 이들 구동 장치들(4; 8; 11)은 전자적으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.The periodic movement of the forming tools 9; 12, the axial advancement of the workpiece holder 2 and the intermittent rotational movement of the workpiece holder 2 are made by individual drive devices 4; 8; 11, which drive devices Devices (4; 8; 11) are electronically connected to each other. 제3항 또는 제4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 공작물(1)은 원통형의 고형체 또는 중공체인 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.The workpiece (1) is a cylindrical workpiece manufacturing apparatus, characterized in that the cylindrical solid or hollow body. 제3항 또는 제4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 공작물(1)은 하나의 윤곽 면을 가진 원통형 맨드럴(mandrel) 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.Apparatus for producing a cylindrical workpiece, characterized in that the workpiece (1) is mounted on a cylindrical mandrel having one contour surface. 삭제delete 삭제delete 축 방향으로 이동 가능하며 종축(Z)을 중심으로 단속적으로 회전 가능한 공작물 홀더(2)와 주기적으로 공작물(1) 상에 작용하는 성형 툴(9)을 구비하고, 결정된 윤곽을 가지는 원통형 공작물(1)의 제조 방법에 있어서,Cylindrical workpiece 1 having a determined contour, comprising a workpiece holder 2 that is movable in the axial direction and intermittently rotated about the longitudinal axis Z, and a forming tool 9 that periodically acts on the workpiece 1. In the manufacturing method of), 상기 공작물(1)은 공작물(1) 상에 사전에 결정된 윤곽 형상을 형성하기 위한 성형 툴(9)들의 이동과는 독립적으로 성형 툴(9)들과 분리된 구동장치(11)와 전자제어장치에 의해서 종축(Z)을 중심으로 회전하거나 정지되고, 상기 제어장치는 공작물(1)의 축 방향 전진 이동과, 미리 선택된 설정에 따른 성형 툴(9)들의 전진 이동과 구동장치(8)를 제어하는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 방법.The work piece 1 is provided in the drive unit 11 and the electronic control device separated from the forming tools 9 independently of the movement of the shaping tools 9 for forming a predetermined contour shape on the work piece 1. Rotates or stops about the longitudinal axis Z, and the control device controls the axial forward movement of the work piece 1, the forward movement of the forming tools 9 and the drive device 8 according to a preselected setting. A cylindrical workpiece manufacturing method, characterized in that. 삭제delete 제3항에 있어서, The method of claim 3, 성형 툴(9)들은 원형 궤도(13)를 따라 연속적으로 회전하도록 구동되는 윤곽이 있는 휠 또는 롤러(12)들이고, 상기 원형 궤도(13)는 공작물(1)의 종축(Z)에 평행하거나 경사진 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.The forming tools 9 are contoured wheels or rollers 12 which are driven to rotate continuously along the circular track 13, which is parallel or hard to the longitudinal axis Z of the workpiece 1. Cylindrical workpiece manufacturing apparatus, characterized in that the photograph. 제11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 원형 궤도(13)는 조정 가능한 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치. Cylindrical workpiece manufacturing apparatus, characterized in that the circular trajectory (13) is adjustable. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 개별 구동 장치들(4; 8; 11)은 전자제어장치와 연결되는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.Apparatus for manufacturing a cylindrical workpiece, characterized in that the individual drive devices (4; 8; 11) are connected with an electronic control device. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 개별 구동장치(11)는 안내되는 제2 축 받이(21) 내에 위치하고, 공작물(1)의 종축(Z)에 대해 평행하게 이동 가능한 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.An individual drive (11) is a cylindrical workpiece manufacturing apparatus, characterized in that located in the guided second bearing (21), and movable in parallel to the longitudinal axis (Z) of the workpiece (1). 제3항에 있어서,The method of claim 3, 전자제어장치는 공작물(1)의 축 방향 전진 이동과, 미리 선택된 설정에 따른 성형 툴(9)들의 전진 이동과 구동장치(8)를 제어하는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.The electronic control device is a cylindrical workpiece manufacturing apparatus characterized by controlling the axial forward movement of the workpiece (1), the forward movement of the forming tools (9) according to a preselected setting and the drive (8). 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 11 to 15, 공작물(1)은 원통형의 고형체 또는 중공체인 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.The workpiece (1) is a cylindrical workpiece manufacturing apparatus, characterized in that the cylindrical solid or hollow body. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 공작물(1)은 하나의 윤곽 면을 가진 원통형 맨드럴(mandrel) 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.The workpiece (1) is a cylindrical workpiece manufacturing apparatus, characterized in that mounted on a cylindrical mandrel having one contour surface. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 11 to 15, 공작물(1)은 하나의 윤곽 면을 가진 원통형 맨드럴(mandrel) 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.The workpiece (1) is a cylindrical workpiece manufacturing apparatus, characterized in that mounted on a cylindrical mandrel having one contour surface. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 공작물(1)은 하나의 윤곽 면을 가진 원통형 맨드럴(mandrel) 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.The workpiece (1) is a cylindrical workpiece manufacturing apparatus, characterized in that mounted on a cylindrical mandrel having one contour surface. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 원통형 맨드럴은 길이 방향의 윤곽 면을 가지는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.Cylindrical mandrel has a longitudinal contour surface in the cylindrical workpiece manufacturing apparatus. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 원통형 맨드럴은 길이 방향의 윤곽 면을 가지는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.Cylindrical mandrel has a longitudinal contour surface in the cylindrical workpiece manufacturing apparatus. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 원통형 맨드럴은 길이 방향의 윤곽 면을 가지는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.Cylindrical mandrel has a longitudinal contour surface in the cylindrical workpiece manufacturing apparatus. 제19항에 있어서,The method of claim 19, 원통형 맨드럴은 길이 방향의 윤곽 면을 가지는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 장치.Cylindrical mandrel has a longitudinal contour surface in the cylindrical workpiece manufacturing apparatus. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 공작물 홀더(2)는 안내되는 축 받이(headstock)(20)에서 지지되며 공작물(1)의 종축(Z)에 평행하게 이동 가능하고 축 방향으로 탄성적인 연결장치(22)에 의해서 개별 구동장치(11)와 연결되는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 방법.The workpiece holder 2 is supported by a guided headstock 20 and is driven individually by means of a connecting device 22 which is movable in parallel to the longitudinal axis Z of the workpiece 1 and which is axially elastic. A cylindrical workpiece manufacturing method, characterized in that connected with (11). 제9항 또는 제24항에 있어서,The method according to claim 9 or 24, 상기 제어장치는 공작물(1)에 대해 좌측 방향 회전 및 우측 방향 회전과 정지의 제어를 부과하는 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 방법.The control device is a cylindrical workpiece manufacturing method, characterized in that to impose the control of the left direction rotation and the right direction rotation and stop with respect to the workpiece (1). 제9항에 있어서, 상기 결정된 윤곽이 헬리컬 치인 것을 특징으로 하는 원통형 공작물 제조 방법.10. The method of claim 9 wherein the determined contour is a helical tooth.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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