KR101199876B1 - 쇼트 및/또는 로드형 피가공재의 전체 연삭을 위한 방법 및 연삭기 - Google Patents

Abstract

쇼트 및/또는 로드형 피가공재를 연삭하기 위해, 두 개의 평행한 단부면 및 단부면의 외부 윤곽을 매우 짧은 사이클 시간으로 연삭함으로써, 피가공재의 전체 가공을 수행할 수 있는 방법 및 연삭기가 제안된다. 연삭기는 공통의 연삭 주축대 상에서 평행한 회전 축을 가지고 탠덤 배치로 배치되면서 X 방향으로 결합하여 이동되는 두 개의 연삭 스핀들을 가진다. 피가공재를 위한 특별한 유지 및 운반 디바이스와 함께, 두 개의 피가공재는 각각 적어도 부분적으로 동시에 연삭되고, 상기 하나의 피가공재의 단부면은 일 가공 위치에서 연삭되고, 단부면이 이미 연삭된 제 2 피가공재의 외부 윤곽의 최종 비원형 연삭은 제 2 가공 스테이션에서 일어난다.

로드형 피가공재, 연삭기, 연삭 주축대, 연삭 스핀들

Description

쇼트 및/또는 로드형 피가공재의 전체 연삭을 위한 방법 및 연삭기{METHOD AND GRINDING MACHINE FOR THE COMPLETE GRINDING OF SHORT AND/OR ROD-SHAPED WORKPIECES}

본 발명은, 직선 및/또는 곡선으로 형성되는 비원형 단면을 가지면서 서로 평행한 평평한 단부면들을 가지는 쇼트 및/또는 로드형 피가공재의 전체 연삭을 위한 방법 및 연삭기에 관한 것이며, 또한 두 개의 연삭 스핀들이 탠덤(tandem)형으로 배치되면서, 특히 상기 방법을 수행하기 적합한 연삭기에 관한 것이다.

"쇼트 및/또는 로드형 피가공재(short and/or rod-shaped workpieces)"라는 문구는, 단지 의도된 피가공재가 연삭 휠의 Z 방향, 예를 들면 피가공재의 길이 방향으로의 연삭 휠의 조정은 필요하지 않거나, 혹은 단부면의 영역에서 베벨을 마련하기 위해 Z 방향으로 작은 조정만이 필요한 피가공재임을 의미한다. 그러므로, 연삭 휠은 Z 방향에 수직인 X 방향으로만 위치 결정된다. 어느 경우에나, 피가공재는 서로 평행한 두 개의 단부면 및 이 단부면에 바람직하게는 수직이면서 길이 "L"을 가지는 하나의 외부 윤곽을 가지며, 이 길이 "L"은 단부면의 유효 직경보다 크거나 작게 될 수 있다. 그러므로, 로드형과 디스크형 피가공재 모두가 포함되고 이들은 임의의 바람직한 단면/외부 윤곽을 가질 수 있다. "로드형 피가공재"는 간 단하게 다음과 같이 이용될 것이고, 디스크형 피가공재도 포함된다.

이러한 쇼트, 로드형 피가공재에 대한 하나의 바람직한 예시적인 적용 분야는 로드형 부품이 운동(movement) 및 힘을 전달하는 액추에이터(actuator)로 되는 기계적인 위치 결정, 스위칭, 및 제어 디바이스이다. 이 경우에, 로드형 피가공재는 길이가 바람직하게는 10㎜ 내지 80㎜ 사이이고 정사각형 단면의 에지 길이가 바람직하게는 2㎜ 내지 15㎜일 수 있다. 재료는 세라믹 재료뿐만 아니라 다양한 재료가 가능하다. 적합하게는, 로드형 액추에이터를 설치하는 경우, 비원형 단면은 그 길이 방향으로만 이동하고, 선회하지 않는다는 것을 의미한다.

이러한 형태의 적용 분야에서는, 마무리 연삭된 로드형 피가공재에 대해 매우 높은 요구 사항이 있으며, 이들 간에는 기준 치수의 치수 정확성, 단부면들의 평행성, 길이 방향 측면과 단부면 간의 직각을 정확하게 유지하는 것, 단부면의 평탄도, 및 최대 조도(roughness) Rz가 중요하다.

특정 적용 분야에서 요구되는 정밀도는 로드형 피가공재의 각 측면을 수평면 연삭을 이용하여 별개로 가공하는 것에 의해서만 달성될 수 있다. 그러나, 이 방법은 직선 에지를 가지는 기하학적 단면에 한정된다. 이 연삭 방법에서는, 연삭 휠과의 표면 접촉으로 인해, 연삭 구역에 냉각 윤활유의 공급이 매우 곤란하다. 이 때문에, 외주 연삭만큼 소재 제거율(material removal rate)이 달성될 수 없다. 또한, 피가공재는 빈번하게 인덱싱(indexing) 및 재클램핑(reclamping)되어야 하므로, 경제적인 대량 생산이 불가능하다. 피가공재의 인덱싱 및 재클램핑으로 인해, 본 발명의 방법을 사용할 때와 같은 비등한 제조 허용 오차가 달성될 수 없다.

DE 10 2006 007 055 A1에는, 피가공재를 가공하기 위해, 최초에 피가공재가 그 외주에서 유지되어 연삭 스테이션에 공급되는 방법 및 디바이스를 개시하고 있다. 거기에서는, 이중 휠에 의해, 양 단부면이 동시에 거친 연삭 및 미세 연삭된다. 이중 휠을 가지며 서로 이격되어 배치된 두 개의 동축, 회전 연삭 휠은 피가공재를 파지한다. 연삭 휠은 내측에 거친 절삭과 후속하는 마무리 절삭을 위해 서로 대면하는 연마층을 가지며, 이들 층은 연삭 스핀들의 깊이 방향(X 축)으로의 이동에 의해 차례로 맞물린다. 연삭 휠의 마무리 절삭된 영역 사이의 길이는 가공되는 피가공재의 연삭량과 동일하다. 단부면이 가공된 후, 피가공재는 그 단부면이 클램핑되는 제 2 클램핑으로 이송된다. 이 때, 피가공재의 외부 윤곽이 비원형 연삭을 이용하여 제조되고, 이를 위해 제 2 연삭 스핀들은 가공 위치로 피벗된다. 제 2 연삭 스핀들과 동일한 피벗 가능한 하우징에 위치되는 이중 연삭을 위한 제 1 연삭 스핀들은 가공 영역의 외측으로 피벗된다. 외부 윤곽이 가공된 후, 마무리 가공된 피가공재는 배출되고 다음 피가공재가 단부면을 이중 연삭하는 위치로 이동되고, 이를 위해 제 1 연삭 스핀들은 역으로 피벗되어 다시 위치 결정되어야 한다.

실제로, 두 개의 연삭 스핀들을 가공 위치로 택일적으로 피벗 및 이동시키는 것은 상당한 시간을 요하고, 그 기간 동안 피가공재는 가공될 수 없음을 알았다. 이는 주요 단점이 되며, 이로 인해, 시스템 생산성은, 특히 피가공재의 대량 생산에 손해를 입힌다. 연삭에 이용될 수 없는 시간 및 적어도 일정 시간에 준하는 연삭을 수행할 수 없는 시간은 하나의 피가공재에 대한 전체 연삭 시간의 30% 내지 50%가 될 수 있다.

따라서, 본 발명의 하기의 목적은 사이클 시간을 줄일 수 있고, 이로써 매우 양호한 연삭 결과와 함께 경제적인 대량 생산을 향상할 수 있는 전술한 형태의 방법 및 연삭기를 설계하는 것이다.

이 목적은 청구항 1의 전체 특징을 가지는 방법 및 청구항 10 또는 14에 따른 디바이스를 이용하여 달성된다.

본 발명에 따른 방법으로는, 단일 연삭기에서 하나의 연속하는 제조 공정으로 전체 가공이 수행될 수 있도록, 로드형 피가공재의 전체 가공이 두 개의 부분 공정으로 수행된다. 두 개의 상이한 클램핑 위치 또는 클램핑이 그것의 사이클에서 서로 일어난다. 우선, 각각의 피가공재는 이동 가능한 유지 디바이스의 복수의 클램핑 디바이스 중 하나로, 그 길이 방향 측면(제 1 클램핑 위치)에서 별개로 클램핑되는 것이고, 즉 예를 들면 캠 디스크(cam disk)의 프로파일 오목부(profiled recess)에서 별개로 클램핑되는 것은 아니다. 클램핑 디바이스는, 서로를 향해 및 서로 멀어지게 이동될 수 있고 피가공재를 측면을 클램핑함으로써 고정할 수 있는 로딩 파지부로서 구현되는 것이 바람직하다. 피가공재와 접촉하는 측면은 연삭기에 의한 전송 및 가공을 위해 피가공재를 확실하게 유지하도록, 피가공재 블랭크(blank)의 외형에 따르는 것이 바람직하다. 로딩 파지부는 그로부터 피가공재의 양 단부면이 돌출하고, 피가공재를 가공하는데 아무런 장해가 없도록 하는 크기로 된다. 또한, 로딩 파지부는 마무리 연삭된 피가공재를 잡고 유지하여 언로딩 구역으로 이송하도록, 형성되어야 한다.

이 클램핑 동안에, 피가공재는 두 개의 단부면이 적어도 마무리 연삭되는 제 1 가공 영역으로 이송된다. 일반적으로, 이 클램핑에서 상기 단부면은 거친 연삭 및 마무리 연삭된다. 그러나, 이 위치에서 별도의 거친 연삭이 항상 필요한 것은 아니다. 클램핑 디바이스가 적합하게 구성되면, 단부면에서의 이중 면 연삭에 의한 결과는 양호해진다. 이어서, 아직 클램핑 상태인, 즉 아직 제 1 클램핑 위치에 있는 피가공재는 클램핑 디바이스에 의한 동작에 의해, 서로 떨어져 배치된 두 개의 동축의 조(jaw) 사이에 이송되고, 이미 마무리 가공된 피가공재의 단부면이 조에 의해 클램핑되므로, 정밀한 다음 가공을 위한 최상의 조건이 제공된다. 피가공재를 재클램핑하는 동안에 피가공재가 길이 방향으로는 변위되지 않기 때문에, 제 2 연삭 휠의 위치와 관련하여 필요한 목표 위치로부터의 피가공재의 위치 변경에 엄격한 주의를 기울여야 한다. 피가공재를 그 단부면에서 클램핑하는 클램핑 조가 동작을 실행하고 제 1 가공을 위한 클램핑을 제공하는 로딩 파지부의 클램핑 힘을 선택하는 것은 피가공재가 그 단부면이 피가공재 주축대에 대하여 클램핑 조에 의해 클램핑되는 경우 길이 방향으로 변위되지 않도록 한다.

클램핑 조는 로드형 피가공재에 대한 제 2 클램핑 위치에 영향을 주며, 이때 상기 제 1 클램핑 위치는 해제된다. 두 개의 클램핑 조는 제어식으로 동시에 동위상으로 선회되므로, CNC 제어식 외주 연삭이 C-X 보간 원리(C-X interpolation principle)를 이용하여 수행될 수 있다. 두 개의 클램핑 조(회전축 C)에 의해 선회되는 피가공재의 각각의 선회 위치는 X 축 방향에서의 연삭 휠의 특정 간격에 대응한다. 당업자면 CNC 제어식 비원형 연삭과 관련한 세부 사항에 익숙하므로, 여기에서는 더 상세한 설명이 필요하지 않다.

면 연삭에 반해, 로드형 피가공재를 비원형 연삭의 원리를 이용하여 가공하는 경우, 연삭 휠과 피가공재 사이에는 접촉 라인이 존재한다. 이로 인해, 냉각제의 공급이 증가되고, 높은 소재 제거율이 달성되어, 가공 시간이 대폭 줄어든다.

CNC 제어식 외주 연삭에 의하면, 다양한 단면, 즉 길이 방향의 둥근 에지 또는 길이 방향 에지 상에 평평한 베벨을 가지는 단순한 정사각형 또는 직사각형 단면을 가지는 로드형 피가공재를 다각형의 단면, 또는 심지어 상이한 만곡의 정도로 제한된 선을 가지는 단면, 및 이들 모두의 조합의 단면을 거친 연삭 또는 마무리 연삭할 수 있다. 연속하여 만곡된 윤곽을 가지는 단면뿐만 아니라, 꺽이거나 둥근 에지를 가지는 길이 방향의 평평한 측면을 한번에 연삭하는 간단한 선택으로 면 연삭의 결과로서의 버어(burr) 형성의 문제를 방지한다. 도 1은 예시적인 실시예로서 복수의 선택을 나타낸다.

외주 연삭으로 로드형 피가공재의 전체 길이를 덮는 프로파일 연삭 휠을 사용하는 경우, 피가공재의 길이 방향 윤곽은 상이하게 구성될 수도 있다. 이 예를 도 2에 예시적인 실시예로서 나타낸다. 이들 상이한 길이 방향의 윤곽 중에는 단부면 베벨 및 둥근부가 있다.

마무리 연삭 후에 클램핑 조가 서로 멀어지게 이동하는 경우, 제 2 클랭핑 위치는 해제되고 마무리된 로드형 피가공재는 다시 제 1 클램핑으로부터의 클램핑 조에 의해 유지 디바이스에 클램핑 및 유지된다. 유지 디바이스는, 즉 클램핑 디바이스의 개수(적어도 3, 바람직하게는 4, 5, 또는 6)에 의해 결정되는 각도 α 만큼 사이클이 되고, 마무리된 피가공재를 언로딩 위치로 가져오고, 여기서 이 피가공재는 언로딩 디바이스에 이송된다.

두 가지의 가공 공정이 하나의 피가공재에 대해 연속적으로 수행되고, 두 개의 연삭 휠을 피가공재로부터 X 방향으로 멀어지게 짧은 거리를 이동하는 것만이 필요하므로, DE 10 2006 007 055 A1에 따라 설명된 가공과 비교해서 상당한 시간이 절약된다. 이 시간 절약은 하나의 피가공재의 가공을 위한 전체 사이클 시간의 30% 내지 50%일 수 있다. 본 발명에 따르면, 양쪽의 연삭 스핀들은 탬덤형으로 연관된 가공 영역의 바로 근방에 항시 배치되어, 연삭 휠을 가공 영역 내로 및 그 외측으로 피벗하기 위한 상대적으로 긴 시간이 전혀 필요하지 않으므로, 간단하게 시간이 절약된다. 하나의 주축대 상에 함께 배치된 연삭 스핀들 및 연삭 휠은 매우 한정된 영역 내에서 X 방향으로 하나의 운동만을 수행한다. 종래에 따른 연삭 스핀들의 복잡한 피벗을 대신하여, 피가공재는 제 1 연삭 휠을 가지는 제 1 가공 위치로부터 제 2 연삭 휠을 가지는 제 2 가공 위치로 운반되어야 할 뿐이며, 이는 매우 신속하게 일어날 수 있다. 또한, 복수의 피가공재는 유지 디바이스에 클램핑되고, 동시에 가공 영역을 순환할 수 있다. 이들 피가공재 중, 두 개는 유지 디바이스의 각각의 운동 사이클에서 가공되고, 제 1 가공 위치의 것은 두 단부면이 마무리 가공되고, 다른 부분은 제 2 가공 위치에서 마무리 연삭된다. 이것은 스루풋(throughput)을 현저하게 촉진시킨다.

가공 위치의 양쪽 피가공재가 동시에, 적어도 단속적으로 연삭되고, 특정 외부 피가공재 윤곽을 가지지 않을 수 있다는 점에서, 더욱 촉진될 수 있다. 두 개의 피가공재의 적어도 동시 가공은, 예를 들면 제 1 연삭 위치에서 단부면의 마무리 연삭이 제 2 연삭 위치의 비원형 연삭의 시작과 일시적으로 중첩하는 등의 가공 사이클의 간단한 시간 부분들로 달성될 수 있다. 종래 기술에 대한 이들의 주요 이점들은, 특히 하나의 연삭 주축대 상에 두 개의 연삭 스핀들의 탬덤형 배치에 기인하며, 여기서 기술한 것 이외에 상이한 전송 및 클램핑 디바이스를 사용하는 경우에도 달성될 수 있다.

청구항 2는 제 1 연삭 공정, 즉 단부면의 이중 면 연삭에 대한 이점을 제공한다. 이를 위해, 유지 디바이스에 클램핑된 피가공재는 "이중 연삭 휠"로서 두 개의 별개의 연삭 휠로 구성될 수 있는 제 1 연삭 휠로 진행되고, 이 동작은 유지 디바이스를 미리 정해진 각도 α 만큼 선회시킴으로써 이루어진다. 면 연삭 공정 자체는 제 1 연삭 스핀들의 법선에 지지되는 제 1 연삭 휠을 이동시킴으로써 일어난다. 가공을 위해, 회전하는 제 1 연삭 휠, 즉 이중 연삭 휠은 X 축 방향으로 이동될 수 있다. 연삭 공정 동안에, 이중 연삭 휠의 두 개의 연삭 휠은 길이 방향 측면이 제 1 연삭 휠의 회전축에 평행한 로드형 피가공재에 작용한다. 하기에서, "제 1 연삭 휠들", "제 1 연삭 휠", 및 "이중 연삭 휠"이라는 용어는, 해당 연삭 휠이 피가공재의 양 단면을 동시에 연삭할 수 있는 두 개의 연마면을 가지고 있다는 것만이 중요하므로, 동일한 의미로 사용된다. 또한, 이것은 특허청구범위에 적용된다.

택일적으로, 클램핑된 피가공재를 운반하는 유지 디바이스가 제 1 연삭 휠에 대해, 즉 위치 결정의 관점에서는 이중 연삭 휠에 대해 이동된다는 점에서, 피가공재 단부면은 이중 면 연삭될 수도 있다. 이 동작은, 예를 들면 타이밍 디스크의 형태로, 바람직하게는 회전과 같은 선회 가능한 유지 디바이스가 있다면, 일어날 수 있다. 물론, 이러한 동작은 유지 디바이스의 선형 변위로써 실현될 수도 있다. 두 개의 피가공재가 실질적으로 동시에 연삭될 수 있으므로, 이러한 본 발명의 방법의 변형은 가공 사이클을 위해, 더 많은 시간이 획득되는 것이 가능해진다. 이를 위해, 단부면이 이미 가공된 피가공재는 유지 디바이스에 의해 제 2 가공 위치 내로 이동되고, 거기서 제 2 클램핑 디바이스에 의해 취해지고, 그래서 사전에 피가공재를 유지하는 클램핑 조는 서로 멀어지게 이동된다. 그러므로, 피가공재는 더 이상 유지 디바이스와 접촉하지 않고, 제 2 클램핑 디바이스에 의해 회전되어 그 측면이 연삭될 수 있다. 이러한 유지 디바이스로부터의 해당 피가공재의 분리는 유지 디바이스의 이동을 가능하게 하여, 유지 디바이스는 다른 피가공재를 운반하여 그 단부면이 가공될 수 있어서 추가적인 피가공재가 제 1 연삭 휠의 연삭 영역 내로 이동하여 제 1 연삭 휠에 의해 연삭된다. 이러한 변경 방법에서는, 본질적으로 이중 면 연삭이 전술한 제 1 피가공재의 외부 윤곽의 비원형 연삭과 동시에 일어난다. 청구항 3에 따른 특히 바람직한 일 실시예에 따르면, 공통의 연삭 주축대에 두 개의 연삭 휠이 탠덤 배치로 배치되는 경우, 비원형 연삭 동안에 제 1 연삭 휠이 제 2 연삭 휠의 동작을 추종하는 것은 필연적 결과이다. 그러나, 이 동작은 단지 작고 제 1 연삭 휠의 회전 속도와 비교해 매우 느리므로, 상술한 방법 변경에 따른 이중 면 연삭에 대해 큰 의미가 없다. 이에 의해, 제 1 연삭 휠의 연삭 결과는 악영향을 받지 않는다.

그러나, 이 위치에서 상기 방법이 수행될 수도 있어, 피가공재는 그 위치에 위치 결정되어 고정되고, 제 1 연삭 휠은 피가공재에 대해 길이 방향 및 횡 방향으로 이동될 수 있다. 연삭 휠을 길이 방향으로 이용하는 상기 방법은 피가공재에 대해 또는 외부 윤곽을 매칭시키는 제 2 연삭 휠의 위치에 대해 상기 연삭 휠들을 조정하는 것이 바람직하다.

청구항 3에 따른 개선점은 제 1 연삭 공정, 즉 면 연삭 공정이 제 2 연삭 공정, 즉 외주 연삭 공정으로 천이될 수 있는 방법에 대한 유리한 선택을 제공한다. 이를 위해 선택된 해결책은 X 방향으로 이동될 수 있는 공통 연삭 주축대 상에, 한편으로 제 1 연삭 휠 및 다른 한편으로 적어도 하나의 제 2 연삭 휠을 연관된 연삭 스핀들로 지지하는 것이다. 유지 디바이스를 피벗시킴으로써, 개별 피가공재는 처음에 제 1 연삭 휠의 유효 영역으로, 이어서 제 2 연삭 휠의 유효 영역으로 계속적으로 이동된다. 연삭 동안에 요구되는 X 축에서의 위치 결정 동작을 위해, 공통 연삭 주축대는 X 축 방향에서 제어식으로 이동된다.

클램핑 조는 마무리 연삭 후에 서로 멀어지게 이동되는 경우, 제 2 클램핑 위치는 해제되고 마무리된 로드형 피가공재는 다시 유지 디바이스에 이송된다. 유지 디바이스는 다음 작업 사이클로 전환되어, 피가공재를 언로딩 디바이스에 의해 취해질 수 있는 언로딩 위치로 이동시킨다.

청구항 7에 따르면, 유리하게 유지 디바이스의 로딩 파지부에 센서가 통합되고, 센서는 별개로 클램핑된 피가공재에 대한 연삭 허용 오차를 결정하는데 이용될 수 있다. 이 방식으로 획득된 값은 연삭기용 제어 디바이스에 전송되고, 제어 디바이스는 외주 연삭을 수행하는 방법을 결정하는 경우, 상기 값을 인자(factor)로 한다. 또한, 이것은 가공을 촉진시키게 된다.

또한, 청구항 8에 따르면, 피가공재의 외부 윤곽의 비원형 연삭 동안에, 피가공재의 길이 방향 축에 횡으로 상당한 압력이 발생할 수 있고 이 힘은 피가공재의 휨을 유도하므로, 본 발명의 방법은 피가공재를 횡단력(transverse force)에 대해 지지하는 스테디(steady)의 설치를 포함한다. 이들 스테디(그 중 하나는 각각의 로딩 파지부, 즉 피가공재에 대한 클램핑 위치와 연관됨)는 로딩 파지부와 함께 유지 디바이스에 탑재된다. 스테디는 피가공재의 위치와 관련하여 유지 디바이스에 배치될 수 있거나 이 위치로부터 배제될 수 있고, 제 2 연삭 위치에서만 제 2 연삭 휠로 외부 윤곽을 연삭하는데 사용될 수 있다. 청구항 8에 따른 스테디의 사용은, 제 2 가공 위치의 피가공재가 클램핑 조에 의해 취하여 클램핑된 후에, 로딩 파지부의 조는 개방되어 피가공재는 자유롭게 회전되고 제 2 연삭 휠은 연삭을 위한 간극을 가지게 된다. 우선, 이 조건에서, 피가공재의 측부 에지는 마무리 치수로 원형 연삭되며, 이는 마무리 피가공재의 최대 직경이 결정되는 것을 의미한다. 이어서, 스테디는 피가공재 상의 적어도 한 지점에 대해 위치 결정될 때까지 피가공재를 향해 이동되고, 이로써 횡단력에 대해 피가공재를 지지한다. 스테디는 당업자에 익숙한 유압 또는 공기압 수단을 이용하여 이동되는 것이 바람직하다. 피가공재와 대면하는 스테디의 측부 상에서, 스테디는 단면이 반원형이고 전술한 마무리된 피가공재의 직경에 따르는 오목부를 가지는 것이 바람직하다. 이것으로 달성되는 것은 피가공재가 스테디에서 회전하는 경우, 피가공재의 외주 상의 적어도 일 영역이 스테디와 접촉하여 스테디가 모든 회전 단계에서 지지를 제공할 수 있다는 것이다. 스테디가 위치 결정되면, 피가공재의 외부 표면의 마무리 가공이 수행되고, 이로써 가공은 완료된다. 이어서, 스테디는 피가공재로부터 배제되고, 유지 디바이스의 로딩 파지부는 피가공재를 다시 파지 및 클램핑하고, 이어서 피가공재의 주축대의 클램핑 조는 서로 멀어지게 이동되어 유지 디바이스에 의해 운반이 해제된다. 이후 새로운 작업 사이클이 있으며, 유지 디바이스는 다시 각도 α만큼 선회되어, 마무리된 피가공재가 제 2 가공 영역으로부터 배제되고 최종적으로 언로딩 디바이스에 이동된다. 유지 디바이스 상의 클램핑 위치의 수 및 유지 디바이스에 대한 언로딩 스테이션의 배치에 따라, 추가적인 작업 사이클이 완료되기 전까지 마무리된 피가공재는 도달되지 않을 수 있다.

청구항 9는 이 방법의 변경을 제공하고, 이 변경에 따라 측부 에지는 대략 최종 치수로 연삭될 뿐이다. "대략"이라 함은 단지 수백 밀리미터(약 1 내지 3백 밀리미터)가 최종 치수를 얻기 위해 연삭되어야 하는 것을 의미하는 것으로 이해될 것이다. 청구항 8에 따른 방법에서 기술한 바와 같이, 이어서 스테디는 피가공재에 대해 위치 결정되고, 마찬가지로 피가공재는 대략 최종 치수로 연삭된다. 이를 위해서는 단지 미소한 연마만이 필요하고 작은 연삭 압력만이 요구되므로, 연삭 정밀도에 악영향이 없다.

이하에는, 또한 나머지 부분을 마무리 연삭하기 위해 스테디를 취출하지 않고 피가공재가 그 최종 치수가 얻어질 때가지 지지되도록 스테디를 제어하는 선택이 있다.

스테디를 사용함으로써, 길고 얇은 피가공재에 향상된 정밀도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 단위 시간당 더 큰 절삭량이 가공될 수 있어, 이는 다시 피가공재에 대한 연삭 시간을 줄인다.

특히, 청구항 8 및 9에 따른 방법은 도 1에 나타낸 피가공재 단면 형상(도 1의 g는 제외)에 적합하다. 대칭으로 매우 일정한 윤곽 및 단면을 가지는 이러한 피가공재에 대해 제조 정확도가 크게 개선될 수 있다.

특히, 청구항 10에는 청구항 1 내지 9 중 하나 이상에 따른 방법을 수행하는데 적합한 연삭기가 제공된다.

이 연삭기의 특별한 양태는 평행한 회전축을 가지는 두 개의 연삭 스핀들이 하나의 연삭 주축대 상에 "탠덤 배치"로 탑재되어 이에 의해 함께 이동할 수 있다는 것이다. "탠덤 배치"라는 용어는 연삭 스핀들 및 연삭 휠이 배치되는 방식을 말하며, 두 개의 연삭 스핀들의 연삭 휠이 두 개의 피가공재를 동시에, 적어도 단속적으로 가공할 수 있을 뿐만 아니라, 하나의 진행 기구만이 요구되는 것을 나타내고자 하는 것이다. 이 특징은 이 배치를 기본적으로, 회전축에 대해 연삭 주축대의 부분을 피벗시킴으로써, 별개의 연삭 스핀들이 단일 피가공재와 접촉되는 하나의 연삭 주축대 상에서의 두 개의 연삭 스핀들의 공지된 배치와 구별한다. 상기 탠덤형 배치로, 연삭 스핀들의 피벗에는 시간 소모가 없다. 특히, 공지된 연삭기, 예를 들면 DE 10 2006 007 055 A1에 따르면, 피가공재가 가공 위치 내로 이동되고 다시 그 외측으로 이동되는 경우, 본 발명의 연삭기에서 피가공재를 하나의 연삭 위치로부터 다른 연삭 위치로 이동시키는데 드는 시간은 비교적 작다.

또한, 청구항 10에 따른 연삭기는 이 연삭기에 의해 복수의 로드형 피가공재가 운반되고 가공될 수 있고, 동시에 제 1 클램핑 위치에서 단부면이 면 연삭되고 제 2 클램핑 위치에서 길이 방향 측면이 외주 연삭을 이용하여 가공되는 이점을 제공한다. 연삭기를 통과한 후, 로드형 피가공재는 마무리 연삭된다. 작업 시간은 최소로 줄어든다.

청구항 11에 따르면, 피가공재를 클램핑하고, 또한 피가공재를 가공 위치로 운반하고, 연삭기를 통해 로딩 디바이스로부터 언로딩 디바이스로 운반하는 피가공재를 위한 유지 디바이스를 타이밍 디스크로서 구현하는 경우 특히 유리하다. 바람직하게는 원형 플레이트로서 구현되는 타이밍 디스크는 수평 축에 대해 선회될 수 있고 그 주변 또는 외측 에지 상에 배치된 클램핑 위치를 이동시킬 수 있고, 이들 클램핑 위치는, 서로를 향해 이동할 수 있고, 또한 서로 멀어지게 이동될 수 있는 두 개의 파지 조를 가지는 로딩 파지부로서 구현되는 것이 바람직하다. 적어도 세 개(네 개, 다섯 개, 또는 여섯 개가 바람직함)인 클램핑 위치는 타이밍 디스크의 외주에 동일한 간격으로 배치된다. 클램핑 위치의 수에 따라, 클램핑 위치는 그 수로 360°를 나눈 것과 동일한 그들 사이의 회전 각도 α로 배치된다. 작업 중에, 타이밍 디스크의 일 사이클은 각도 α 만큼의 일 선회이다. 적어도 하나의 피가공재 블랭크는 로딩 위치로부터 제 1 가공 위치 내로 이송되고, 그 단부면이 마무리 연삭된 피가공재는 상기 제 2 위치 내로 이동되고, 전체 마무리 연삭된 피가공재는 연삭기의 가공 영역으로부터 배제되는 것이 바람직하다.

청구항 10 및 11에 따른 연삭기의 추가적인 실시예는 종속 청구항 12 내지 20에서 제공되며, 청구항 18 내지 20은 청구항 8 및 9에 따른 스테디가 요구되는 방법을 수행하는 것에 관련된다.

청구항 21은, 특히 청구항 1 내지 7 중 하나 이상에 따른 방법을 수행하는데 구현되는 다른 연삭기를 위해 제공된다. 청구항 22 내지 26은 추가적인 이로운 실시예와 관련된다.

청구항 22의 핵심은 본 발명의 연삭기 내의 제 2 연삭 휠은 마무리된 로드형 피가공재의 길이 방향의 윤곽에 따르며, 또한 그 단부면 베벨을 포함할 수 있다는 것이다. C-X 보간 원리를 이용한 수치 제어되는 외주 연삭으로 피가공재의 측면을 가공하는 것은 사이클을 길게하지 않고 측면과 함께 에지에 둥근 반경부 또는 베벨이 연삭되는 것을 가능하게 한다. 또한, 이것은 연삭 휠의 윤곽이 적절한 외형으로 되면 단부면 베벨에 대해서 적합하다. 동일한 클램핑으로 측면, 및 길이 방향으로 이어지는 베벨 또는 둥근 반경부와 일치하는 윤곽 경로에서 단부면 베벨이 연삭된다. 여기에서는 재클램핑이 없다. 공정은 더 단순해지고 요구되는 기하학적 데이터(치수 허용 오차, 형상 및 위치 허용 오차)에서 전체적으로 더 임의적이다. 가공 시간이 절약될 뿐만 아니라, 특히 재클램핑과 연관된 부정확의 위험도 회피된다. 또한, 드레싱(dressing) 중에 연삭 휠의 윤곽은 ㎛ 범위의 정확도로 조정되어야 한다. 그러므로, 서로 간에 그 전체 길이에 대해 정확히 동일한 폭을 항상 가지는 단부면 베벨이 존재한다. 또한, 이 양태에서, 본 발명은 가공 속도 및 제조 정확도 모두를 개선한다. 또한, 프로파일된 연삭 휠, 예를 들면 드레싱될 필요가 없는 전기 코팅된 연삭 휠을 사용하는 것도 가능하다.

청구항 27은 앞으로, 또한 반대로 뒤로 구동될 수 있는 타이밍 디스크를 위한 구동의 이로운 바람직한 실시예에 관한 것이다. 이는 도 10 및 도 11을 이용하여 다음에서 설명하는 바와 같이, 각각의 하나의 피가공재 상에 대해 양쪽 연삭 휠로 실질적으로 동시에 연삭하는 것을 가능하게 하여 피가공재의 전체 가공에서 특히 짧은 사이클에 이른다.

본 발명의 연삭기는 증명된 현대 연삭의 기본 요소로 작동하지만, 지능형 이송 및 클램핑 시스템을 이용한 새로운 방법으로 서로 링크된다. 이 연삭기의 구조는 단순하다. 연삭기는 로딩 셀로 로딩 해치를 통해 로딩될 수 있어서, 예를 들면 선택으로 피가공재가 이송되는 이른바 "키홀 옵션(keyhole option)"이 가능하다. 또한, 피가공재를 홀딩 디바이스에 공급하고 피가공재를 홀딩 디바이스로부터 배제하는 이송 시스템의 다른 실시예가 가능하다.

본 발명에 따른 연삭기는 하나의 규정된 피가공재 형태에 대해 전체 가공을 수행하도록 설정되므로, 본 발명의 연삭기를 이용하여 적은 수량을 경제적으로 제조하는 것도 가능하다. 그러므로, 유닛 수에 대한 상당한 유연성이 있다. 특히, C-X 보간 원리를 이용한 수치 제어되는 외주 연삭으로 인해, 로드형 피가공재에 대한 상이한 단면으로의 변경하는 작업 시간이 매우 짧아질 수 있다. 예를 들면, 생산될 피가공재에 대한 부품 프로그램에 의해서만 전환이 일어나므로, 정사각형 단면을 가지는 로드형 피가공재에서, 베벨에 의해 꺽인 길이 방향의 에지로부터 둥근 길이 방향의 에지로의 변경이 3 분 이내에 가능하다. 심지어 베벨은 단면에 일치한다.

이하에서는, 본 발명을 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 연삭될 로드형 피가공재의 다양한 비원형 단면을 나타내는 도면.

도 2는 연삭될 로드형 피가공재가 가질 수 있는 다양한 길이 방향의 윤곽을 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 방법을 수행하는 연삭기의 실시예를 위에서 바라본 도면.

도 4는 유지 디바이스의 높이부를 Z 방향으로 바라본 본 발명의 연삭기의 개략적인 측면도.

도 5a는 제 1 및 제 2 연삭 휠의 상대적인 위치와 두 개의 피가공재 각각에 대한 가공 위치를 나타내는 도면.

도 5b는 제 1 및 제 2 연삭 휠 양쪽이 적어도 부분적으로 동시에 피가공재와 접촉하는 상기 두 개의 연삭 휠의 상대적인 위치 및 두 개의 피가공재 가각에 대한 가공 위치를 나타내는 도면.

도 6은 거친 연삭층 및 마무리 연삭층을 가지는 이중 연삭 휠 및 가공될 피가공재의 부분 단면도.

도 7은 회전하는 조(jaw) 사이에 클램핑된 피가공재와 접촉하는 제 2 연삭 휠의 상세도.

도 8은 외부 윤곽을 가공하는 위치에서 스테디에 의해 지지된 피가공재의 상세도.

도 9는 도 8에 따른 배치의 부분 단면도.

도 10은 두 개의 피가공재를 거의 동시에 가공하는 제 1 단계를 나타내는 도면.

도 11은 도 10에 따른 방법 안내의 다른 단계를 나타내는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1, 1' : 로드형 피가공재 2 : 단부면

2a : 단부 베벨 2b : 단부면 둥근부

3 : 길이 방향 측면 3a : 측부 에지

4 : 기계 베드 4a : 연삭 테이블
5 : 슬라이드 트랙 6 : 유지 디바이스 6a : 베이스부 6b : 타이밍 디스크 7a, 7b : 피가공재 주축대 8a, 8b : 클램핑 조 9a, 9b : 마찰층 10 : 연삭 주축대 11 : 수직축 12 : 제 1 연삭 스핀들 13 : 제 2 연삭 스핀들 14 : 제 1 연삭 휠

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14c : 제 1 연삭 휠의 회전축 15 : 제 2 연삭 휠

15a : 제 2 연삭 휠의 회전축 15b : 제 2 연삭 휠의 외주 윤곽

16 : 구동 및 안내부 17 : 이격 휠

18a, 18b : 기체 19a, 19b : 폭이 넓은 측면

20a, 20b : 오목부 21a, 21b : 거친(rough) 연삭층

22a, 22b : 마무리(finish) 연삭층

24a : 클램핑 조
30 : 공통의 회전/구동축 31 : 연삭 허용 오차

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40 : 클램핑 영역 41 : 제 1 가공 위치

42 : 제 2 가공 위치 43 : 로딩 및 언로딩 위치

50 : 스테디 레스트 51 : 오목부

A : 타이밍 디스크에 대한 선회 방향 B : 제 2 연삭 휠의 축의 폭

C : 외주 연삭 동안의 로드형 피가공재의 회전축

D : 제 1 연삭 휠 사이의 거리 L : 로드형 피가공재의 길이

X : 로드형 피가공재의 길이 방향의 축에 수직인 위치 결정 동작의 축 방향

α : 인접한 클램핑 위치 사이의 각도
Z : 외주 연삭 동안 로드형 피가공재의 회전축에 평행한 동작의 축 방향

도 1은 연삭될 로드형(rod-shaped) 피가공재(1)의 단면이 가질 수 있는 형상의 예를 제공한다. 그 가장 간단한 형태로, 로드형 피가공재(1)는 정사각형의 단부면(2) 및 측부 에지(3a)(도 1의 a 내지 도 1의 d를 참조)에서 만나는 직사각형의 길이 방향 측면(3)을 가지는 블록형 로드이다. 이러한 로드형 피가공재(1)에 대한 하나의 바람직한 적용 분야는 기계식 스위칭 또는 제어 디바이스의 액추에이터(actuator)이다. 이들 제어 부재는 10㎜ 내지 80㎜ 사이의 길이 L 및 2㎜ 내지 15㎜ 사이의 단면을 가질 수 있지만, 이는 하나의 예일뿐이다. 이러한 로드형 피가공재(1)를 위한 재료로는 세라믹뿐만 아니라 다양한 금속이 가능하다. 원하는 기능에 따라, 단면은 완전한 기하학적 정사각형(b)을 가질 필요는 없다. 그러므로, 길이 방향의 에지는 둥글게 되거나(c) 평평한 베벨(d)로 마련될 수 있다. 또한, 정사각형은 변형되어, 볼록면(e) 또는 오목면(f)을 가지는 정사각형을 포함할 수 있다. 또한, 오직 곡선으로만 한정되는 단면(g)을 가지는 윤곽이나, 타원형 윤곽(h) 또는 단면이 정사각형이 아닌 임의의 다각형(k)도 가능하다.

또한, 연삭될 로드형 피가공재(1)의 길이 방향의 윤곽은 도 2의 a에 나타낸 완전 기하학적 직사각형으로 한정되지는 않는다.

도 2는 로드형 피가공재(1)의 길이 방향 측면(3)의 다양한 변형을 나타낸다. 그러므로, 평평한 베벨(2a)(도 2의 b) 또는 둥근부(2b)(도 2의 c)가 단부면(2)으로의 천이부에 존재할 수도 있다. 완전한 직사각형이 변형되어 둥근 형상(d)을 포함할 수 있다. 또한, 원추형의 길이 방향의 윤곽(e)이 가능하며, 움푹 들어간 중앙부를 가지는 기본적인 직사각형(f)이 가능하다.

도 3은 블랭크(blank)로부터 시작하여 로드형 피가공재(1)의 전체 가공이 가능한 본 발명의 연삭기의 실시예를 나타낸다. 기계 베드(4) 상에는, 슬라이드 트랙(5)을 가지는 연삭 테이블(4a)이 구현된다. 유지 디바이스(6)는 이 슬라이드 트랙(5) 방향으로 이동될 수 있다. 특히, 이 가동성은 상이한 피가공재(1)에 적응하는 유지 디바이스(6)의 위치 및 피가공재의 치수를 조정하기 위한 것이다. 도 3과는 달리, 피가공재(1)에 대한 연삭 휠(14, 15)의 변위 운동이 기계 베드(4) 상의 X 축 하방의 Z 축 방향에서 복합 슬라이드 레스트(compound slide rest)로서 배치되는 것도 가능하다.

원형 타이밍 디스크(timing disk)(6b)는 Z 방향(즉, 슬라이드 트랙(5) 방향)에 수직인 평면에서 그 중심점에 대해 선회 가능하게 배치된다. 타이밍 디스크(6b)는 베이스부(6a)에 의해 슬라이드 트랙(5)에 접속되며, 실질적으로는 슬라이드 트랙(5) 위에 배치된다. 타이밍 디스크(6b)는, 그 외주 영역 근방에서, 동일한 각도로 이격되어 배치되고 가공될 피가공재(1)를 수용하는 복수의 클램핑 영역(40)을 갖는다. 이를 위해, 클램핑 영역(40)은 두 개의 클램핑 조(24a) 사이에서 피가공재(1)의 외부 둘레를 확실하게 클램핑할 수 있거나 클램핑 조(24a)를 서로 멀어지게 이동시켜 클램핑이 해제될 수 있는 로딩 파지부로서 구현된다. 피가공재(1)에 대향하는 클램핑 조(24a)의 형상은 미가공된 피가공재(1)의 외부 형상을 따름으로써, 미가공된 피가공재(1)를 확실하게 고정하는 것이 바람직하다. 물론, 클램핑 조(24a)는 확실하게 마무리 가공된 피가공재(1)를 유지할 수 있어야하며 가공 중에 연삭 휠들(14, 15)과 간섭되어서는 안 된다.

클램핑 영역(40)의 최소 수는 세 개이고, 여기서 적어도 하나(도 4의 43 참조)는 피가공재(1)를 로딩 및 언로딩하는 조작 중에 이용되고, 다른 두 개는 제 1 및 제 2 연삭 휠(14, 15)에 대한 가공 위치(41, 42) 중 하나에 각각 배치된다. 그러나, 도 4에 나타낸 바와 같이, 세 개 이상의 클램핑 영역(40)이 설치되는 것이 바람직하다(도 4에는 여섯 개가 존재함). 이 방식으로, 로딩 영역과 언로딩 영역을 서로 분리하는 것도 가능하다. 그러나, 피가공재(1)는 동일한 로딩 및 언로딩 위치(43)에 로딩 및 언로딩되는 것이 바람직하며, 이는 최소 공간을 요하기 때문이다. 물론, 당업자에게 익숙한 임의의 로딩 및 언로딩 디바이스가 사용될 수 있다. 그러나, 클램핑 영역(40)의 개수에 상관없이, 본 발명에 따르면 두 개의 연삭 스핀들(12, 13)만이 존재하므로, 많아야 두 개의 피가공재(1)만이 항상 가공되지만, 연삭 스핀들(12, 13)은 하나 또는 두 개의 연삭 휠(14, 15)과 고정될 수 있다.

유지 디바이스(6)의 양측에는 피가공재 주축대(7a, 7b)가 배치될 수 있고, 또한 피가공재 주축대(7a, 7b)는 슬라이드 트랙(5) 상에서 이동될 수 있다. 피가공재 주축대(7a, 7b)는 별개로 또는 함께 이동될 수 있다. 회전 구동될 수 있는 클램핑 조(도 7의 8a, 8b 참조)는 피가공재 주축대(7a, 7b)에 의해 지지된다. 동일한 축에 서로 이격되어 배치되는 두 개의 클램핑 조(8a, 8b)를 동시에 동위상으로 선회시키데 이용되는 제어가 제공된다.

또한, 도 7을 참조하면, 각각의 클램핑 조(8a, 8b)는 그 바깥쪽 단부에서 로드형 피가공재(1)를 클램핑하도록, 클램핑 조(8a, 8b)를 로드형 피가공재(1)의 단부면(2)에 가압할 수 있는 마찰층(9a, 9b)을 이동시킨다. 클램핑 조(8a, 8b)의 마찰층(9a, 9b)은 자신의 마모를 줄이기 위해, 높은 내마모성 재료, 예를 들면 경질 금속을 포함한다.

슬라이드 트랙(5)을 가지는 연삭 테이블에 정확히 수직이고 피가공재 주축대(7a, 7b) 및/또는 그 클램핑 조(8a, 8b)의 횡 변위 방향에 정확히 수직인, 즉 슬라이드 트랙(5)에 수직인 X 방향으로, 연삭 주축대(10)가 이동될 수 있다. 연삭 주축대는 구동 및 안내부(16)을 갖는다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 연삭 주축대(10)는 슬라이드 트랙(5)으로부터 높이 및 수평 거리에서 서로 오프셋 배치되는 두 개의 연삭 스핀들(12, 13)을 구비한다. 제 1 연삭 스핀들(12)은 제 1 연삭 휠(14)을 이동시키고, 제 2 연삭 스핀들(13; 도 4에 도시 생략)에는 제 2 연삭 휠(15)이 설치된다. 연삭 스핀들(12, 13)은 연관된 연삭 휠(14, 15)을 그들의 회전 축(14c, 15a)에 대해 회전하도록 구동시킨다.

연삭기의 기준 라벨링에서, 클램핑 스테이션(6) 및 피가공재 주축대(7a, 7b)에 대한 횡 변위 방향을 가지는 슬라이드 트랙(5)은 Z 축을 규정한다. 클램핑 조(8a, 8b)에 대한 공통의 회전/구동축(30)은 회전축 C를 형성하고, Z 축 및 C 축에 수직인 연삭 주축대(10)의 변위 방향은 X 축이다.

일예로서, 도 6은 두 개의 연삭 휠의 이중 배치로 설치되는 이중 연마 휠의 형태에서의 제 1 연삭 휠(14)을 보여준다. 두 개의 연삭 휠은 이격 휠(spacing wheel)(17)에 의해 규정되는 축 거리로 제 1 연삭 스핀들(12)의 공통의 회전축(14c) 상에 배치된다. 각각의 연삭 휠은 기체(base body)(18a, 18b)를 포함한다. 그들의 외부 외주 영역에서, 기체(18a, 18b)의 서로 대향하는 두 개의 폭이 넓은 측면(19a, 19b) 각각은 오목부(20a, 20b)를 가진다. 오목부들의 각각에 거친 연삭층(21a, 21b)을 가지는 외부 환상 구역(annular zone) 및 마무리 연삭층(22a, 22b)을 가지는 내부 환상 구역이 배치되는 오목부(20a, 20b)를 가진다. 두 개의 층(21a, 21b 및 22a, 22b)은 오목부(20a, 20b) 내에서 환상체(annular body)를 형성한다. 거친 연삭층(21a, 21b)을 가지는 외부 환상 구역은 외측으로 원추형으로 확장하는 형상을 가진다. 두 개의 마무리 연삭층(22a, 22b) 사이의 축 거리는 D로 표시된다.

도 5a는 제 1 연삭 휠(14)과 제 2 연삭 휠(15)의 배치가 명시되고, 이로써 서로에 대해, 그리고 피가공재(1)를 가지는 유지 디바이스(6)에 대한 연관된 제 1 및 제 2 연삭 휠(14, 15)의 회전 축(14c, 15a)이 명시된다. 축들(14c, 15a)은 관련된 연삭 스핀들들(12, 13)의 축들과 동일하다. 도 5a는 Z 방향에서 본 측면도이다. 이 때, 제 1 연삭 휠(14)은 피가공재(1)의 단부면(2)의 가공을 이미 끝냈고 X 방향으로 제 1 연삭 휠(14)의 거친 연삭층(21a, 21b) 및 마무리 연삭층(22a, 22b)이 더 이상 피가공재(1)와 접촉하지 않는 위치로 이동했다. 길이 방항 측면이 아직 가공되지 않은 피가공재(1)는 클램핑 위치에 클램핑 조(24a)에 의해 여전히 유지된다.

제 2 연삭 휠(15)은 이전 사이클에서 제 1 연삭 휠(14)에 의해 단부면(2)이 마무리된 다른 피가공재와 접촉을 바로 시작한다. 피가공재(1)는 피가공재 주축대(7a, 7b)의 클램핑 조(도 7의 8a, 8b 참조)에 의한 클램핑에 의해 길이 방향으로 클램핑되고 두 개의 주축대(도시 생략)에 대한 연관된 구동에 의해 C 방향으로 동시에 회전된다. 피가공재(1)가 클램핑 조(8a, 8b)에 의해 파지 및 클램핑된 후에, 클램핑 영역(40)의 클램핑 조(24a)는 피가공재(1)로부터 해제된다.

도 5b는 제 1 연삭 휠(14)이 하나의 피가공재(1)의 단부면(2)과 여전히 가공 접촉하면서, 제 2 연삭 휠(15)이 외부 윤곽 연삭을 바로 시작하는 변형을 나타낸다. 그러므로, 실질적으로 이러한 연삭 스핀들(12, 13)의 두 개의 축(14c, 15a) 사이의 작은 수평 거리에 기초한 배치로, 두 개의 상이한 피가공재(1)가 동시에 적어도 부분적으로 가공된다. 이것은 사이클 시간을 더 줄이고, 이로써 생산성 개선으로 이어진다.

유지 디바이스(6)에서, 각각의 클램핑 영역(40)에서의 로딩 파지부의 두 개의 클램핑 조(24a)는 서로 대칭적으로 대향하여 배치되고, 또한 서로 관련하여 이동될 수 있도록 제어된다. 로딩 파지부의 클램핑 조(24a)는 로드형 피가공재(1)의 단면에 따른다. 도 4의 로딩 및 언로딩 위치(43)에서, 로딩 파지부의 클램핑 조(24a)는 서로 멀어지게 이동됐다. 제 1 가공 위치(41)에서, 클램핑 조(24a)는 로드형 피가공재(1)를 파지하였고 상호 보상 방식으로 로드형 피가공재에 대해 위치 결정된다. 이러한 형태의 파지 및 클램핑은 로드형 피가공재(1)를 파지 및 클램핑할 때, 심지어 피가공재에 대해 상이한 연삭량을 주어도, 그 길이 방향의 중심이 항상 동일한 수평면에 유지된다. 그러므로, 단단한 피가공재 지지와는 달리, 연삭량은 피가공재의 중심 위치에 아무런 영향도 끼치지 않는다. 측면 외주 연삭 중에, 양의 제거가 균일하다. 도 4의 제 1 가공 위치(41)에 나타낸 바와 같이, 유지 디바이스(6)는 클랭핑된 로드형 피가공재(1)를 바로 제 1 연삭 휠(14)까지 이동시킬 수 있다.

다음은 도 4에 따른 연삭기의 연삭 공정의 순서를 상세하게 나타낸다.

로드형 피가공재(1)의 블랭크는 종래의 운반 시스템으로부터 클램핑 영역(40) 상의 유지 디바이스(6)의 로딩 및 언로딩 위치(43)로 이송된다. 거기에서, 전술한 바와 같이, 피가공재(1)는 로딩 파지부의 클램핑 조(24a)에 의해 클램핑되고, 중심 맞춤된다(도 4의 위치(41)를 참조). 이어서, 유지 디바이스(6)는 클램핑 영역(40)의 수에 의해 결정되는 약 α만큼 선회하고 피가공재(1)를 제 1 연삭 휠(14) 유효 영역 내에 안내한다. 로드형 피가공재(1)의 두 개의 단부면(2)은 이 제 1 클램핑 상태(도 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 가공 위치(41))에서 동시에 이중 면 연삭이 된다. 이를 위해, 연삭 주축대(10)는 X 축 방향으로 로드형 피가공재(1)를 향해 진행한다(도 4 참조). 거친 연삭층(도 6의 21a, 21b 참조)을 가진 각 외부 환상 구역 각각은 로드형 피가공재(1)의 일 단부면(2)을 연삭한다. 이어서, 마무리 연삭층(22a, 22b)을 가진 내부 환상 구역은 일 단부면(2)을 통과하여, 단부면(2)을 마무리 연삭한다.

이어서, 연삭 주축대(10)는 X 방향으로 더 진행하여, 제 2 연삭 휠(15)은 두 개의 피가공재 주축대(7a, 7b)에 의해 제 2 가공 위치(42)에 유지되는 다른 피가공재(1)의 표면과 접촉한다. 이 피가공재(1)의 표면 가공이 끝나면, 이어서 연삭 주축대(10)는 X 축 방향의 그 시작 위치로 반환되어, 연삭 휠(14, 15)은 피가공재(1)와 접촉하지 않는다. 이 때, 유지 디바이스(6)의 타이밍 디스크(6b)는 클램핑 영역(40)의 수에 의해 결정되는 대략 각도 α만큼 선회을 계속하여, 새로운 작업 사이클이 시작된다. 이 시작은 아직 가공되지 않은 피가공재(1)가 제 1 가공 위치(41) 내에 이동되고, 피가공재의 양 단부면(2)이 이미 마무리 가공된 이 위치의 피가공재(1)는 제 2 가공 위치(42)에 운반되는 것을 포함한다. 이어서, 로드형 피가공재(1)는 두 개의 클램핑 조(8a, 8b)에 대한 공통의 회전/구동축(30)의 영역에 배치된다. 거기에서, 피가공재(1)의 외측 윤곽은 제 2 연삭 휠(15)에 의해 연삭된다. 클램핑 조(24a)가 서로를 향해 이동되면, 로드형 피가공재(1)는 마침내 파지 및 클램핑되고, 그래서 로딩 파지부는 피가공재를 해제한다. 이어서, 연삭 주축대(10)가 유지 디바이스(6)를 향해 X 축 방향으로 이동되고, 이로써 두 개의 연삭 휠(14, 15)을 피가공재(1)에 대해 위치 결정하는 새로운 사이클이 시작된다. 단부면(2) 연삭은 재클램핑 중에도 일어날 수 있다. 이는 평면 연삭이 재클램핑 중에 제 1 가공 위치(41)에서 일어나므로, 사이클 시간을 더욱 줄인다.

제 2 연삭 스핀들(13)의 제 2 가공 위치(42)에서, 클램핑 조(8a, 8b)의 마찰층(9a, 9b)이 로드형 피가공재(1)의 단부면(2)을 클램핑할 때까지, 두 개의 피가공재 주축대(7a, 7b)는 로드형 피가공재(1)를 향해 진행한다. 그러나, 피가공재 주축대(7a, 7b)의 실시예에 따라, 클램핑 조(8a, 8b)가 회전 구동할 수 있고, 또한 축 방향으로 이동될 수 있으면, 로드형 피가공재(1)의 단부면(2)은 클램핑 조(8a, 8b)만을 사용하여 클램핑될 수 있다. 이어서, 유지 디바이스(6)의 클램핑 조(24a)는 서로 멀어지게 이동된다.

이 형태의 재클램핑의 이점은 피가공재(1)가 두 가지 가공 사이에서 하나의 로딩 취급으로 별개로 파지될 필요가 없다는 점이다. 이 때문에, 로딩 취급으로부터 더 이상 위치 결정 에러가 발생할 수 없으므로, 클램핑 조(8a, 8b) 사이의 클램핑에 대해 최적의 정확도가 얻어질 수 있다. 클램핑 조(24a)를 동작시키고 클램핑 힘을 주는 클램핑 조(8a, 8b)는 재클램핑 중에 피가공재(1)가 길이 방향으로 변위되지 않는 것을 보장한다.

로드형 피가공재(1)는 두 개의 클램핑 조(8a, 8b)에 의해 그것의 제 2 클램핑 위치에 클램핑될 뿐만 아니라, 두 개의 클램핑 조(8a, 8b)에 의해 제어식으로 회전 구동되고, 두 개의 클램핑 조(8a, 8b)에 대한 회전/구동축(30)의 공통된 축은 연삭 공정의 C 축을 형성한다. 클램핑 조(8a, 8b)는 클램핑 조(24a)의 외측에 배치되어 제 1 클램핑 위치가 해제될 때까지 로드형 피가공재(1)를 선회시킬 수 없는 것은 물론이다. 또한, 도 7은 제 2 연삭 휠(15)이 로드형 피가공재(1)의 외주에서 X 축 방향으로 진행 및 위치 결정되는 방법을 나타낸다.

도 7은 상방에서 본 제 2 클램핑 위치에서의 외주 연삭을 나타내고, 클램핑 조(8a, 8b)는 로드형 피가공재(1)를 클램핑하고, 동시에 선회한다. 공통의 회전/구동축(30)은 연삭 프로세스에 대한 C 축을 형성한다. 제2 연삭 휠(15)의 축의 폭 B는 로드형 피가공재(1)의 길이 L을 포함한다.

C-X 보간 원리를 이용하여 외주 연삭을 수행하고, 로드형 피가공재(1)의 각각의 선회 위치는 C 축과 제 2 연삭 휠(15)의 회전 축(15a) 사이의 X 축 방향의 특정 거리에 대응한다. 이 공정은 공지된 CNC 비원형 연삭으로부터 당업자에게 대체로 친숙하므로, 여기서 더 상세한 설명이 필요하지 않다. 이해할 수 있는 바와 같이, 이 원리를 이용하여 도 1에 나타낸 단면 및 유사 단면이 생성될 수 있다. 피가공재(1)와 제 2 연삭 휠(15)의 상호 운동은 연삭 주축대(10)를 X 축 방향으로 이동시킴으로써 만들어진다. 거친 연삭 및 마무리 연삭은 단일의 제 2 연삭 휠(15)을 이용하여 수행될 수 있다.

도 2에 나타낸 상이한 길이 방향의 윤곽은 제 2 연삭 휠(15)의 외주 윤곽(15b)이 적절하게 프로파일되어, 생성될 수 있다(도 2d를 참조). 특히, 로드형 피가공재(1)에서, 길이 방향 측면(3)의 연삭과 동시에, 하나의 윤곽 경로 및 동일한 클램핑으로 단부면 베벨(2a) 또는 둥근부(2b)가 연삭될 수 있다. 제 2 연삭 휠(15)의 외주 윤곽(15b)은 이를 위해 적합하게 형성되어야 한다(도 2b 참조).

이해할 수 있는 바와 같이, 유지 디바이스(6)는 본 발명의 방법을 수행하면서 다른 작업을 충족시킨다. 우선, 유지 디바이스(6)는 운반 디바이스로서 로드형 피가공재(1)를 제 1 연삭 휠(14)의 유효 영역에 운반한다. 또한, 거기에서, 유지 디바이스(6)는 로드형 피가공재(1)의 단부면(2)이 연삭되는 로드형 피가공재(1)를 위한 재 1 클램핑 위치를 제공하는 클램핑 디바이스이다. 이어서, 유지 디바이스(6)는 로드형 피가공재(1)를 도 4에 해당하는 두 개의 클램핑 조(8a, 8b)의 영역에 이송하는 운반 수단으로서 다시 기능한다. 이어서, 클램핑 조(8a, 8b)는 외주 연삭을 수행하는 제 2 클램핑 위치 내에 상기 클램핑을 수행한다. 유지 디바이스(6)는 마무리 연삭된 피가공재를 언로딩 위치로 운반하고, 그 위치로부터 상기 피가공재(1)는 언로딩 디바이스(도시 생략)에 의해 배제될 수 있다. 이 방식으로, 비워진 클램핑 위치에는 새로운 피가공재 블랭크가 취해질 수 있으며, 이는 이산된 로딩 및 언로딩 위치(43)의 근방에 배치된 로딩 디바이스에 의해 일어나는 것이 바람직하다.

도 8 및 도 9는 제 2 연삭 휠(15)에 의해 외부 윤곽의 연삭 중에 피가공재(1)를 지지하는 디바이스로서의 스테디 레스트(steady rest; 50)가 유지 디바이스(6)에 대한 별도의 클램핑 영역(40)에 마련되는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 이를 위해, 반경 방향으로 변위될 수 있고, 로딩 파지부의 클램핑 조(24a)가 서로 멀어질 때 피가공재 주축대(7a, 7b)의 클램핑 조(8a, 8b)에 의해 유지 및 회전 구동되는 피가공재(1)에 대해 위치될 수 있는 부품이 유지 디바이스(6)의 타이밍 디스크(6a)에 설치된다. 도 8에 따른 측면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 스테디 레스트(50)를 형성하는 이 부품은 피가공재와 대향하는 그 전방 측에, 피가공재(1)의 치수에 따르는 주로 반원형 오목부(51)를 가진다. 오목부(51) 및 그 내부 윤곽의 형태를 특정 치수로 함으로써, 피가공재(1)가 길이 방향의 축에 대에 C 방향으로 회전하는 동안, 적어도 센터 영역에서 피가공재(1)의 외부 윤곽의 적어도 한 지점에서 피가공재(1)가 확실하게 지지되게 할 수 있다. 이것은 피가공재(1)가 연삭 압력에 의해 구부러지는 것을 방지함으로써, 특히 양호한 연삭 정확도 및 높은 절삭량을 달성할 수 있다.

도 9는 스테디 레스트(50)로서 기능하는 부품을 단면으로 나타내는 도 8에 따른 배치의 상면도이다. 이 도면에서, 스테디 레스트(50)의 내부 윤곽은 곡선이므로, 피가공재(1)의 센터 영역과 본질적으로 점 접촉 또는 선 접촉만이 가능함을 이해할 수 있다. 이것은 피가공재(1)의 회전을 최소한으로 하고, 또한 피가공재에 대한 스코어링(scoring) 또는 다른 손상의 위험을 줄인다. 도 8 및 도 9에서의 참조 번호는 다른 도면과 동일하다.

본 발명의 스테디 레스트(50)는, 청구항 8 및 9의 내용에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 도 8 및 도 9에 나타내지 않은 수압, 공기압으로 가동되는 디바이스나 전기 디바이스에 의해 피가공재(1)에 대해 이동되거나 그로부터 배제된다. 스테디 레스트(50)에 의한 필요한 동작은 사용되는 방법에 대한 필요조건에 의존한다.

많은 분야에 매우 유용한 것으로서, 로드형 피가공재(1)가 횡으로 층을 이룬 구조를 가지는 경우, 여기에서 설명한 외주 연삭은 특정 이점을 제공한다. 그러므로, 상이한 재료로 확실하게 결합된 층이 피가공재(1)에 설치될 수 있다. 길이 방향 면 연삭에 반해, 외주 연삭 중에, 개별 층의 재료는 측면 영역에서 서로 혼합되지 않는다.

도 10은 피가공재(1, 1')의 양 단부면(2)이 타이밍 디스크(6b)의 이동에 의해 이중 면 연삭되는 본 발명의 방법의 제 1 단계를 나타낸다. 이 방법의 변형은 청구항 2의 제 2 대안(특징 c2)이다. 이러한 상기 방법의 실시예를 이용하여, 두 개의 피가공재(1, 1')를 실질적으로 동시에 가공하는 것이 가능하다. 이를 위해,피가공재(1, 1')를 위한 타이밍 디스크(6b)는 가동 및 조작되어 앞 방향(즉, 도 4 및 도 10의 방향 A)과, 또한 단속적으로 뒷 방향의 양 방향으로 선회된다. 도 10은 제 1 피가공재(1)가 제 2 가공 위치(42)에 있고 클램핑 조(8a, 8b)(도시 생략)에 의해 유지되고(도 7 참조), 제 2 연삭 휠(15)에 의해 그 외주가 연삭되는 방법의 일 조건을 나타낸다. 운반 및 단부면(2)을 이중 면 연삭하기 위해 피가공재(1)를 유지하였던 클램핑 조(24a)는 서로 멀어지게 이동되었다. 결과적으로, 제 2 가공 위치(42)에서 제 1 피가공재(1)를 길이 방향에서 클램핑하고 화살표 C에 따라 회전하는 전술한 클램핑 조(8a, 8b)는 타이밍 디스크(6b)와 독립적으로 배치된다. 또한, 클램핑 조(24a)를 운반하는 타이밍 디스크(6b)가 제한된 각도 영역에서 회전하는 경우, 선회 시에, 클램핑 조(24a)는 제 2 연삭 휠(15)과 간섭되지 않는다. 그러므로, 타이밍 디스크(6b)는 자유롭게 이동 가능하면서, 제 1 피가공재(1)의 외주는 제 2 연삭 휠(15)에 의해 연삭된다. 다른 피가공재(1')는 연관된 클램핑 조(24b)에 의해 타이밍 디스크(6b)에 확실하게 클램핑되어 제 1 연삭 휠(14)과 접촉 직전으로 배치됨으로써, 그 두 개의 단부면(2)은 제 1 연삭 휠(14)에 의해 면 연삭될 것이다. 이는 도 11에 나타낸 조건이 달성될 때까지 타이밍 디스크(6b)가 앞으로 선회되고 다른 피가공재(1')가 그 단부면에서 마무리 연삭되는 경우에 일어난다. 이제, 제 2 가공 위치(42)에서 마무리 연삭된 피가공재가 다시 클램핑 조(24a)에 의해 파지될 수 있을 때까지, 타이밍 디스크(6b)는 뒤로 선회된다. 이것은 본질적으로 도 10에 나타낸 상황에 해당한다. 이 파지 후에, 제 2 가공 위치(42)의 다른 클램핑 조가 해제되고, 이제 완전하게 마무리 연삭된 피가공재(1)는 타이밍 디스크(6b)에 의해 언로딩 위치(43)(도시 생략)에 이동될 수 있고(도 4 참조), 이것은 타이밍 디스크(6b)에 의해 앞 방향 A로의 선회에 의해 일어난다. 다른 피가공재(1')는 제 1 가공 위치(41)로부터 제 2 가공 위치(42)로 이동되고, 여기서 다른 피가공재(1')는 외주면의 비원형 연삭에 의한 최종 가공을 위해 자체 위치 결정된다. 동시에, 또 다른 피가공재(1 또는 1')는 로딩 위치(43)(도시 생략)로부터 제 1 가공 위치(41) 내로 진행되고, 여기서 그 양 단부면(2)은 이중 연삭 휠(14)에 의해 가공될 준비가 된다. 이 공정은 가공될 모든 피가공재에 대해 계속적으로 수행된다.

상술한 방법으로, 추가적인 피가공재(1')는 제 1 연삭 휠(14)의 유효 영역을 몇 번에 걸쳐 통과한다. 첫 번째는 두 개의 단부면(2)을 이중 면 연삭하기 위해 앞 방향 A로 상대적으로 느리게 이동하고, 이어서 마무리 연삭된 제 1 피가공재(1)를 위한 이송 위치에 타이밍 디스크(6b)를 가져오도록 뒤로 한번 이동하고, 이어서 다시 단부면(2)이 마무리 연삭된 추가의 피가공재(1')를 제 2 가공 위치(42)로 이송하도록 앞으로 이동한다. 순수 운반 단계로서 상대적으로 빠르게 일어날 수 있는 후자의 두 개의 동작 단계에서, 피가공재(1')는 이미 마무리 연삭됐으므로, 제 1 연삭 휠(14)은 피가공재(1')에 대한 연삭을 본질적으로 더 이상 수행하지 않는다. 택일적으로, 타이밍 디스크(6b)가 뒤로 선회하고 다시 앞으로 선회하는 짧은 기간 동안, 연삭 휠이 피가공재에 대한 운동 경로의 외측으로 될 때까지, 연삭 주축대(10)는 X 방향(도 4 참조)에서 연삭 위치로부터 멀어지게 이동될 수 있다. 이것은 운반 도중에 피가공재(1)에 대한 어떠한 악영향도 방지한다.

이러한 방법의 변형으로, 양 연삭 휠(14, 15) 각각은 피가공재(1, 1')를 동시에 연삭하므로, 전술한 종래 기술 및 단지 피가공재에 연삭 휠이 배치되는 도 5a 및 5b를 이용하여 앞서 설명한 방법의 이용과 비교하여 상당한 시간이 얻어진다. 이러한 시간은, 특히 연삭 휠(14, 15)은 다른 연삭 휠이 마무리 연삭을 수행하는 것을 대기함으로써 야기되는 휴지 시간이 없기 때문에 얻어지는 것이다. 양 연삭 휠은 피가공재를 운반 및 재클램핑하는 상대적으로 짧은 기간을 제외하면 실제적으로 계속 사용 상태에 있다.

이 방법의 이용에 있어서는, 연관된 연삭 주축대(10) 상에 탬덤 배치의 제 1 연삭 휠(14) 및 제 2 연삭 휠(15)의 축(14c, 15a)들의 횡 및 수직 이격은 특정 요구조건에 부합되어야 한다는 점을 이해해야 한다. 그러므로, 이 경우의 두 개의 축(14c, 15a)은, 연삭 스핀들만이 연삭을 위해 위치 결정되고, 피가공재(1)용 운반 디바이스(6)(이 경우는 타이밍 디스크(6b))가 위치 결정의 관점에서는 이동되지 않는 도 5a 및 5b에 따른 방법의 다른 변형에서보다 더 근접 이동해야 한다. 도 10에서 이해할 수 있는 바와 같이, 하나의 피가공재(1)가 제 2 클램핑 위치의 클램핑 조(8a, 8b) 내에 이송될 때, 제 1 클램핑 위치의 다른 피가공재(1')는 아직 제 1 연삭 휠(14)과 접촉하여 이동하지 않도록 축들(14c, 15a) 사이의 거리가 선택되어야 한다.

Claims (27)

1. 직선 및 곡선 중 적어도 하나에 의해 형성되는 비원형 단면 및 서로 평행한 평평한 단부면(2)을 가지는 로드형 피가공재(rod-shaped workpieces)(1)의 연삭 방법에 있어서,

   a) 미가공된 로드형 피가공재가 유지 디바이스(6)에 이송되어 그 길이 방향 측면(3)에서 제 1 클램핑 위치에 클램핑되는 단계와,

   b) 상기 클램핑된 로드형 피가공재(1)가 상기 유지 디바이스(6)에 의해 제 1 가공 위치(41) 내로 이동되는 단계와,

   c) 상기 제 1 가공 위치(41)에서, 상기 로드형 피가공재(1)의 두 개의 단부면(2)이 이중 면 연삭(double face grinding)에 의해 동시에 마무리 연삭되는 단계와,

   d) 상기 클램핑된 로드형 피가공재(1)가 상기 유지 디바이스(6)에 의해, 서로 이격되어 있고 동축(co-axis)을 갖는 두 개의 클램핑 조들(clamping jaws)(8a, 8b) 사이의 제 2 가공 위치(42)로 이송되고, 이미 가공된 단부면(2)에서의 제 2 클램핑 위치에 클램핑되고, 이어서 상기 길이 방향 측면(3) 상에서의 제 1 클램핑이 해제되는 단계와,

   e) 상기 클램핑 조(8a, 8b)가 동시에 제어되어 선회되고, 상기 로드형 피가공재(1)의 길이 방향 측면(3)이 C-X 보간 원리를 이용한 CNC 제어식 외주 연삭에 의해 상기 제 2 가공 위치(42)에서 마무리 연삭되는 단계 - C 축은 상기 두 개의 클램핑 조(8a, 8b)의 회전/구동축(30)의 공통(common) 축선에 의해 형성되고 X 축은 상기 C 축에 수직이 됨 - 와,

   f) 제 2 클램핑 위치를 해제하기 위해, 상기 클램핑 조(8a; 8b)가 서로 멀어지게 이동되고, 상기 로드형 피가공재(1)는 언로딩 위치로 이동하고 순차적으로 언로딩 디바이스로 이송되는 단계를 포함하고,

   g) 연삭되는 상기 피가공재(1)가 다수의 클램핑 영역들(40)을 포함하는 상기 유지 디바이스(6)에 의해 유지되며, 상기 피가공재(1)를 연삭하기 위해 탠덤(tandem) 배치로 배열된 제 1 및 제 2 연삭 휠(14, 15)로 이송되고, 제 1 연삭 휠(14)의 회전축(14c)과 제 2 연삭 휠(15)의 회전축(15a)은 서로 평행하고, 제 1 연삭 휠(14) 및 제 2 연삭 휠(15) 중 어느 하나가 다른 하나의 연삭 휠 상에 배치되며, 제 1 연삭 휠(14)과 제 2 연삭 휠(15)이 서로 평행하면서, 횡 방향에서 볼 때에, 서로 어긋나도록(offset) 형성됨과 아울러서 제 1 연삭 휠(14)이 제 2 연삭 휠(15)의 전방에 배치되어, 하나의 로드형 피가공재(1)의 연삭 공정에 있어서 상기 제 2 연삭 휠(15)의 외주 연삭(circumferential grinding) 이전에 로드형 피가공재(1)에 대한 이중 면 연삭을 시작하도록, 상기 탠덤 배치로 형성되고,

   (h) 상기 제 2 클램핑 위치를 해제한 후에, 상기 로드형 피가공재(1)가 상기 유지 디바이스(6)에 의해 재차 수용되어 상기 언로딩 위치로 이송하는 것을 특징으로 하는 로드형 피가공재의 연삭 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 단계 c)는,

   c1) 상기 로드형 피가공재(1)의 단부면(2)을 이중 면 연삭하기 위해, 상기 제 1 가공 위치(41)의 상기 로드형 피가공재(1)가 거리 D로 서로 이격되며 동축으로 배열된 두 개의 개별적인 연삭 휠들과 개별적인 연삭 휠들의 각각에 배치되는 연삭층들(21a, 21b; 22a, 22b)을 갖는 환상 영역(annular zone)을 구비하는 제 1 연삭 휠(14)로 이송되는 단계 - 상기 로드형 피가공재(1)의 길이 방향은 상기 제 1 연삭 휠(14)의 회전축(14c)에 평행함 - 와,

   c2) 상기 제 1 연삭 휠(14)을 X 축 방향으로 이동시키거나 상기 클램핑된 피가공재(1)를 가지는 유지 디바이스(6)를 상기 제 1 연삭 휠(14)에 대해 이동시킴으로써 면 연삭이 실현되는 단계와,

   c3) 이 동작 도중에, 상기 로드형 피가공재(1)의 두 개의 단부면(2)이 연삭층들(21a, 21b; 22a, 22b)을 갖는 환상 영역에 의해 연삭되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드형 피가공재의 연삭 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2 가공 위치(42)에서의 로드형 피가공재(1)의 길이 방향 측면(3)은 회전 가능한 제 2 연삭 휠(15)에 의해 연삭되고, 상기 제 2 연삭 휠(15)의 회전 축(15a)은 상기 두 개의 클램핑 조(8a, 8b)의 회전/구동축(30)의 공통 축선과 평행하고, 서로 평행한 회전축들(14c, 15a)을 갖는 상기 제 1 연삭 휠(14)과 상기 제 2 연삭 휠(15)은 공통의 연삭 주축대(10) 상에서 배치되는 것을 특징으로 하는 로드형 피가공재의 연삭 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1 가공 위치(41)와 제 2 가공 위치(42)에 각각 하나의 피가공재(1)가 동시에 존재하고, 두 개의 피가공재(1)의 연삭이 일정한 시간 구간 동안에 동시에 실현되는 것을 특징으로 하는 로드형 피가공재의 연삭 방법.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 로드형 피가공재(1)는 상기 유지 디바이스(6)의 각 클램핑 영역(40) 상에 배치되며 상기 로드형 피가공재(1)의 단면에 일치하고, 서로 대향하게 상기 로드형 피가공재(1)의 길이 방향 측면(3) 상에서 접촉하는 적어도 두 개의 클램핑 조들(24a)에 의해 파지되어, 상기 피가공재(1)가 클램핑되는 것을 특징으로 하는 로드형 피가공재의 연삭 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 유지 디바이스(6)는 세 개 이상의 클램핑 영역들(40)을 포함하고, 회전 축 둘레로 제어가능하게 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 로드형 피가공재의 연삭 방법.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 클램핑 조들(24a)은 센서들과 연결되고, 상기 센서들은 상기 제 2 가공 위치(42)에서의 상기 외주 연삭과 관련된 연삭 허용 오차를 결정하는 것을 특징으로 하는 로드형 피가공재의 연삭 방법.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   - 상기 피가공재(1)의 모든 측부 에지(3a)가 상기 제 2 가공 위치(42)에서 최종 치수로 연삭되는 단계와;

   - 상기 로드형 피가공재(1)를 수용하는 반원형 오목부(51)를 가지는 스테디 레스트(steady rest; 50)가 상기 피가공재(1)에 대해 위치되는 단계와;

   - 상기 스테디 레스트(50)의 위치 결정에 따라, 상기 최종 치수가 얻어질 때까지, 상기 피가공재의 길이 방향 측면(3)의 추가적인 가공이 계속되는 단계와;

   - 상기 스테디 레스트(50)가 상기 피가공재(1)로부터 배제되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드형 피가공재의 연삭 방법.
9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   - 상기 로드형 피가공재(1)의 모든 측부 에지(3a)가 상기 제 2 가공 위치(42)에서 최종 치수로 연삭되는 단계와;

   - 상기 피가공재(1)를 수용하는 반원형 오목부(51)를 가지는 스테디 레스트(50)가 상기 피가공재(1)에 대해 위치되는 단계와;

   - 상기 스테디 레스트(50)의 위치 결정에 따라, 상기 최종 치수가 얻어질 때까지, 상기 피가공재의 길이 방향 측면(3)의 추가적인 가공이 실현되는 단계와;

   - 상기 스테디 레스트(50)가 상기 피가공재(1)로부터 배제되는 단계와;

   - 상기 피가공재(1)가 마무리 연삭되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드형 피가공재의 연삭 방법.
10. 제 1 항에 따른 방법을 수행하는 연삭기로서, 직선 및 곡선 중 적어도 하나에 의해 형성되는 비원형 단면 및 서로 평행한 평평한 단부면들(2)을 가지는 로드형 피가공재(1) 의 전체 가공을 위한 연삭기에 있어서,

    공통의 연삭 주축대(10) 상에 탠덤 배치로 배열되는 제 1 연삭 스핀들(12)과 제 2 연삭 스핀들(13);

    연삭되는 상기 피가공재(1)는 연삭 의도로 상기 제 1 연삭 스핀들(12)에 배치되는 제 1 연삭 휠(14)과 상기 제 2 연삭 스핀들(13)에 배치되는 제 2 연삭 휠(15)에 연속적으로 이송되게 하는 이동 가능한 유지 디바이스(6)를 갖고,

    X 축 방향으로 제어가능하게 이동될 수 있는 상기 공통의 연삭 주축대(10)는 Z 축 또는 C 축의 방향으로 유지된 상기 피가공재(1) 상에서 제 1 및 제 2 연삭 휠들(14, 15)의 진행에 영향을 주고,

    제 1 연삭 스핀들(12) 및 제 2 연삭 스핀들(13) 중 어느 하나가 다른 하나의 연삭 스핀들 상에 배치되며, 상기 제 1 연삭 휠(14)의 회전축(14c)이 연장된 상기 제 1 연삭 스핀들(12)의 제 1 스핀들 축과 상기 제 2 연삭 휠(15)의 회전축(15a)이 연장된 상기 제 2 연삭 스핀들(13)의 제 2 스핀들 축이 서로 평행하고,

    제 1 연삭 휠(14)이 하나의 로드형 피가공재(1)의 연삭 공정에 있어서 상기 제 2 연삭 휠(15)의 외주 연삭 이전에 로드형 피가공재(1)에 대한 이중 면 연삭을 시작하도록 상기 탠덤 배치로 형성되고,

    상기 제 1 연삭 휠(14)은 두 개의 기체들(18a, 18b; base bodies)과 서로 대향하는 연삭층들(21a,22a; 21b, 22b)을 갖는 이중 연삭 휠로서 형성되는 것을 특징으로 하는 연삭기.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 유지 디바이스(6)는, 상기 로드형 피가공재(1)가 외주 상에서 서로 이격되어 유지되고 회전에 의해 상기 제 1 연삭 휠(14) 및 상기 제 2 연삭 휠(15)로 이동되는 타이밍 디스크(6b)인 것을 특징으로 하는 연삭기.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 타이밍 디스크(6b)에 클램핑된 피가공재(1)의 단부면(2)은 상기 제 1 연삭 휠(14)에 의해, 하나의 연삭 단계로 양 단부면(2)이 연삭될 수 있고, 상기 타이밍 디스크(6b)에 선회 가능하게 유지된 피가공재(1)의 외부 윤곽은 상기 제 2 연삭 휠(15)에 의해 비원형 연삭으로 연삭될 수 있는 것을 특징으로 하는 연삭기.
13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 제 1 연삭 휠(14) 및 상기 제 2 연삭 휠(15)은 서로 이격되어 배치되고, 상기 제 1 연삭 휠(14)과 상기 제 2 연삭 휠(15)에서 각각 연삭 작업을 수행할 피가공재들(1)이 존재하는 경우에, 상기 제 1 연삭 휠(14)은 상기 제 2 연삭 휠(15)의 연삭 작업을 개시하기 전에 연삭 작업을 끝내는 것을 특징으로 하는 연삭기.
14. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 제 1 연삭 휠(14) 및 상기 제 2 연삭 휠은 서로 이격되어 배치되고, 상기 제 1 연삭 휠(14)과 상기 제 2 연삭 휠(15)에서 각각 연삭 작업을 수행할 피가공재들(1)이 존재하는 경우에, 일정 시간 동안에, 상기 제 1 및 제 2 연삭 휠(14 및 15) 양쪽이 동시에 연삭 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 연삭기.
15. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 스핀들 축들의 상대적인 위치는 서로에 대해 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 연삭기.
16. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 제 2 연삭 휠(15)은 상기 로드형 피가공재(1)의 길이 L 만큼의 폭 B를 가지는 것을 특징으로 하는 연삭기.
17. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 제 1 연삭 휠(14)은 포크형 단면(fork-shaped cross-section)을 가지고 상기 로드형 피가공재(1)의 양 단부면(2)을 동시에 연삭하는 것을 특징으로 하는 연삭기.
18. 제 10 항에 있어서,

    상기 유지 디바이스(6)는 다수의 클램핑 영역들(40)을 포함하고, 각 클램핑 영역(40)은 상기 클램핑 영역(40)으로 이동될 수 있는 스테디 레스트(50)와 연관되고, 상기 스테디 레스트(50)는 상기 제 2 연삭 휠(15)의 연삭 동안에, 상기 로드형 피가공재(1)에 대해 위치 결정될 수 있어 상기 로드형 피가공재(1)를 지지하는 것을 특징으로 하는 연삭기.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 스테디 레스트(50)는 연삭될 상기 로드형 피가공재(1)에 대해 위치되는 지지 영역의 단면이 반원형인 오목부(51)를 가지는 것을 특징으로 하는 연삭기.
20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

    상기 스테디 레스트(50)는 상기 로드형 피가공재(1)에 대해 위치 결정되거나, 전기, 유압, 또는 공기압 구동을 통한 제어식으로 상기 로드형 피가공재(1)로부터 멀어질 수 있는 것을 특징으로 하는 연삭기.
21. 제 10 항에 있어서,

    a) 별개로 또는 결합하여 이동 및 고정될 수 있는 두 개의 피가공재 주축대(7a, 7b)가 배치되는 슬라이드 트랙(5)이 기계 베드(4) 상에 형성되고,

    b) 상기 피가공재 주축대(7a, 7b)에는 클램핑 표면이 서로 대면하고 있는 클램핑 조(8a, 8b)가 제공되고,

    c) 각각의 상기 피가공재 주축대(7a, 7b)는 상기 피가공재 주축대(7a, 7b) 내에 배치된 상기 클램핑 조(8a, 8b)를 위한 구동식 전기 모터를 가지고, 상기 회전/구동축(30)은 양쪽 클램핑 조(8a, 8b)와 기하학적으로 일치하고 연삭 공정에 대해 C 축을 형성하고,

    d) 상기 두 개의 클램핑 조(8a, 8b)를 동시에 동위상으로 선회시킬 수 있는 기능을 가지고, 상기 피가공재(1)의 양 단부면(2)에 대해 상기 클램핑 조(8a, 8b)를 이동시킴으로써 상기 클램핑 조(8a, 8b) 사이에서 상기 로드형 피가공재(1)를 클램핑할 수 있는 추가적인 기능을 가지는 제어 디바이스가 설치되고,

    e) 상기 연삭 주축대(10)는 기계 베드(4) 상에는 제어식으로 이동될 수 있고, 상기 연삭 주축대(10)의 변위 방향이 연삭 공정의 X 축을 규정하고,

    f) 상기 제 1 스핀들 축과 상기 제 2 스핀들 축이 수직 평면에 대해서는 서로 평행하고, 횡 방향에서 볼 때에, 서로 어긋나도록(offset) 형성되어, 상기 제 1 연삭 스핀들(12)이 상기 제 2 연삭 스핀들(13)보다 높고 슬라이드 트랙(5)에 더 가깝게 되고,

    g) 상기 제 1 연삭 휠(14)은 상기 제 1 연삭 스핀들(12) 상에 지지되고, 상기 두 개의 연삭층들 사이의 거리 D는 상기 로드형 피가공재(1)의 길이 L과 동일하고,

    h) 상기 제 2 연삭 스핀들(13) 상에 배치된 상기 제 2 연삭 휠(15)의 축의 폭 B는 상기 로드형 피가공재(1)의 상기 길이 L을 포함하고,

    i) 상기 유지 디비이스(6)는 상기 피가공재 주축대(7a, 7b) 사이에 배치되고, Z 축과 평행한 회전축 둘레로 선회될 수 있고 적어도 세 개의 클램핑 영역들(40)을 포함하고, 각 클램핑 영역(40)은 두 개의 클램핑 조(24a)를 갖고,

    j) 상기 유지 디바이스(6)는, 상기 로드형 피가공재(1)를 그 길이 방향 측면(3)에서 클램핑하고, 로딩 및 언로딩 위치로부터 상기 제 1 연삭 휠(14)의 상기 연삭층들을 이용하여 상기 로드형 피가공재(1)의 노출된 단부면(2)을 면 연삭(face grinding)하기 위한 제 1 가공 위치로 상기 로드형 피가공재(1)를 이송하고, 상기 제 1 가공 위치로부터 상기 로드형 피가공재(1)을 클램핑함으로써 인계받는 상기 클램핑 조들(8a, 8b)의 영역에서의 제 2 가공 위치로 상기 로드형 피가공재(1)를 이송하도록 구성되고,

    k) 상기 제어 디바이스는, 상기 연삭 위치에 위치되고 회전축(15a)이 상기 C 축에 평행한 상기 제 2 연삭 휠(15)로 C-X 보간 원리에 따른 CNC 제어식 외주 연삭을 수행하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 연삭기.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 로드형 피가공재(1)의 길이 L을 포함하는 상기 제 2 연삭 휠(15)의 외주 윤곽(15b)은 원통형과 상이하고 마무리 연삭된 로드형 피가공재(1)의 길이 방향의 윤곽에 대응하는 것을 특징으로 하는 연삭기.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 제 2 연삭 휠(15)의 외주 윤곽(15b)은 상기 로드형 피가공재(1) 상에 연삭될 단부면 베벨(2a) 또는 단부면 둥근부(2b)의 형상에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는 연삭기.
24. 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 클램핑 조(8a, 8b)에는 상기 로드형 피가공재(1)의 상기 단부면(2)에 위치 결정되는 마찰층(9a, 9b)이 설치되는 것을 특징으로 하는 연삭기.
25. 제 10 항에 있어서,

    상기 제 1 연삭 휠(14)의 상기 기체들(18a,18b) 상의 상기 연삭층들(21a, 21b; 22a, 22b)은 각각 외부 환상의(external annular) 거친 연삭층(21a, 21b) 및 내부 환상의(internal annular) 마무리(finish) 연삭층(22a, 22b)을 포함하고, 두 개의 거친 연삭층들(21a, 21b) 사이의 축 거리는 상기 제 1 연삭 휠(14)의 외부를 향해 증가하는 것을 특징으로 하는 연삭기.
26. 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 유지 디바이스(6)는 적어도 세 개의 클램핑 영역들(40)을 포함하고, 각 클래핑 영역(40)은 두 개의 클램핑 조(24a)를 갖고, 상기 클램핑 조(24a)의 파지 표면은 상기 로드형 피가공재(1)의 단면에 조정되는 것을 특징으로 하는 연삭기.
27. 제 11 항, 제 21 항, 제 22 항 또는 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 유지 디바이스(6)는 회전축 둘레로 선회될 수 있고 앞 방향(A) 및 뒷 방향으로 구동될 수 있는 타이밍 디스크(6b)로 구현되는 것을 특징으로 하는 연삭기.

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