KR101833522B1 - 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법 - Google Patents

로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101833522B1
KR101833522B1 KR1020170031554A KR20170031554A KR101833522B1 KR 101833522 B1 KR101833522 B1 KR 101833522B1 KR 1020170031554 A KR1020170031554 A KR 1020170031554A KR 20170031554 A KR20170031554 A KR 20170031554A KR 101833522 B1 KR101833522 B1 KR 101833522B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
roller
roller gear
gear cam
machining
rotary table
Prior art date
Application number
KR1020170031554A
Other languages
English (en)
Inventor
신용범
이광수
조현덕
Original Assignee
대영코어텍(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대영코어텍(주) filed Critical 대영코어텍(주)
Priority to KR1020170031554A priority Critical patent/KR101833522B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101833522B1 publication Critical patent/KR101833522B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F13/00—Making worms by methods essentially requiring the use of machines of the gear-cutting type
    • B23F13/02—Making worms of cylindrical shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F21/00—Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F21/12—Milling tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F23/00—Accessories or equipment combined with or arranged in, or specially designed to form part of, gear-cutting machines
    • B23F23/003—Generating mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2220/00—Details of milling processes
    • B23C2220/32—Five-axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법에 관한 것으로, 황삭가공을 위한 공구의 위치 계산 단계, 롤러기어캠의 좌우측 롤러 경사각 계산 단계, 롤러기어캠의 좌우측 롤러 최대 경사각 계산 단계, 1단계 황삭가공 단계, 2단계 황삭가공 단계 및 정삭가공 단계로 이루어지는 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법에 있어서, 상기 정삭가공 단계는 롤러기어캠 입출구에서 추가 곡선을 적용한 정삭가공 단계인 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 로터리테이블용 롤러기어캠의 입출구에서 추가곡선을 중첩하여 가공함으로써 가공오차에 의한 롤러와 캠 산의 충돌을 완화하여 조용하고 정숙한 운전이 가능하게 한다.

Description

로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법 {5-Axis Machining Method of Roller Gear Cam for Rotary Table}
본 발명은 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로터리테이블용 롤러기어캠의 입출구에서 추가곡선을 중첩하여 가공함으로써 가공오차에 의한 롤러와 캠 산의 충돌을 완화하여 조용하고 정숙한 운전이 가능하게 한 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법에 관한 것이다.
로터리테이블(Rotary Table)은 머시닝센터(Machining Center)에 회전축을 추가하기 위해 장착되는 장치로서 1-축 또는 2-축이 추가되어 4-축용과 5-축용으로 구분된다. 로터리테이블(Rotary Table)의 기본요건은 정역 회전구동에 대한 백래시(Back Lash)를 줄여야 하는 것으로 워엄기어(Worm Gear) 구동방식과 롤러기어캠(Roller Gear Cam) 구동방식 등을 주로 사용하며, 롤러기어캠 구동방식은 롤러가 캠 상부를 구름운동을 하므로 워엄기어 구동방식에 비하여 오래 사용하여도 백래시가 증가되지 않아 내구성이 뛰어난 장점이 있다.
도 1은 롤러기어캠을 사용한 로터리테이블의 개념도로서, 도 1에 도시된 로터리테이블은 3-축 머시닝센터에서 부가축용으로 설치하여 사용하며, 테이블(12) 상부에 공작물을 고정 설치하여 4-축 가공을 할 수 있다. 4-축 가공이란 일반적인 가공기에서 3개의 X, Y, Z 좌표축에 1개의 회전축을 추가하여 회전축 제어까지 가능한 가공을 의미한다.
롤러기어캠 구동방식의 핵심 구성부품은 롤러기어캠과 터렛, 테렛의 원주면에 고정되어 있는 다수개의 롤러 등이 있으며, 여기서 롤러기어캠은 5-축 가공기에서 일련의 황삭, 정삭, 연삭 작업을 통해 가공된다. 도 2는 롤러기어캠과 터렛의 상세도로서, 도 2에 도시된 바와 같이 롤러기어캠(21)은 구동축이며 터렛(11)은 피동축이 되어, 롤러기어캠(21)이 1회전 할 경우 터렛(11)은 롤러(13)의 개수에 따라 다르지만 롤러의 개수가 N일 경우 360°/N회전한다. 즉 롤러(13)가 24개 일 경우 롤러기어캠(21)이 1회전 할 때 터렛(13)은 15°회전한다.
롤러기어캠 구동방식은 로터리테이블용 롤러기어캠에 터렛의 롤러가 진입하고 퇴출하는 순간에 롤러기어캠과 롤러가 롤러기어캠의 가공오차에 의해 충돌이나 응력제거에 의한 소음이 발생하는 문제점이 있으며, 이러한 문제점으로 인해 산업현장에서는 일반적으로 롤러기어캠의 입출구를 수작업으로 완만하게 연마하여 사용하고 있으나 조립 후에 소음이 여전히 남을 수 있는 불확실성이 존재한다.
KR 10-1200171 B1 (2012. 6. 12.) KR 10-1199037 B1 (2012. 11. 7.) KR 10-1602941 B1 (2016. 3. 7.)
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 정삭이나 연마 공정에서 롤러기어캠의 입출구의 일정구간에 부드러운 2중 곡선을 추가한 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법을 제공하는 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법은 황삭가공을 위한 공구의 위치 계산 단계, 롤러기어캠의 좌우측 롤러 경사각 계산 단계, 롤러기어캠의 좌우측 롤러 최대 경사각 계산 단계, 1단계 황삭가공 단계, 2단계 황삭가공 단계 및 정삭가공 단계로 이루어지는 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법에 있어서, 상기 정삭가공 단계는 롤러기어캠 입출구에서 추가 곡선을 적용한 정삭가공 단계인 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법은 로터리테이블용 롤러기어캠의 입출구에서 추가곡선을 중첩하여 가공함으로써 가공오차에 의한 롤러와 캠 산의 충돌을 완화하여 조용하고 정숙한 운전이 가능하게 한다.
도 1은 롤러기어캠을 사용한 로터리테이블의 개념도
도 2는 롤러기어캠과 터렛의 상세도
도 3은 BC타입 5-축 가공기의 좌표축
도 4는 롤러기어캠을 5-축 가공하기 위한 개념도
도 5는 틸팅각 b의 범위를 계산하기 위한 개념도
도 6은 롤러기어캠을 펼친 개념도(
Figure 112017024989532-pat00001
와
Figure 112017024989532-pat00002
의 위치)
도 7은 틸팅각 b의 최대 및 최소 경사각 표현
도 8은 1단계 황삭가공 경로
도 9는 1단계 황삭가공 후의 형상
도 10은 2단계 황삭가공 경로
도 11은 2단계 황삭가공 후의 형상
도 12는 정삭 공구경로 개념도
도 13은 롤러기어캠 입출구에서 추가 곡선을 적용한 정삭 가공경로
도 14는 도 13의 ①을 확대한 개념도로서 중간에서의 정삭 가공경로
도 15는 도 13의 ②을 확대한 개념도로서 입출구에서의 정삭 가공경로
도 16은 도 13의 ③을 확대한 개념도로서 입출구에서의 정삭 가공경로
도 17은 C(1,1,2)와 C(1,1,3) 구간에서 추가 곡선을 더한 개념도
아래에서는 본 발명에 따른 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법을 첨부된 도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법에 관한 것으로, 도 3은 BC타입 5-축 가공기의 좌표축, 도 4는 롤러기어캠을 5-축 가공하기 위한 개념도, 도 5는 틸팅각 b의 범위를 계산하기 위한 개념도, 도 6은 롤러기어캠을 펼친 개념도(
Figure 112017024989532-pat00003
와
Figure 112017024989532-pat00004
의 위치), 도 7은 틸팅각 b의 최대 및 최소 경사각 표현, 도 8은 1단계 황삭가공 경로, 도 9는 1단계 황삭가공 후의 형상, 도 10은 2단계 황삭가공 경로, 도 11은 2단계 황삭가공 후의 형상, 도 12는 정삭 공구경로 개념도, 도 13은 롤러기어캠 입출구에서 추가 곡선을 적용한 정삭 가공경로, 도 14는 도 13의 ①을 확대한 개념도로서 중간에서의 정삭 가공경로, 도 15는 도 13의 ②을 확대한 개념도로서 입출구에서의 정삭 가공경로, 도 16은 도 13의 ③을 확대한 개념도로서 입출구에서의 정삭 가공경로 및 도 17은 C(1,1,2)와 C(1,1,3) 구간에서 추가 곡선을 더한 개념도이다.
본 발명에 따른 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법을 설명하기에 앞서, 본 발명이 적용될 BC-타입 5-축 가공기는 도 3에 도시된 바와 같이 주축(51)이 X, Y, Z방향으로의 직선운동 및 Y-축을 중심으로 회전하는 B-축 회전운동(틸팅각)을 하며, 5-축 가공할 롤러기어캠이 고정된 회전척(52)은 Z-축을 중심으로 C-축 회전운동(회전각)을 한다.
본 발명에 따른 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법은 아래에서 설명되는 황삭가공을 위한 공구의 위치 계산 단계, 롤러기어캠의 좌우측 롤러 경사각 계산 단계, 롤러기어캠의 좌우측 롤러 최대 경사각 계산 단계, 1단계 황삭가공 단계, 2단계 황삭가공 단계 및, 롤러기어캠 입출구에서 추가 곡선을 적용한 정삭가공 단계로 이루어진다.
1) 황삭가공을 위한 공구의 위치 계산 단계
도 4에서 도면 부호 22로 지시되는 구성은 롤러기어캠공작물, 즉 가공하기 전의 원통형 공작물이며, 로터리테이블의 롤러기어캠 회전각과 터렛의 회전각 관계 및 도 4에 도시된 위치 관계를 이용하면, 임의의 틸팅각 b에 대하여 x, y, z, c는 다음 수식이 성립한다.
[수 1]
Figure 112017024989532-pat00005
여기서, R은 터렛(11)의 중심에서 롤러(13) 끝단까지의 거리, Lc는 조립상태에서 롤러기어캠(21)의 중심축과 터렛(11)중심까지의 거리, N은 롤러(13)의 개수, X, Y, Z, B, C는 BC-타입 5-축 가공기계의 좌표축, x, y, z는 롤러(13) 끝단의 중심 위치가 임의의 위치에 있을 경우의 직선좌표, b는 롤러(13) 끝단의 중심 위치가 임의의 위치에 있을 경우의 주축(51) 틸팅각, c는 롤러(13) 끝단의 중심 위치가 임의의 위치에 있을 경우의 회전척(52) 회전각이다.
(2) 롤러기어캠의 좌우측 롤러 경사각 계산 단계
틸팅각 b의 좌측 최대값
Figure 112017024989532-pat00006
과 우측 최대값
Figure 112017024989532-pat00007
을 구하는 단계로서 위 값들은 도 5에 도시된 치수관계로부터 아래와 같이 구할 수 있다.
도 5에서 도면 부호 14는 롤러(13)의 외경 끝단이 롤러기어캠(22)의 좌측 끝단과 만나는 위치를 중심으로 하고 롤러(13)의 직경과 동일한 원을 도시한 것이며, 도 5의 좌측치수관계도(40L)로부터 다음 수식들이 성립한다.
[수 2]
Figure 112017024989532-pat00008
[수 3]
Figure 112017024989532-pat00009
[수 4]
Figure 112017024989532-pat00010
[수 5]
Figure 112017024989532-pat00011
여기서, Dr은 롤러(13)의 직경, R은 터렛(11) 중심에서 롤러(13) 끝단까지의 거리, D₁, D₂는 롤러기어캠(22) 양 끝단의 직경, L₁, L₂는 롤러기어캠(22) 하부 사분점에서 양 끝단까지 거리이다.
따라서, 5-축 가공기의 주축이 좌측으로 틸팅할 경우 (-)방향이 되므로, 틸팅각 b의 좌측 최대값
Figure 112017024989532-pat00012
은 다음 수식과 같이 구해진다.
[수 6]
Figure 112017024989532-pat00013
한편, 도 5의 우측치수관계도(40R)로부터는 다음 수식들이 성립한다.
[수 7]
Figure 112017024989532-pat00014
[수 8]
Figure 112017024989532-pat00015
[수 9]
Figure 112017024989532-pat00016
[수 10]
Figure 112017024989532-pat00017
따라서, 5-축 가공기의 주축이 우측으로 틸팅할 경우 (+)방향이 되므로, 틸팅각 b의 우측 최대값
Figure 112017024989532-pat00018
은 다음 수식과 같이 구해진다.
[수 11]
Figure 112017024989532-pat00019
도 5의 위치 관계에 대해 롤러기어캠을 펼쳐 표현하면 도 6과 같이 되며, 도 6에서 도면 부호 31은 롤러(13)의 이동경로 또는 공구의 황삭 가공경로를 나타내고, A와 B점은
Figure 112017024989532-pat00020
와
Figure 112017024989532-pat00021
일 때의 롤러(13)의 중심 위치를 각각 나타낸다.
(3) 롤러기어캠의 좌우측 롤러 최대 경사각 계산 단계
롤러가 최대로 기울어지는 최대 경사각은 상기 A와 B 위치에서 롤러의 반경만큼 더 진행한 위치를 최대 경사각으로 정의하는데, 이는 롤러기어캠 산의 끝부분을 충분히 가공하기 위해서이며, 도 7은 롤러(13)의 최대 경사각을 표시한다.
A점에서 x, y, z, b, c인
Figure 112017024989532-pat00022
,
Figure 112017024989532-pat00023
,
Figure 112017024989532-pat00024
,
Figure 112017024989532-pat00025
,
Figure 112017024989532-pat00026
값은 수 1로부터 다음과 같이 구해진다.
[수 12]
S점에서의 틸팅각 b를
Figure 112017024989532-pat00028
라고 하면, 롤러(13)의 끝단이 움직인 거리
Figure 112017024989532-pat00029
는 근사적으로 다음과 같이 표현할 수 있다. 여기서
Figure 112017024989532-pat00030
이고
Figure 112017024989532-pat00031
이다.
[수 13]
Figure 112017024989532-pat00032
수 13으로부터
Figure 112017024989532-pat00033
인
Figure 112017024989532-pat00034
를 구할 수 있어 S점의 위치를 구할 수 있다.
동일한 방법으로 E점에서의 틸팅각 b를
Figure 112017024989532-pat00035
라고 하면, 롤러(13)의 끝단이 움직인 거리
Figure 112017024989532-pat00036
는 근사적으로 다음과 같이 표현할 수 있다. 여기서
Figure 112017024989532-pat00037
이고
Figure 112017024989532-pat00038
이다.
[수 14]
Figure 112017024989532-pat00039
수 14로부터
Figure 112017024989532-pat00040
인
Figure 112017024989532-pat00041
를 구할 수 있어 E점의 위치를 구할 수 있다.
따라서, 틸팅각 b는 좌측에서 최소값
Figure 112017024989532-pat00042
이고, 우측에서 최대값
Figure 112017024989532-pat00043
가 된다.
(4) 1단계 황삭가공 단계
도 8은 황삭 가공경로(31)를 미소요소로 분할한 것을 보여주며, 임의 i 위치에서의 가공 좌표점
Figure 112017024989532-pat00044
,
Figure 112017024989532-pat00045
,
Figure 112017024989532-pat00046
,
Figure 112017024989532-pat00047
,
Figure 112017024989532-pat00048
는 수 1로부터
Figure 112017024989532-pat00049
를 독립변수로 할 경우 다음과 같이 표현할 수 있다.
[수 15]
Figure 112017024989532-pat00050
도 8과 같이 롤러(13)보다 직경이 작은 황삭용 엔드밀 공구를 사용하여 S점에서 출발하여 E점까지 가공을 하면 도 9와 같이 된다. 실제 가공에서 롤러(13)의 바닥면이 롤러기어캠과 접촉하지 않도록 하기 위해서는 수 15에서 R을 일정량만큼 증가시켜 대입해야 한다. 도 9에서 도면 부호 32는 황삭용 엔드밀 공구이다.
(5) 2단계 황삭가공 단계
1단계 황삭가공이 완료되면 롤러기어캠의 산 모형에서 끝단이 날카롭게 되어 롤러를 충분히 지탱할 강성이 부족하게 된다. 따라서 양 끝단을 일정부분 가공을 추가로 하는 것이 좋다. 이를 2단계 황삭가공이라 칭한다.
도 10에 도시된 좌측의 2단계 황삭가공은, 먼저 도 7의 A점에서 롤러(13)의 반경만큼 떨어진 S점을 구하는 방법과 동일하며 A점으로부터 공구의 반경만큼 떨어진 j점을 구한다. 여기서 j는 미소요소로 분할하여 1, 2, 3, ... n 범위에서 j번째의 위치를 정하는 것이다. 그리고 회전축 c가 j로부터 360° 후의 위치인 j'를 구하고, j'에서 공구경로의 역방향으로 추적하여 공구의 끝단이 좌측 벽면과 만나는 지점인 j''위치를 구한다. 다음 단계로 j위치와 j'위치에서의 틸팅각 b의 증분값을
Figure 112017024989532-pat00051
라고 할 때
Figure 112017024989532-pat00052
/2을 더하여 j'에서 j''까지 수 16의 위치값으로 가공한다. 여기서
Figure 112017024989532-pat00053
는 증분값
Figure 112017024989532-pat00054
/2를 반영하지 않아야 한다.
[수 16]
Figure 112017024989532-pat00055
즉, 좌측의 2단계 공구경로는 j -> j' -> j1' -> j1''의 순서이다. 그리고 우측의 2단계 공구경로도 좌측과 동일한 방법으로 구할 수 있으며 k -> k' -> k1' -> k1''의 순서이다. 이와 같이 2단계 황삭가공을 완료하면 도 11과 같이 된다.
(6) 롤러기어캠 입출구에서 추가 곡선을 적용한 정삭가공 단계
도 11의 2단계 황삭가공 후 일반적인 정삭가공은 도 10의 j위치에서 출발하여 k'위치까지와 k위치에서 출발하여 j'위치까지 하향절삭으로 가공한다. 이러한 정삭가공 방법은 도 12와 같이 설명할 수 있으며,
Figure 112017024989532-pat00056
은 롤러(13)의 직경이며
Figure 112017024989532-pat00057
는 공구의 직경이고
Figure 112017024989532-pat00058
는 정삭을 위한 공구경로(31)에 대한 법선방향의 위치로서
Figure 112017024989532-pat00059
는
Figure 112017024989532-pat00060
가 되며 정삭을 위한 공구 위치는 아래와 같이 구할 수 있다.
수 15의 위치 i에서 접선벡터와 공구축의 방향벡터를 구하고 가공 진행방향에 따라 계수
Figure 112017024989532-pat00061
(+1 또는 -1)를 반영하여 법선벡터를 구할 수 있다. 일정한 롤러기어캠의 c-축 방향의 회전에 대하여 터렛의 b-축 방향의 회전도 일정하게 움직인다. 따라서 임의의 터렛 회전각
Figure 112017024989532-pat00062
및
Figure 112017024989532-pat00063
에서의 미소변위를
Figure 112017024989532-pat00064
및
Figure 112017024989532-pat00065
라고 하면,
Figure 112017024989532-pat00066
이 성립하고 최종적으로 접선벡터는 다음 수식과 같이 정리된다.
[수 17]
Figure 112017024989532-pat00067
따라서 접선벡터의 단위벡터는 다음 수식과 같이 정리된다. 여기서 N는 롤러의 개수이다.
[수 18]
Figure 112017024989532-pat00068
법선벡터를 구하기 위해서는 먼저 공구축의 방향벡터를 구해야 하는데, 공구축의 방향벡터를
Figure 112017024989532-pat00069
,
Figure 112017024989532-pat00070
,
Figure 112017024989532-pat00071
라고 하면 임의의
Figure 112017024989532-pat00072
위치에서 다음 수식과 같이 표현된다.
[수 19]
Figure 112017024989532-pat00073
따라서 롤러가 지나가는 경로에 대한 법선방향벡터는 다음 수식과 같이 표현된다.
[수 20]
Figure 112017024989532-pat00074
따라서 정삭 가공경로는 다음 수식으로 표현된다.
[수 21]
Figure 112017024989532-pat00075
롤러기어캠의 입출구에서 추가 곡선을 적용하기 위해 입출구에 일정구간을 정의하여야 하며, 도 13은 롤러기어캠 입출구에서 추가 곡선을 적용한 정삭 가공경로로서 ①은 중간에서의 정삭 가공경로이고 ②는 입구측이고 ③은 출구측을 의미하는데 롤러기어캠의 회전방향이 바뀌면 입구측과 출구측이 뒤바뀌므로 ②와 ③을 입출구측이라 할 수 있다. 도 13에서 도면 부호 31은 황삭 가공경로, 41은 정삭 가공경로를 각각 나타낸다.
중간에서의 정삭가공경로는 수 21에 의해 구할 수 있다. ①을 확대하면 도 14와 같이 된다.
입출구인 ②와 ③을 확대하면 도 15와 도 16으로 되며 C(i,j,k)점에서 i는 i번째 가공경로를 의미하는데 로터리테이블용 롤러기어캠의 정삭 가공경로는 1과 2로 2개뿐이며, j는 1과 2로 구분하였는데 하향절삭 기준으로 1일 경우 공구의 진입부를 의미하고 2는 공구의 진출부를 의미하며, k는 각 부분에서 공구의 진행순서로 1, 2, 3으로 구분하였는데 1은 시작점이고 2와 3은 추가 곡선구간을 의미한다. 롤러의 진출입부에서 1과 2구간에서는 최대편심량(
Figure 112017024989532-pat00076
와
Figure 112017024989532-pat00077
)만큼 일정하게 편심하여 가공경로가 형성되고, 2와 3구간에서는 2에서는 최대편심량(
Figure 112017024989532-pat00078
와
Figure 112017024989532-pat00079
)이 편심되고 3에서는 중간에서의 편심량과 동일한 일정편심량(
Figure 112017024989532-pat00080
)만큼 편심되면서 접하는 가공경로가 되어야 한다. 본 발명에서 도 15와 도 16의 구간설정은 각각 다음과 같이 한다.
C(1,1,1) : 도 7의 S점
C(1,1,2) : 도 7의 A점
C(1,1,3) : C(1,1,2)점에서 임의로 설정된 거리
Figure 112017024989532-pat00081
만큼 떨어진 위치
C(2,2,1) : C(1,1,3)점에서 회전각 c가 -360도인 위치
C(2,2,2) : C(1,1,2)점에서 회전각 c가 -360도인 위치
C(2,2,3) : C(1,1,1)점에서 회전각 c가 -360도인 위치
C(2,1,1) : 도 7의 E점
C(2,1,2) : 도 7의 B점
C(2,1,3) : C(2,1,2)점에서 임의로 설정된 거리
Figure 112017024989532-pat00082
만큼 떨어진 위치
C(1,2,1) : C(2,1,3)점에서 회전각 c가 360도인 위치
C(1,2,2) : C(2,1,2)점에서 회전각 c가 360도인 위치
C(1,2,3) : C(2,1,1)점에서 회전각 c가 360도인 위치
상기 각 구간의 위치는 황삭 가공경로의 미소요소로 분할 한 위치에서 편심량만큼 법선방향으로 이동한 새로운 위치를 의미한다. 정삭 가공경로에서 황삭 가공경로로부터의 편심량을 1번 곡선과 2번 곡선에서 동일하게 설정하면
Figure 112017024989532-pat00083
과
Figure 112017024989532-pat00084
는 동일하고, 동일한 위치에서
Figure 112017024989532-pat00085
과
Figure 112017024989532-pat00086
도 동일하게 된다. 따라서 임의의 위치
Figure 112017024989532-pat00087
에서의
Figure 112017024989532-pat00088
을 추가 곡선을 더하더라도 각 위치에서 접하는 조건을 만족시키기 위해 다음 수식과 같이 설정하였다.
[수 22]
Figure 112017024989532-pat00089
여기서
Figure 112017024989532-pat00090
이고
Figure 112017024989532-pat00091
는 임의로 설정하는 값(예를 들면 0.5mm)이다.
따라서 도 17과 수 22를 롤러기어캠의 모든 입출구 구간에 적용하면 수 21은 다음과 같이 수정된다.
[수 23]
Figure 112017024989532-pat00092
로터리테이블용 롤러기어캠의 황삭 가공방법으로 상기 설명과 같이 롤러의 끝단 중심을 지나는 위치에서 1단계 황삭가공을 하고 롤러기어캠의 양 끝단에서 2단계 황삭가공을 실시하는데 있어서, 롤러의 끝단보다 더 깊게 가공하여 롤러의 바닥면이 롤러기어캠과 접촉하지 않도록 하기 위해서 R을 원하는 깊이만큼 증가시켜 수 15와 수 16의 위치 값으로 가공한다. 또한 정삭가공에 있어서도 동일한 방법으로 R을 증가시켜 적용한다. 따라서 입출구에서는 수 23의 위치 값으로 가공하고 중간에서는 수 21의 위치 값으로 가공하면 전체를 정삭가공 할 수 있다.
본 발명의 로터리테이블용 롤러기어캠의 입출구에서 추가곡선을 중첩하여 가공함으로써 가공오차에 의한 롤러와 캠 산의 충돌을 완화하여 조용하고 정숙한 운전이 가능하게 한다.
11: 터렛 12: 테이블
13: 롤러
14: 롤러(13)의 외경 끝단이 롤러기어캠(22)의 좌측 끝단과 만나는 위치를 중심으로 하고 롤러(13)의 직경과 동일한 원
21: 롤러기어캠
22: 롤러기어캠공작물(가공하기 전의 원통형 공작물)
23: 서보모터
31: 롤러(13)의 이동경로 또는 공구의 황삭 가공경로
32: 공구 40L: 좌측치수관계도
40R: 우측치수관계도 41: 정삭 가공경로
51: 주축(스핀들헤드) 52: 회전척

Claims (2)

  1. 황삭가공을 위한 공구의 위치 계산 단계, 롤러기어캠의 좌우측 롤러 경사각 계산 단계, 롤러기어캠의 좌우측 롤러 최대 경사각 계산 단계, 1단계 황삭가공 단계, 2단계 황삭가공 단계 및 정삭가공 단계로 이루어지는 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법에 있어서,
    상기 정삭가공 단계는 롤러기어캠 입출구에서 추가 곡선을 적용한 정삭가공 단계이며,
    상기 롤러기어캠 입출구에서 추가 곡선을 적용한 정삭가공 단계에서의 정삭 가공경로는 아래 수식으로 정의되는 것을 특징으로 하는 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법.
    Figure 112017123953948-pat00093

    여기서
    Figure 112017123953948-pat00094
    과
    Figure 112017123953948-pat00095
    는 각각 롤러와 공구의 직경이며,
    Figure 112017123953948-pat00096
    는 임의의 설정값이고,
    Figure 112017123953948-pat00097
    는 추가 곡선이 적용될 임의의 설정 거리이다.
  2. 삭제
KR1020170031554A 2017-03-14 2017-03-14 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법 KR101833522B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170031554A KR101833522B1 (ko) 2017-03-14 2017-03-14 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170031554A KR101833522B1 (ko) 2017-03-14 2017-03-14 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101833522B1 true KR101833522B1 (ko) 2018-02-28

Family

ID=61401094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170031554A KR101833522B1 (ko) 2017-03-14 2017-03-14 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101833522B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102229778B1 (ko) * 2019-11-21 2021-03-19 대영코어텍(주) 볼기어캠 4-축 가공방법
KR102229779B1 (ko) * 2019-11-21 2021-03-19 대영코어텍(주) 볼기어캠 4-축 가공방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120060338A (ko) * 2010-12-02 2012-06-12 경일대학교산학협력단 5축 ｃνｃ 가공기계를 이용한 롤러 기어 캠의 가공을 위한 후처리방법
JP2016178162A (ja) * 2015-03-19 2016-10-06 株式会社ディスコ 積層デバイスの製造方法
KR20160146419A (ko) * 2015-06-12 2016-12-21 대영코어텍(주) 5축 cnc 가공기계를 이용한 롤러기어캠의 가공방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120060338A (ko) * 2010-12-02 2012-06-12 경일대학교산학협력단 5축 ｃνｃ 가공기계를 이용한 롤러 기어 캠의 가공을 위한 후처리방법
JP2016178162A (ja) * 2015-03-19 2016-10-06 株式会社ディスコ 積層デバイスの製造方法
KR20160146419A (ko) * 2015-06-12 2016-12-21 대영코어텍(주) 5축 cnc 가공기계를 이용한 롤러기어캠의 가공방법
KR101744486B1 (ko) * 2015-06-12 2017-06-08 대영코어텍(주) 5축 cnc 가공기계를 이용한 롤러기어캠의 가공방법

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
국내학술논문(2016. 04. 15) 1부. *
조현덕, "로터리테이블용 롤러기어캠 5-축 가공에 관한 연구", 한국기계가공학회 춘추계학술대회 논문집2016.04. pp. 42-42. *
조현덕, "로터리테이블용 롤러기어캠 5-축 가공에 관한 연구", 한국기계가공학회 춘추계학술대회 논문집2016.04. pp. 42-42.*

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102229778B1 (ko) * 2019-11-21 2021-03-19 대영코어텍(주) 볼기어캠 4-축 가공방법
KR102229779B1 (ko) * 2019-11-21 2021-03-19 대영코어텍(주) 볼기어캠 4-축 가공방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2212315C2 (ru) Способ и станок механической обработки предварительно обработанных зубчатых заготовок, например шестерней
AU2002244134B2 (en) Machine and method for producing bevel gears
US9399279B2 (en) Double-side dresser
JP4953599B2 (ja) 加工物のプロファイルの研削方法及び研削装置
US10146204B2 (en) Machining method and a control device for a machine tool
KR20010033336A (ko) 동시 초정밀마무리를 위한 공작물의 정마방법 및 장치
US10569348B2 (en) Groove-forming method, control device for machine tool and tool path generating device
US20160107285A1 (en) Grinding machine, particularly compact design centerless grinding machine
KR101833522B1 (ko) 로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공방법
CN108568567A (zh) 一种基于通用四轴数控机床与球头铣刀的螺旋锥齿轮加工方法
GB2281524A (en) Internally toothed tool for machining of gear wheels, and method of dressing the tool
KR20190024805A (ko) 고속 홈 가공 방법
CN103732339B (zh) 用没有摆动轴线运动的端面刀盘进行的锥齿轮制造
CN101046522B (zh) 一种非对称非球面透镜的加工方法
JPS6339703A (ja) センタ駆動の原動機
KR20130089200A (ko) 이중 스핀들 연삭기
KR101200171B1 (ko) 5축 ｃνｃ 가공기계를 이용한 드럼 캠의 황삭가공을 위한 후처리방법
JP2672304B2 (ja) 工作物の湾曲した面を研削するための方法
EP0254526B1 (en) Machine tool
CN100526012C (zh) 一种研磨抛光机
CN109227241B (zh) 摆动式偏心内圆联动磨削方法
JP2002542048A (ja) 眼球用レンズ上に究極の表面を生成する方法および装置
JP2003005811A (ja) ６軸制御ｎｃプログラム生成方法及び生成装置、並びに６軸制御ｎｃプログラム生成プログラム及びこのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP2982531B2 (ja) 歯車形状の加工方法
CN1440850A (zh) 用于加工具有直的表面凹槽的工件的方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant