KR101341062B1

KR101341062B1 - 6축 pc-nc 피니언 커터 연삭기

Info

Publication number: KR101341062B1
Application number: KR1020130108292A
Authority: KR
Inventors: 전종윤
Original assignee: 디티알주식회사
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2013-12-11

Abstract

본 발명은 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기에 관한 것으로, 베드의 전방에 좌우방향으로 설치되는 제1볼스크류와, 상기 제1볼스크류에 결합되어 제1볼스크류를 회동시키는 제1모터와, 상기 제1볼스크류의 양측으로 이격되어 베드의 상면에 각각 좌우방향으로 배치되는 제1리니어베어링과, 제1너트를 통해 상기 제1볼스크류에 나사결합됨과 동시에 제1리니어베어링에 결합설치되는 좌우이송테이블로 구성되어 좌우방향으로 이동되는 Z축 이동부; 상기 Z축 이동부의 상부에 양측에 결합설치되는 지지대; 상기 지지대에 결합되어 회전작동하는 B축 회전부; 상기 B축 회전부에 결합되며, 공작물이 설치되는 C축 회전부; 상기 베드의 후방에 설치되어 전후방향으로 이동되는 X축 이동부; 상기 X축 이동부에 결합설치되어 회전작동하는 A축 회전부; 상기 A축 회전부에 고정결합된 상태로 X축 이동부의 전방에 배치되어 승강작동하며, 공작물을 가공하는 연삭공구가 구성된 Y축 이동부;로 이루어진 것에 특징이 있다.

Description

6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기{6-axis PC-NC pinion cutter grinding machine}

본 발명은 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 연삭숫돌의 좌우방향 이송량을 설정하는 Z축 이동부와, 연삭숫돌의 전후 반경방향 절입량을 설정하는 X축 이동부와, 연삭숫돌의 상하방향 쵸핑을 설정하는 Y축 이동부와, 연삭숫돌이 절입되는 공작물의 좌우각도를 설정하는 A축 회전부와, 연삭숫돌에 절입되는 공작물의 상하각도를 설정하는 B축 회전부와, 공작물의 회전이동을 설정하여 치형 연삭이 이루어지도록 하는 C축 회전부로 이루어진 6개의 축을 동시 다발적으로 자동제어함과 동시에, 연삭숫돌의 회전작동에 의한 창성가공을 이룸으로써 고정밀도를 가진 피니언 커터를 손쉽게 연삭가공할 수 있으며, Y축 이동부에 구성된 승강테이블의 상승이동시 승강축부와 고정브라켓 사이에 설치된 탄성체에 의해 연삭숫돌이 설치된 승강테이블의 상승이동을 도울 수 있으므로 Y축 이동부에 의한 피니언 커터의 창성가공이 용이하게 이루어지는 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기에 관한 것이다.

무한 경쟁 시대를 맞이하여 제품의 고능률화 및 고품위화 가공에 대한 필요성이 증대됨에 따라 생산성과 정밀도가 우수하고, 자동화된 고기능 CNC 공작기계의 요구가 많아지고 있을 뿐만 아니라, 일반적으로 고속 회전을 하면서 큰 하중을 받는 기어는 절삭하고 나서 열처리를 한 후 정밀하기 다듬질해야 하기 때문에 다시 연삭을 하게 되는 경우가 많았다.

또한, 현대사회에 들어서면서 다양하고 복잡한 제품의 가공이 요구되기 때문에 점점 더 다양한 제품가공에 사용되는 각각의 전용연삭기의 필요성이 대두 되었으나, 이러한 전용연삭기는 고가이므로 공구 전문업체 또는 대기업 외에는 구입이 불가능하였으며, 이로 인해 국내 제조업 분야의 근간이 되는 중소기업과 대기업 간의 기술적 격차가 크게 벌어져 국가 전반적인 기술경쟁력이 떨어지는 문제가 있었다.

따라서, 본 출원은 등록특허공보 제10-0929046호와 같은 CNC 기어 연삭기와, 등록특허 10-0937503호와 같은 웜가공용 CNC 연삭기를 개발하여 등록 받았다.

그러나, 전술한 CNC 기어 연삭기는 연삭숫돌의 회전축인 S축과, 드레싱작업을 위한 회전축인 V축과 W축을 제외하면, X축 Y축 Z축 C축 즉, 4개의 축만을 이용하여 기어 연삭을 이루기 때문에 좀 더 복잡한 형상을 가진 피니언 커터의 연삭에는 적합하지 않은 문제가 있었다.

또한, 전술한 웜가공용 CNC 연삭기 역시, 연삭공구의 회전을 담당하는 S축과, 연삭공구의 드레싱 작업을 위한 V축과 W축을 제외하면, A축 C축 X축 Z축 즉, 4개의 축만을 이용하여 웜 연삭을 이루기 때문에 좀 더 복잡한 형상을 가진 피니언 커터의 연삭에는 적합하지 않은 문제가 있었다.

따라서, 본 출원인은 6개의 축을 이용함으로써 복잡한 형상을 가진 피니언 커터의 연삭을 이룰 수 있는 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기를 개발하기에 이르렀다.

본 발명은 연삭숫돌의 좌우방향 이송량을 설정하는 Z축 이동부와, 연삭숫돌의 전후 반경방향 절입량을 설정하는 X축 이동부와, 연삭숫돌의 상하방향 쵸핑을 설정하는 Y축 이동부와, 연삭숫돌이 절입되는 공작물의 좌우각도를 설정하는 A축 회전부와, 연삭숫돌에 절입되는 공작물의 상하각도를 설정하는 B축 회전부와, 공작물의 회전이동을 설정하여 치형 연삭이 이루어지도록 하는 C축 회전부로 이루어진 6개의 축을 동시 다발적으로 자동제어함과 동시에, 연삭숫돌의 회전작동에 의한 창성가공을 이룸으로써, 고정밀도를 가진 피니언 커터를 손쉽게 연삭가공할 수 있는 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 Y축 이동부에 구성된 승강테이블의 상승이동시 승강축부와 고정브라켓 사이에 설치된 탄성체에 의해 연삭숫돌이 설치된 승강테이블의 상승이동을 도울 수 있으므로, Y축 이동부에 의한 피니언 커터의 창성가공이 용이하게 이루어지는 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 베드의 전방에 좌우방향으로 설치되는 제1볼스크류와, 상기 제1볼스크류에 결합되어 제1볼스크류를 회동시키는 제1모터와, 상기 제1볼스크류의 양측으로 이격되어 베드의 상면에 각각 좌우방향으로 배치되는 제1리니어베어링과, 제1너트를 통해 상기 제1볼스크류에 나사결합됨과 동시에 제1리니어베어링에 결합설치되는 좌우이송테이블로 구성되어 좌우방향으로 이동되는 Z축 이동부; 상기 Z축 이동부의 상부에 양측에 결합설치되는 지지대; 상기 지지대에 결합되어 회전작동하는 B축 회전부; 상기 B축 회전부에 결합되며, 공작물이 설치되는 C축 회전부; 상기 베드의 후방에 설치되어 전후방향으로 이동되는 X축 이동부; 상기 X축 이동부에 결합설치되어 회전작동하는 A축 회전부; 상기 A축 회전부에 고정결합된 상태로 X축 이동부의 전방에 배치되어 승강작동하며, 공작물을 가공하는 연삭공구가 구성된 Y축 이동부;로 이루어진 것에 특징이 있는 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기를 제공한다.

본 발명의 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기는 연삭숫돌의 좌우방향 이송량을 설정하는 Z축 이동부와, 연삭숫돌의 전후 반경방향 절입량을 설정하는 X축 이동부와, 연삭숫돌의 상하방향 쵸핑을 설정하는 Y축 이동부와, 연삭숫돌이 절입되는 공작물의 좌우각도를 설정하는 A축 회전부와, 연삭숫돌에 절입되는 공작물의 상하각도를 설정하는 B축 회전부와, 공작물의 회전이동을 설정하여 치형 연삭이 이루어지도록 하는 C축 회전부로 이루어진 6개의 축을 동시 다발적으로 자동제어함과 동시에, 연삭숫돌의 회전작동에 의한 창성가공을 이룸으로써, 고정밀도를 가진 피니언 커터를 손쉽게 연삭가공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 Y축 이동부에 구성된 승강테이블의 상승이동시 승강축부와 고정브라켓 사이에 설치된 탄성체에 의해 연삭숫돌이 설치된 승강테이블의 상승이동을 도울 수 있으므로, Y축 이동부에 의한 피니언 커터의 창성가공이 용이하게 이루어지는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기를 정면에서 도시한 개념도.
도 2는 본 발명의 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기를 우측면에서 도시한 개념도.
도 3은 본 발명의 Z축 이동부를 우측면에서 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 Z축 이동부를 정면에서 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 B축 회전부를 정면에서 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 B축 회전부를 우측면에서 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 C축 회전부를 우측면에서 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 X축 이동부를 우측면에서 도시한 단면도.
도 9는 본 발명의 X축 이동부를 정면에서 도시한 단면도.
도 10은 본 발명의 A축 회전부를 우측면에서 도시한 단면도.
도 11은 본 발명의 A축 회전부를 정면에서 도시한 단면도.
도 12는 본 발명의 Y축 이동부를 평면에서 도시한 단면도.
도 13은 본 발명의 Y축 이동부의 작동상태를 우측면에서 도시한 단면도.
도 14는 도 13의 A, B부분을 도시한 확대도.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 연삭숫돌과 같은 연삭공구를 이용하여 창성법으로 피니언 커터의 연삭을 이루는 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기(100)에 관한 것으로, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 Z, X, Y, A, B, C축 및 연삭숫돌의 회전을 동시 다발적으로 제어하여 복잡한 형상을 가진 피니언 커터의 연삭가공을 이룰 수 있도록 PC-NC로 제어되며, Z축 이동부(10)와, 지지대(20)와, B축 회전부(30)와, C축 회전부(40)와, X축 이동부(50)와, A축 회전부(60)와, Y축 이동부(80)로 이루어진다.

첫째, Z축 이동부(10)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 베드(1)의 전방에 설치되어 좌우방향으로 이동되는 구성으로, 제1볼스크류(11)와, 제1모터(13)와, 제1리니어베어링(15)과, 좌우이송테이블(19)로 구성되는 것이 바람직하다.

먼저, 제1볼스크류(11)는 좌우이송테이블(19)을 베드(1)의 좌우방향으로 이송시키기 위한 통상의 볼스크류로서, 상기 베드(1)의 전방에 상면에 좌우방향으로 설치된다.

그리고, 상기 제1볼스크류(11)는 상기 베드(1)에 베어링결합됨으로써 회동될 수 있게 구성되는데, 상기 제1볼스크류(11)의 일측에는 제1모터(13)가 결합설치되어 상기 제1모터(13)의 구동에 따라 제1볼스크류(11)가 회동되어 진다.

또한, 제1리니어베어링(15)은 상기 제1볼스크류(11)의 양측으로 이격되어 베드(1)의 상면에 각각 좌우방향으로 배치되는 구성으로, 베드(1)에 고정결합되는 레일과, 상기 레일에 베어링결합되는 블록으로 구성되어 좌우이송테이블(19)의 좌우이송을 돕는 작용을 한다.

또한, 좌우이송테이블(19)은 상기 제1모터(13)의 구동에 따라 좌우로 이송되는 구성으로, 하부에는 제1볼스크류(11)에 나사결합되는 제1너트(17)를 구성하며, 하부 양측 부분에는 제1리니어베어링(15)에 구성된 블록이 결합설치된다.

따라서, 상기 제1모터(13)가 구동되면, 제1볼스크류(11)가 회동하는 것에 의해 제1너트(17)가 좌우 방향 즉, Z축 방향으로 움직이므로, 좌우이송테이블(19) 및 지지대(20)를 통해 상기 좌우이송테이블(19)에 설치된 B축 회전부(30)가 제1리니어베어링(15)의 안내를 받으면서 Z축 방향으로 부드럽게 이송되게 된다.

그러므로, 공작물(9)이 설치되어 B축 회전부(30)에 결합되는 C축 회전부(40)가 Z축 방향으로 이송되므로 연삭숫돌(73)에 절입되는 좌우 반경을 설정할 수 있게 된다.

둘째, 지지대(20)는 도 1, 2 또는 도 5, 6에 도시된 바와 같이 B축 회전부(30)를 회전작동시킬 수 있도록 상기 Z축 이동부(10)의 상부에 양측에 결합설치되는 구성으로, Z축 이동부(10)에 구성된 좌우이송테이블(19)에 각각 고정설치된다.

셋째, B축 회전부(30)는 양측이 상기 지지대(20)에 베어링결합되어 회전작동하는 구성으로, 회동테이블(31)과, 제2모터(33)와, 제2회전축(35)과, 제2벨트풀리(37)와, 제2웜휠(39)로 이루어진다.

먼저, 회동테이블(31)은 양측이 상기 지지대(20)에 각각 결합되어 Z축 이동부(10)의 상측으로 이격설치되는 구성으로, 좌측의 지지대(20)에 베어링결합되는 제1결합부(31a)와, 우측의 지지대(20)에 베어링결합되는 제2결합부(31b)를 구성하며, 상기 제1, 2결합부(31a, 31b)는 회동테이블(31)에 통상의 볼트결합으로 고정설치된다.

또한, 제2모터(33)는 상기 지지대(20) 중 우측의 지지대(20)에 고정설치되는 구성으로, 통상의 브라켓을 통해 지지대(20)에 고정설치되며, 상기 지지대(20)의 내부에는 제2벨트풀리(37)를 통해 상기 제2모터(33)에 연결되는 제2회전축(35)이 구성된다.

이에 따라, 상기 제2모터(33)와 제2회전축(35)은 제2벨트풀리(37)에 의해 서로 연결설치되어 제2모터(33)의 구동력이 제2회전축(35)으로 전달되도록 되어 있으며, 제2회전축(35)의 중간 부분에는 회동테이블(31)을 회동시키기 위한 제2웜(34)이 구성된다.

또한, 제2웜휠(39)은 제2회전축(35)의 회전작동 시, 상기 회동테이블(31)의 회동을 연동시키기 위한 구성으로, 회동테이블(31)에 구성된 제2결합부(31b)의 외주에 고정결합되어 있으며, 상기 제2웜휠(39)은 제2회전축(35)에 구성된 제2웜(34)에 맞물리도록 구성된다.

따라서, 제2모터(33)가 구동되면, 제2벨트풀리(37)에 의해 제2회전축(35)이 회전작동하게 되고, 이와 같은 제2회전축(35)의 회전작동에 의해 제2웜(34)과 제2웜휠(39)이 맞물려 작동하게 되므로, 회동테이블(31)과 상기 회동테이블(31)에 설치되는 C축 회전부(40)가 Z축을 기준으로 회전작동하게 된다.

그러므로, 상기 C축 회전부(40)에 설치된 공작물(9)의 상하각도가 조절되어 연삭숫돌(73)에 절입되는 공작물(9)의 상하각도를 설정할 수 있게 된다.

넷째, C축 회전부(40)는 도 1, 2 또는, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 B축 회전부(30)의 회동테이블(31)에 결합되며, 공작물(9)이 설치되는 구성으로, 하우징(41)과, 제3모터(43)와, 홀더(45)로 이루어진다.

먼저, 하우징(41)은 상기 B축 회전부(30)에 구성된 회동테이블(31)에 고정결합되는 구성으로, 상기 하우징(41)의 내부에는 구동을 위한 제3모터(43)가 설치된다.

아울러, 상기 제3모터(43)에는 공작물(9)의 고정설치를 위한 통상의 홀더(45)가 결합설치되어 상기 홀더(45)가 제3모터(43)의 구동에 따라 회전작동하도록 구성되는데, 상기 홀더(45)는 통상의 베어링을 통해 하우징(41)의 내부에 설치되어 상측으로 돌출형성되도록 되어 있으며, 하우징(41)의 상측으로 돌출되어 진 홀더(45)의 상부에는 통상의 컬러와 너트를 통해 공작물(9)이 고정설치된다.

그리고, 상기 하우징(41)의 하부에는 상기 제3모터(43)에 의해 구동하는 홀더(45)를 정밀제어할 수 있도록 하는 통상의 엔코더(47)가 설치되는 것이 바람직하다.

따라서, 제3모터(43)가 구동되면, 상기 제3모터(43)에 결합된 홀더(45)가 Y축을 기준으로 회전작동하여 공작물(9)의 회전이동이 이루어지고, 이와 같은 공작물(9)의 회전이동을 설정하는 것으로, 연삭숫돌(73)에 의한 피니언 커터의 치형 연삭을 이룰 수 있게 된다.

더불어, 상기 C축 회전부(40)의 상측에는 공작물(9)이 설치된 C축 회전부(40)의 홀더(45) 끝단에 지지되어 공작물(9)이 편심 회전되지 않도록 하는 심압대(3)가 연결설치되는 것이 바람직한데, 이와 같은 심압대(3)는 B축 회전부(30)의 회동테이블(31)에 고정되어 상측으로 돌출형성되는 통상의 설치부(2)를 통해 용이하게 연결설치할 수 있을 것이다.

다섯째, X축 이동부(50)는 도 1, 2 또는 도 8, 9에 도시된 바와 같이 상기 베드(1)의 후방에 설치되어 전후방향으로 이동되는 구성으로, 제4볼스크류(51)와, 제4모터(53)와, 제4벨트풀리(55)와, 제4리니어베어링(57)과, 바디(59)로 구성된다.

먼저, 제4볼스크류(51)는 바디(59)를 베드(1)의 전후방향으로 이동시키기 위한 통상의 볼스크류로서, 상기 베드(1)의 후방에 전후방향으로 설치되며, 상기 베드(1)에 베어링결합됨으로써 회동될 수 있게 구성된다.

또한, 제4모터(53)는 통상의 브라켓을 통해 베드(1)의 상측에 고정설치되는 구성으로, 상기 제4모터(53)와 제4볼스크류(51)는 제4벨트풀리(55)를 통해 연결 설치된다.

또한, 제4벨트풀리(55)는 전술한 바와 같이 상기 제4볼스크류(51)를 제4모터(53)에 연결하여 제4모터(53)의 구동력을 제4볼스크류(51)로 전달하는 구성이다.

또한, 제4리니어베어링(57)은 상기 제4볼스트류(51)의 양측으로 이격되어 베드(1)의 상면에 각각 전후방향으로 배치되는 구성으로, 베드(1)에 고정결합되는 레일과, 상기 레일에 베어링결합되는 블록으로 구성되어 바디(59)의 전후이송을 돕는 작용을 한다.

또한, 본체(59)는 제4모터(53)의 구동에 따라 전후로 이송되는 구성으로, 하부에는 제4볼스크류(51)에 나사결합되는 제4너트(58)를 구성하며, 하부 양측에는 제4리니어베어링(57)에 구성된 블록에 결합설치된다.

따라서, 상기 제4모터(53)가 구동되면, 제4볼스크류(51)가 회동하는 것에 의해 제4너트(58)가 전후 방향 즉, X축 방향으로 움직이므로, 본체(59)가 제4리니어베어링(57)의 안내를 받으면서 X축 방향으로 부드럽게 이송되게 된다.

그러므로, A축 회전부(60)를 통해 본체(59)에 연결설치된 Y축 이동부(80)의 연삭숫돌(73)이 X축 방향으로 이송되게 되며, 이를 통해, 상기 연삭숫돌(73)이 공작물(9)에 절입되는 전후 반경을 설정할 수 있게 된다.

여섯째, A축 회전부(60)는 도 1, 2 또는 도 10, 11에 도시된 바와 같이 상기 X축 이동부(50)에 구성된 본체(59)에 결합설치되어 연삭숫돌(73)을 회전작동시키는 구성으로, 제5모터(61)와, 제5회전축(65)과, 스핀들(69)로 이루어진다.

먼저, 제5모터(61)는 상기 X축 이동부(50)에 구성된 본체(59)의 상부에 결합되어 고정설치되는 구성으로, 제5회전축(65)이 결합되어 본체(59)의 내부에 상하방향으로 배치되도록 구성된다.

그리고, 상기 제5회전축(65)은 제5모터(61)의 구동에 따라 용이하게 회전작동할 수 있도록 본체(59)에 통상의 베어링으로 결합되며, 제5회전축(65)의 중간 부분에는 스핀들(69)을 회동시키기 위한 제5웜(63)이 구성된다.

또한, 스핀들(69)은 통상의 베어링결합을 통해 X축 이동부(50)에 구성된 본체(59)의 내부에 전후방향으로 결합설치되는 구성으로, 제5웜(63)에 맞물리는 제5웜휠(67)을 외주에 구성한다.

따라서, 제5모터(61)의 구동에 의해 제5회전축(65)이 Y축을 기준으로 회전작동하면, 제5웜(63)과 제5윔휠(67)이 맞물려 작동하게 되므로, 스핀들(69)이 X축을 기준으로 회동하게 되며, 상기 스핀들(69)이 X축을 기준으로 회동하는 것에 의해 상기 스핀들(69)에 결합되는 Y축 이동부(80)가 X축을 기준으로 회전작동하는 동작이 이루어진다.

그러므로, 상기 Y축 이동부(80)에 구성된 연삭숫돌(73)이 공작물(9)에 절입되는 좌우각도를 설정할 수 있게 된다.

일곱째, Y축 이동부(80)는 도 1, 2, 또는 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 상기 A축 회전부(60)에 구성된 스핀들(69)에 고정결합된 상태로 X축 이동부(50)의 전방에 배치되어 승강 작동함으로써 공작물(9)의 창성가공을 이루는 구성으로, 공작물(9)의 창성가공을 위해 연삭공구(70)가 구성된다.

이하에서는 상기 Y축 이동부(80)의 구성에 대해 보다 상세히 설명한다.

Y축 이동부(80)는 설치테이블(81)과, 제6볼스크류(82)와, 제6모터(83)와, 제6벨트풀리(84)와, 제6리니어베어링(85)과, 승강테이블(87)과, 연삭공구(70)로 이루어진다.

먼저, Y축 이동부(80)의 설치테이블(81)은 상기 A축 회전부(60)에 구성된 스핀들(69)에 통상의 볼트결합을 통해 고정결합되어 X축 이동부(50)의 전방에 배치되는 구성으로, Y축 이동부(80)를 스핀들(69)에 연결하여 고정설치하기 위한 통상의 테이블이다.

또한, 제6볼스크류(82)는 상기 설치테이블(81)의 전면에 상하방향으로 결합설치되는 통상의 볼스크류서, 용이한 작동을 위해 상기 설치테이블(81)에 통상의 베어링결합된다.

또한, 제6모터(83)는 통상의 브라켓을 통해 상기 설치테이블(81)의 상부에 고정결합되어 상기 제6볼스크류(82)를 Y축을 기준으로 회전작동시키는 구성으로, 제6벨트풀리(84)를 통해 상기 제6볼스크류(82)와 연결설치된다.

따라서, 제6모터(83)가 구동되면 제6벨트풀리(84)에 의해 제6볼스크류(82)로 동력이 전달되어 제6볼스크류(82)가 Y축을 기준으로 회전작동하게 된다.

또한, 제6리니어베어링(85)는 상기 제6볼스크류(82)의 양측으로 이격되어 설치테이블(81)의 전면에 각각 상하방향으로 배치되는 구성으로, 설치테이블(81)에 상하방향으로 고정결합되는 레일과, 상기 레일에 베어링결합되는 블록으로 구성되어 승강테이블(87)의 승강 작동을 돕는 작용을 한다.

또한, 승강테이블(87)은 상기 제6모터(83)의 구동에 따라 상하방향으로 이송되어 승강작동하는 구성으로, 제6볼스크류(82)에 나사결합되는 제6너트(86)를 구성함과 동시에, 제6리니어베어링(85)에 구성된 블록에 결합설치된다.

또한, 연삭공구(70)는 상기 승강테이블(87)에 고정결합되어 공작물(9)의 창성가공을 이루는 통상의 구성으로, 승강테이블(87)에 고정결합되는 연삭모터(71)와, 상기 연삭모터(71)의 구동에 의해 회전작동하여 공작물(9)을 가공하는 연삭숫돌(73)로 이루어진다.

따라서, 상기 제6모터(83)의 구동에 따라 제6벨트풀리(84)로 연결된 제6볼스크류(82)가 Y축을 기준으로 회전작동하면, 제6볼스크류(82)에 나사결합된 제6너트(86)가 승강 작동 즉, Y축 방향으로 움직이므로, 승강테이블(87)이 제6리니어베어링(85)의 안내를 받으면서 승강 작동하게 되며, 이와 같은 승강테이블(87)의 승강 작동을 통해 상기 승강테이블(87)에 고정결합된 상태로 회전작동하는 연삭숫돌(73)에 의한 공작물(9)의 창성가공이 이루어진다.

아울러, 본 발명에는 공작물(9)의 연속적인 연삭 가공에 따라 마모가 발생하는 연삭숫돌(73)을 드레싱하는 통상의 드레싱장치(5)가 더 포함되어 구성되는 것이 바람직한데, 이와 같은 드레싱장치(5)는 상기 지지대(20) 중 우측에 설치된 지지대(20)의 상부에 고정설치하는 것으로 용이하게 설치할 수 있다.

그리고, 상기 드레싱장치(5)는 통상의 연삭숫돌과 상기 연삭숫돌을 회전시키는 스핀들모터로 구성될 수 있으며, Z축 방향으로 이동되는 Z축 이동부(10)에 의해 상기 드레싱장치(5)가 설치된 지지대(20)를 Z축 방향으로 움직일 수 있으므로 연삭공구(70)에 구성된 연삭숫돌(73)의 드레싱연마가 가능하다.

더불어, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 연삭숫돌(73)의 상부에는 공작물(9)의 연삭가공이 용이하게 이루어지도록 윤활유를 공급하는 통상의 윤활유장치가 더 포함되어 구성되는 것이 바람직하며, 이와 같은 윤활유장치는 승강테이블(87)에 고정설치하는 것을 통해 용이하게 설치할 수 있을 것이다.

한편, 본 발명의 Y축 이동부(80)에는 승강테이블(87)의 상승작동을 도와주도록 하는 추가 구성이 더 포함되는 것이 바람직하며, 이와 같은 구성은 승강축부(93)와, 고정브라켓(97)과, 탄성체(99)로 용이하게 이룰 수 있다.

먼저, 승강축부(93)는 상기 승강테이블(87)의 하부에 구성되어 상기 승강테이블(87)과 연동하여 승강작동하는 구성으로, 승강테이블(87)에 볼트결합되는 축머리(91)와, 상기 축머리(91)에 일체로 형성되어 하측으로 돌출형성되는 축(92)으로 구성된다.

또한, 고정브라켓(97)은 통상의 브라켓을 통해 상기 설치테이블(81)의 하부에 고정설치되는 구성으로, 상기 승강축부(93)의 축(92)에 대응되는 관통홀(94)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 고정브라켓(97)은 탄성체(99)의 안착설치를 위해 단면이

형상으로 형성되어 관통홀(94)의 외측에 안착부(95)가 형성된다.

또한, 탄성체(99)는 상기 승강축부(93)와 고정브라켓(97) 사이에 설치되는 스프링과 같은 구성으로, 승강축(93)에 끼워진 상태로 축머리(91)와 안착부(95) 사이에 밀착되어 배치된다.

따라서, 상기 Y축 이동부(80)의 승강테이블(87)이 하강작동하면, 상기 승강축부(93)와 고정브라켓(97) 사이에 설치된 탄성체(99)가 압축되면서 반발 탄성력이 형성되므로, 승강테이블(87)의 상승작동시 제6모터(83)에 의한 구동력에 탄성체(99)의 탄성력이 더해져 상기 승강테이블(87)의 상승작동을 돕는 작용을 한다.

여기서, 상기 승강테이블(87)에 상승작동을 도와주는 구성을 추가로 하는 것은, 상기 승강테이블(87)에 설치되는 무거운 연삭공구(70)에 의해 승강테이블(87)이 원활하게 상승작동하지 못하는 것을 방지함으로써, 피니언 커터 연삭의 정밀도를 높이기 위함이다.

더불어, 상기 고정브라켓(97)에는 승강테이블(87)의 승강 작동에 따라 압축과 인장이 반복되는 탄성체(99)의 원활할 작동을 위해 상기 탄성체(99)의 외주를 감싸 지지하는 가이드(96)가 더 포함되어 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같은 구성에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 연삭가공을 이룰 공작물(9)을 C축 회전부(40)의 홀더(45)에 설치한 후, 상기 홀드(45)의 상부 끝단을 심압대(3)로 지지하여 피니언 커터 연삭을 이룰 공작물(9)의 설치를 완료한다.

그 후에는, 작업자가 공작물(9)을 가공하여 제작할 피니언 커터의 제원과 가공조건에 따라 PC-NC 프로그램을 세팅한 다음, 본 발명의 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기(100)를 작동시킨다.

이하에서는 본 발명의 연삭 가공에 따른 작용을 설명한다.

상기와 같이 본 발명의 세팅을 마치고, 기계를 작동시키면, 연삭공구(70)에 구성된 연삭모터(71)가 구동되어 연삭숫돌(73)이 회전작동한다.

이와 동시에, Z축 이동부(10)에 의한 공작물(9)의 좌우방향 이동과, X축 이동부(50)에 의한 연삭숫돌(73)의 전후방향 이동이 이루어져 상기 연삭숫돌(73)이 C축 회전부(40)에 설치된 공작물(9)이 가공될 초기 지점에 세팅된다.

그 후에는, Y축 이동부(80)의 작동에 의해 상기 연삭숫돌(73)이 상하 즉, Y축 방향으로 반복운동하는 승강 작동이 일어남과 동시에, C축 회전부(40)에 의해 상기 공작물(9)이 Y축을 기준으로 회전작동하는 동작이 이루어져 공작물(9)의 연삭 가공이 이루어지는데, 이와 같은 공작물(9)의 연삭가공은 상기 Z축 이동부(10)에 의한 공작물(9)의 좌우방향 이동 및 X축 이동부(50)에 의한 연삭숫돌(73)의 전후방향 이동이 복합적으로 제어되는 것을 통해 피니언 커터의 치형에 맞는 인벌류트 곡선을 갖도록 연마가 이루어진다.

즉, Y축 이동부(80)에 의해 Y축 방향으로 승강 작동을 반복함과 동시에, 고속으로 회전작동하는 연삭숫돌(73)이 X축 이동부(50)에 의해 전후방향으로 미세하게 제어되는 작동이 이루어지고, C축 회전부(40)에 의해 Y축으로 기준으로 회전작동하는 공작물(9)이 Z축 이동부(10)에 의해 좌우방향으로 미세하게 제어하는 작동에 의해 피니언 커터의 치형에 맞는 인벌류트 곡선 연마가 창성가공으로 이루어진다.

또한, 상기와 같은 연마가공 도중에는, 피티언 커터의 치형에 맞는 인벌류트 곡선의 연마가 더욱 정교하게 이루어지도록, 상기 연삭숫돌(73)이 X축을 기준으로 회전조절되는 작동도 동시에 이루어지는데, 이와 같이 연삭숫돌이 X축을 기준으로 회전조절되는 작동은 X축 이동부(50)의 바디(59)에 결합되어 X축을 기준으로 회전되도록 제어되는 A축 회전부(60)에 의해 이루어진다.

따라서, 본 발명은 A축 회전부(60)의 미세 제어를 통해 승강 작동하는 연삭숫돌(73)이 X축을 기준으로 정밀하게 회전조절되므로, 피니언 커터의 치형에 맞는 인벌류트 곡선 연마를 정교하게 이룰 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에서는 피니언 커터의 하측 외경이 상측 외경보다 작게 형성되도록 하는 작업을 수행할 수도 있다.

이와 같은 작업은, 지지대(20)에 결합된 B축 회전부(30)를 회전작동시키는 것을 통해, 상기 B축 회전부(30)의 회동테이블(31)에 결합된 C축 회전부(40)를 Z축을 기준으로 회동시키는 것으로 이룰 수 있는데, 상기와 같이 C축 회전부(40)가 Z축을 기준으로 회동되게 되면, 상기 C축 회전부(40)에 설치된 공작물(9)이 Z축을 기준으로 회동되므로, 공작물(9)의 하측 외경이 상측 외경보다 작아지도록 하는 연삭을 이룰 수 있으며, 이를 통해 피니언 커터의 정교한 연삭을 이룰 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기(100)를 이용하면, 연삭숫돌(73)이 회전작동하는 축 외에도, 6개의 축을 동시 다발적으로 정밀 제어하여 반복 가공하는 것을 통해 피니언 커터의 연삭을 정밀하게 창성가공할 수 있게 된다.

아울러, 공작물(9)의 지속적인 연삭가공에 따라 마모가 발생하는 연삭숫돌(73)은 Z축 이동부(10)를 좌우방향인 Z축으로 이동시킴과 동시에, X축 이동부(50)를 전후방향인 X축을 기준으로 이동시킴으로써, 지지대(20)에 구성된 드레싱장치(5)와 연삭숫돌(73)을 서로 인접시킬 수 있다.

그리고, A축 회전부(60)를 회전시켜 상기 연삭숫돌(73)을 X축을 기준으로 회전작동시키는 것을 통해 상기 연삭숫돌(73)이 드레싱장치(5)에 접하는 각도 조절을 이룰 수 있으므로, 상기 연삭숫돌(73)을 드레싱 장치(5)로 용이하게 연마할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에서는 연삭공구(70)에 구성된 연삭숫돌(73)을 교체하지 않고도 바로 가공하여 사용할 수 있게 되며, 이를 통해 연삭숫돌(73)의 교체 및 유지보수에 따른 시간을 절감할 수 있게 된다.

1 : 베드 2 : 설치부 3 : 심압대 5 : 드레싱장치 9 : 공작물
10 : Z축 이동부 11 : 제1볼스크류 13 : 제1모터 15 : 제1리니어베어링 17 : 제1너트 19 : 좌우이송테이블
20 : 지지대
30 : B축 회전부 31 : 회동테이블 31a, 31b : 제1, 2결합부 33 : 제2모터 34 : 제2웜 35 : 제2회전축 37 : 제2벨트풀리 39 : 제2웜휠
40 : C축 회전부 41 : 하우징 43 : 제3모터 45 : 홀더 47 : 엔코더
50 : X축 이동부 51 : 제4볼스크류 53 : 제4모터 55 : 제4벨트풀리 57 : 제4리니어베어링 58 : 제4너트 59 : 바디
60 : A축 회전부 61 : 제5모터 63 : 제5웜 65 : 제5회전축 67 : 제5웜휠 69 : 스핀들
70 : 연삭공구 71 : 연삭모터 73 : 연삭숫돌
80 : Y축 이동부
81 : 설치테이블 82 : 제6볼스크류 83 : 제6모터 84 : 제6벨트풀리 85 : 제6리니어베어링 86 : 제6너트 87 : 승강테이블
91 : 축머리 92 : 축 93 : 승강축부 94 : 관통홀 95 : 안착부 96 : 가이드 97 : 고정브라켓 99 : 탄성체
100 : 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기

Claims

베드(1)의 전방에 좌우방향으로 설치되는 제1볼스크류(11)와, 상기 제1볼스크류(11)에 결합되어 제1볼스크류(11)를 회동시키는 제1모터(13)와, 상기 제1볼스크류(11)의 양측으로 이격되어 베드(1)의 상면에 각각 좌우방향으로 배치되는 제1리니어베어링(15)과, 제1너트(17)를 통해 상기 제1볼스크류(11)에 나사결합됨과 동시에 제1리니어베어링(15)에 결합설치되는 좌우이송테이블(19)로 구성되어 좌우방향으로 이동되는 Z축 이동부(10);
상기 Z축 이동부(10)의 상부에 양측에 결합설치되는 지지대(20);
상기 지지대(20)에 결합되어 회전작동하는 B축 회전부(30);
상기 B축 회전부(30)에 결합되며, 공작물(9)이 설치되는 C축 회전부(40);
상기 베드(1)의 후방에 설치되어 전후방향으로 이동되는 X축 이동부(50);
상기 X축 이동부(50)에 결합설치되어 회전작동하는 A축 회전부(60);
상기 A축 회전부(60)에 고정결합된 상태로 X축 이동부(50)의 전방에 배치되어 승강작동하며, 공작물(9)을 가공하는 연삭공구(70)가 구성된 Y축 이동부(80);로 이루어진 것에 특징이 있는 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 B축 회전부(30)는,
양측이 상기 지지대(20)에 각각 결합되어 Z축 이동부(10)의 상측으로 이격설치되는 회동테이블(31);
상기 지지대(20)에 고정설치되는 제2모터(33);
상기 지지대(20)의 내부에 결합되어 전후방향으로 설치되며, 제2웜(34)을 구성한 제2회전축(35);
상기 제2회전축(35)을 제2모터(33)에 연결하여 제2모터(33)의 구동력을 회전축으로 전달하는 제2벨트풀리(37);
상기 회동테이블(31)의 외주에 결합된 상태로 제2회전축(35)의 제2웜(34)에 맞물려 제2모터(33)의 구동에 따라 회동테이블(31)을 회동시키는 제2웜휠(39);로 이루어진 것에 특징이 있는 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기.
제 1항에 있어서, 상기 C축 회전부(40)는,
상기 B축 회전부(30)에 고정결합되는 하우징(41);
상기 하우징(41) 내부에 설치되는 제3모터(43);
상기 제3모터(43)에 결합되어 회전작동하며, 공작물(9)이 고정설치되는 홀더(45);로 이루어진 것에 특징이 있는 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기.
제 1항에 있어서, 상기 X축 이동부(50)는,
상기 베드(1)의 후방에 전후방향으로 설치되는 제4볼스크류(51);
상기 베드(1)의 상측에 고정설치되는 제4모터(53);
상기 제4볼스크류(51)를 제4모터(53)에 연결하여 제4모터(53)의 구동력을 제4볼스크류(51)로 전달하는 제4벨트풀리(55);
상기 제4볼스크류(51)의 양측으로 이격되어 베드(1)의 상면에 각각 전후방향으로 배치되는 제4리니어베어링(57);
제4너트(58)를 통해 상기 제4볼스크류(51)에 나사결합됨과 동시에, 제4리니어베어링(57)에 결합설치되는 바디(59);로 이루어진 것에 특징이 있는 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기.
제 1항에 있어서, 상기 A축 회전부(60)는,
상기 X축 이동부(50)의 상부에 결합되어 고정설치되는 제5모터(61);
상기 제5모터(61)에 결합되어 회전작동하되, X축 이동부(50)의 내부에 상하방향으로 배치되며, 제5웜(63)을 구성한 제5회전축(65);
상기 X축 이동부(50)에 전후방향으로 결합설치되며, 제5웜(63)에 맞물리는 제5웜휠(67)을 외주에 구성하여 제5모터(61)의 구동에 따라 회동하는 스핀들(69);로 이루어진 것에 특징이 있는 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기.
제 1항에 있어서, 상기 Y축 이동부(80)는,
상기 A축 회전부(60)에 고정결합되어 X축 이동부(50)의 전방에 배치되는 설치테이블(81);
상기 설치테이블(81)의 전면에 상하방향으로 결합설치되는 제6볼스크류(82);
상기 설치테이블(81)에 고정결합되는 제6모터(83);
상기 제6볼스크류(82)를 제6모터(83)에 연결하여 제6모터(83)의 구동력을 제6볼스크류(82)로 전달하는 제6벨트풀리(84);
상기 제6볼스크류(82)의 양측으로 이격되어 설치테이블(81)의 전면에 각각 상하방향으로 배치되는 제6리니어베어링(85);
제6너트(86)를 통해 상기 제6볼스크류(82)에 나사결합됨과 동시에, 제6리니어베어링(85)에 결합설치되는 승강테이블(87);
상기 승강테이블(87)에 고정결합되는 연삭모터(71)와, 상기 연삭모터(71)의 구동에 의해 회전작동하여 공작물(9)을 가공하는 연삭숫돌(73)로 이루어진 연삭공구(70);로 이루어진 것에 특징이 있는 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기.
제 7항에 있어서, 상기 승강테이블(87)의 하부에는 승강축부(93)가 더 포함되어 구성되고,
상기 설치테이블(81)에는 승강축부(93)가 삽입되는 관통홀(94)이 형성된 고정브라켓(97)이 더 포함되어 구성되며,
상기 승강축부(93)와 고정브라켓(97) 사이에는 탄성체(99)가 설치되어 승강테이블(87)에 탄성력을 가하는 것에 특징이 있는 6축 PC-NC 피니언 커터 연삭기.