KR102443424B1 - 헤리컬 기어 제조시스템, 및 이를 이용한 헤리컬 기어의 제조방법 - Google Patents

헤리컬 기어 제조시스템, 및 이를 이용한 헤리컬 기어의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회전척에 고정되어 일방향으로 회전하면서 길이방향으로 왕복하여 진출입되는 환봉의 외경에 설정된 각도로 바이트를 절입하여서, 외경에 절입된 바이트와 직교하는 설정각도의 나선 치형들이 방사구조로 형성된 헤리컬 기어를 연속하여 제조하는 헤리컬 기어 제조시스템, 및 이를 이용한 헤리컬 기어의 제조방법에 관한 것이다.

Description

헤리컬 기어 제조시스템, 및 이를 이용한 헤리컬 기어의 제조방법{Helical gear manufacturing system, and helical gear manufacturing method using the same}
본 발명은 헤리컬 기어 제조시스템, 및 이를 이용한 헤리컬 기어의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전척에 고정되어 일방향으로 회전하면서 길이방향으로 왕복하여 진출입되는 환봉의 외경에 설정된 각도로 바이트를 절입하여서, 외경에 절입된 바이트와 직교하는 설정각도의 나선 치형들이 방사구조로 형성된 헤리컬 기어를 연속하여 제조하는 헤리컬 기어 제조시스템, 및 이를 이용한 헤리컬 기어의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 헤리컬 기어를 포함하는 기어의 가공은 호빙머신에 의하여 절삭가공하는 것이 보통이다.
그러나, 상기 헤리컬 기어는 일반기어 가공용 호빙머신과는 달리 공구대를 이송시키기 위한 이송장비가 추가로 구비되어야 하므로 가공 생산성이 저하되고, 장비 자체가 고가이므로 생산단가가 증대되는 등의 문제점이 있는 것이 사실이다.
앞서 지적한 바와 같이, 호빙머신을 이용하여 가공하는 경우에는 일반 치차가공을 위한 공구대의 설치구조로서는 웜을 가공할 수 없기 때문에, 기존 공구대를 완전히 해체한 후에 나선치형의 가공을 위한 전용 공구대를 다시 설치해야 하는 엄청난 불편함이 존재하고 있다.
이에 따라, 범용선반을 이용하여 헤리컬 기어를 가공하는 방법이 있는데, 이러한 경우 절삭 가공을 수행하는 절삭 공구를 가공물의 외주면에 나선홈의 비틀림 각도에 맞게 정확하게 접촉시키는 것이 난해하여 정확한 치수를 갖는 헤리컬 기어의 가공이 불가능한 단점이 있다.
이에 내경에 복수의 바이트 날들이 방사구조로 형성되어 다양한 각도로 환봉의 외경에 절입되는 휠링유닛이 보급되어, 휠링유닛을 통해 환봉의 외경에 나선치형을 성형하여 헤리컬 기어를 성형하고 있으나, 상기 휠링유닛은 복합적인 틸팅과 이송구조가 요하고 또 고가이며, 특히 1mm 내지 10mm의 직경이 가는 환봉의 외경에 나선치형을 형성하기에는 부적합하다.
그리고, 종래 헤리컬 기어의 가공은 일일히 작업자가 나선치형의 절삭 가공을 요하는 환봉을 회전척에 고정한 다음, 상기 회전척에 고정되어 회전하는 환봉의 외경에 바이트 날이나 휠링유닛을 절입하여야 하므로, 헤리컬 기어의 가공에 따른 작업의 연속성을 담보하기 어렵고, 가공성과 생산성이 현저히 떨어질뿐만 아니라, 요하는 정도를 담보하기 어려운 한계성을 갖는다.
KR 1020020053895 A JP 57107736 A KR 1019880013647 A
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 회전척에 고정되어 일방향으로 회전하면서 길이방향으로 왕복하여 진출입되는 환봉의 외경에 설정된 각도로 바이트를 절입하여서, 외경에 절입된 바이트와 직교하는 설정각도의 나선치형들이 방사구조로 형성된 헤리컬 기어를 연속하여 제조함에 있어,
툴홀더 및 툴홀더에 고정되는 바이트 툴의 바이트 홀더의 구조를 개량하여 요하는 설정각도로 환봉에 바이트를 절입하여 요하는 각도의 나선치형들이 방사구조로 형성된 헤리컬 기어의 연속적인 제조가 가능하도록 한 헤리컬 기어 제조시스템, 및 이를 이용한 헤리컬 기어의 가공방법을 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 헤리컬 기어 제조시스템은,
환봉을 회전구조로 고정하여 가공공간 내에서 환봉이 회전되도록 하는 환봉척과;
상기 회전하는 환봉에 진입되는 바이트 날이 마련된 바이트 홀더를 설정각도로 고정하는 하나 이상의 선삭 가공툴과;
상기 환봉을 고정한 환봉척, 또는 환봉척에 고정된 환봉을 가공공간 내에 길이방향으로 공급하는 환봉 피딩부; 및
탑재된 선삭 가공툴을 입력된 수치 제어값에 따라 수직, 및 수평방향으로 이동하여, 상기 고정된 선삭 가공툴 중 선택된 어느 하나의 선삭 가공툴의 바이트 날을 환봉척에 고정되어 길이방향으로 회동 절입되는 환봉에 절입하는 툴 이송 정렬유닛을 포함하되,
상기 툴 이송 정렬유닛에는, 환봉의 외경면을 절삭하여 가공단을 형성하는 외경 절삭용 선삭 가공툴과, 바이트 날이 설정 경사 절입각도로 형성되어, 상기 외경면이 절삭되어 길이방향으로 회전 절입되는 환봉의 외경을 설정 경사 절입각도로 절삭하여 나선치형을 형성하는 나선치형 절삭용 선삭 가공툴과, 및 상기 나선치형이 형성된 환봉의 가공단을 설정길이로 절단하는 절단용 선삭 가공툴이 배치되고,
상기 나선 치형 절삭용 선삭 가공툴은, 기준 장착면과 기준 장착면의 양측에 직립하여 형성된 지지면이 형성되어 바이트 홀더의 3면에 형성된 기준 밀착면들을 지지하며, 외측면과 상하부가 개방된 형상의 고정슬롯이 형성된 툴홀더와;
단부에 바이트 날을 장착하는 인서트부가 형성되고, 적어도 외경에 툴홀더의 고정슬롯에 형성된 기준 장착면에 밀착되는 기준 밀착면이 형성된 바이트 홀더를 포함하고,
상기 바이트 홀더의 외경에는 8개의 기준 밀착면들이 등각 방사구조로 형성되어, 요하는 바이트 날의 절입각도에 따라 외경에 등각 방사구조로 형성된 기준 밀착면들 중 어느 하나의 기준 밀착면을 택일하여 툴홀더에 형성된 기준 장착면과 밀착하여서, 요하는 절입각도로 바이트 날이 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 헤리컬 기어의 제조방법은,
회전하는 환봉척에 고정되어 일방향으로 회전하는 환봉의 선단부에, 툴 이송 정렬유닛이 선삭 가공툴들을 탑재한 이송 테이블을 이동하여서, 탑재된 선삭 가공툴 중 외경 절삭용 가공툴의 바이트 날을 환봉의 선단부에 절입하여서, 회전하는 환봉의 선단부에 선삭 가공된 가공단을 형성하는 외경 절삭공정과;
상기 선삭 가공에 의해 가공단이 형성된 환봉의 전방에 툴 이송 정렬유닛의 이송 테이블이 탑재된 선삭 가공툴 중 나선치형 절삭용 선삭 가공툴을 배치하여서, 상기 나선치형 절삭용 선삭 가공툴의 바이트 날이 설정 경사 절입각도를 형성하여 배치되도록 하는 나선치형용 선삭 가공툴 정렬 공정과;
상기 환봉척과 환봉 공급부가 환봉을 길이방향으로 회동 이송하여, 설정 경사 절입각도의 나선치형 절삭용 선삭 가공툴의 바이트 날에 절입하여서, 환봉의 외경에 나선치형을 절삭하여 형성하는 나선치형 가공공정; 및
상기 나선치형 절삭 가공공정을 통해 외경에 나선치형들이 등각 방사구조로 형성된 가공단을 환봉에서 절취하여서, 헤리컬 기어를 취득하는 절단 취득공정을 포함하여 구성된다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는, 외경 절삭공정과; 나선치형용 선삭 가공툴 정렬 공정과; 나선치형 가공공정; 및 절단 취득공정을 포함하는 헤리컬 기어의 제조에 따른 일련의 가공을 연속하여 수행함으로써, 치수 정밀도가 확보된 헤리컬 기어를 대량 생산할 수 있다.
따라서, 본 발명은 종래 선삭장치에서 환봉을 선삭 가공한 다음, 작업자가 선상장치에서 선삭 가공된 환봉을 제거하고, 제거된 환봉을 호빙장치에 이동 고정하여 외경에 치형을 형성함에 따른 공정상의 번거로움이 해소되고, 상기 환봉은 연속적으로 공급되므로 작업시간의 단축이 기대되는 한편, 헤리컬 기어의 가공에 따른 치수 정밀도가 향상된다.
특히, 본 발명에서는 바이트 날을 절삭 성형을 요하는 나선치형과 대응 설정 경사 절입각도로 배치하는 독특한 바이트 홀더 다각 고정구조를 갖는 나선치형 절삭용 선삭 가공툴을 제안함에 따라, 상기 선삭 가공툴을 통해 다양한 각도의 나선치형이 형성된 헤리컬 기어의 공용된 제조가 가능한 특이성을 갖는다.
도 1은 본 발명에 의해 제조된 헤리컬 기어를 보여주는 것이고,
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 헤리컬 기어 제조시스템의 전체 구성을 모식적으로 보여주는 것이고,
도 3은 본 발명에 따른 헤리컬 기어 제조방법을 순차적으로 보여주는 흐름도이고,
도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 헤리컬 기어 제조시스템에 있어, 툴 이송 정렬 유닛에 마련된 이송 테이블에, 선삭 가공툴의 배치상태를 보여주는 것이고,
도 5와 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 헤리컬 기어 제조시스템에 있어, 선삭 가공툴의 세부 구성과 선삭 가공툴을 구성하는 툴홀더와 바이트 홀더의 조립각도의 변환을 통한 바이트 날의 형성각도의 설정상태를 보여주는 것이며,
도 7은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 헤리컬 기어 제조시스템을 통한 헤리컬 기어의 순차적인 제조상태를 보여주는 것이고,
도 8은 상기 도 7c에서 'A'부분을 확대하여 보여주는 것이며,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 지지블록에 의한 바이트 홀더의 지지상태를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 헤리컬 기어 제조시스템, 및 이를 이용한 헤리컬 기어의 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의해 제조된 헤리컬 기어를 보여주는 것이고, 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 헤리컬 기어 제조시스템의 전체 구성을 모식적으로 보여주는 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 헤리컬 기어 제조방법을 순차적으로 보여주는 흐름도이고, 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 헤리컬 기어 제조시스템에 있어, 툴 이송 정렬 유닛에 마련된 이송 테이블에, 선삭 가공툴의 배치상태를 보여주는 것이고, 도 5와 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 헤리컬 기어 제조시스템에 있어, 선삭 가공툴의 세부 구성과 선삭 가공툴을 구성하는 툴홀더와 바이트 홀더의 조립각도의 변환을 통한 바이트 날의 형성각도의 설정상태를 보여주는 것이며, 도 7은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 헤리컬 기어 제조시스템을 통한 헤리컬 기어의 순차적인 제조상태를 보여주는 것이고, 도 8은 상기 도 7c에서 'A'부분을 확대하여 보여주는 것이다.
본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 헤리컬 기어 제조시스템(1)은, 도 2에서 보는 바와 같이 환봉(210)을 회전구조로 고정하여 가공공간(S) 내에서 환봉(210)이 회전되도록 하는 환봉척(10)과; 상기 회전하는 환봉(210)에 진입되는 바이트 날(130)이 마련된 바이트 홀더(120)를 설정각도로 고정하는 하나 이상의 선삭 가공툴(101, 102, 103)과; 상기 환봉(210)을 고정한 환봉척(10), 또는 환봉척(10)에 고정된 환봉(210)을 가공공간(S) 내에 길이방향으로 공급하는 환봉 피딩부(20); 및 탑재된 선삭 가공툴(101, 102, 103)을 입력된 수치 제어값에 따라 수직, 및 수평방향으로 이동하여, 상기 고정된 선삭 가공툴(101, 102, 103) 중 선택된 어느 하나의 선삭 가공툴(101, 102, 103)의 바이트 날(130)을 환봉척(10)에 고정되어 길이방향으로 회동 절입되는 환봉(210)에 절입하는 툴 이송 정렬유닛(30)을 포함한다.
여기서, 상기 환봉 피딩부(20)는 환봉척(10) 자체를 길이방향으로 공급하여 환봉척(10)에 고정된 환봉(210)을 가공공간(S) 내에 길이방향으로 진퇴하는 것도 가능하고, 환봉척(10)에 의한 고정상태가 일시적으로 해제된 환봉(210)을 길이방향으로 밀어 가공공간(S) 내에 환봉(210)이 길이방향으로 진퇴되도록 하는 것도 가능하며, 이들 모두를 본 발명의 권리범위로 예정한다.
그리고, 본 실시예에서는 상기 툴 이송 정렬유닛(30)에, 환봉(10)의 외경면을 절삭하여 가공단(211)을 형성하는 외경 절삭용 선삭 가공툴(101)과, 외경 절삭된 환봉(10)의 외경면에 나선치형(201)을 절삭하여 형성하는 나선치형 절삭용 선삭 가공툴(102)과, 및 상기 나선치형(201)이 형성된 환봉(210)의 가공단(211)을 설정길이로 절단하는 절단용 선삭 가공툴(103)을 배치하고 있다.
여기서, 상기 툴 이송 정렬유닛(30)에 탑재되는 선삭 가공툴(101, 102, 103)들은, 툴 이송 정렬유닛(30)의 툴고정부(32)에 고정되는 툴홀더(110)와; 상기 툴홀더(110)에 고정되며 단부에 바이트 날(130)을 장착한 바이트 홀더(120)를 포함한다.
본 실시예에서는 툴 이송 정렬유닛(30)에는, 도 2와 도 4와 같이 길이방향으로 내향 돌출된 상부 고정봉(32a)과 하부 고정봉(32b)이 한조를 이룬 하나 이상의 툴 고정부(32)가 형성된 이송 테이블(31)을 포함하여, 상기 툴 고정부(32)에 선삭 가공툴(101, 102, 103)들의 툴홀더(110)를 개별적으로 고정하고 있다.
이때, 상기 툴홀더(110)에는 상부 고정봉(32a)과 하부 고정봉(32b)이 관통하는 한 쌍의 고정공(111)을 상하 이격되게 형성하여, 상기 툴홀더(110)는 각 고정공(111)에 고정봉(32a, 32b)을 각각 삽입하여 이송 테이블(31)의 일면에 정형화되게 고정된다.
본 실시예에서는 상기 이송 테이블(31)에 형성된 툴 고정부(32)에, 환봉(210)의 외경면을 절삭하는 외경 절삭용 선상 가공툴(101)과, 외경 절삭된 환봉(210)의 외경면에 나선치형(201)을 형성하는 나선치형 절삭용 선삭 가공툴(102)과, 및 상기 나선치형(201)이 형성된 환봉(210)을 설정길이로 절단하는 절단용 선삭 가공툴(103)을 각각 배치하여서, 이들 선상 가공툴에 의해 환봉을 가공하여 설정길이의 헤리컬 기어를 제조하는 일련의 과정이 연속하여 수행되도록 하고 있다.
따라서, 상기 헤리컬 기어 제조시스템(1)은 도 3 및 도 7에서 보는 바와 같이 환봉척(10)에 고정되어 가공공간(S) 내에서 회전하는 환봉(210)의 선단부에 툴 이송 정렬유닛(30)이 탑재된 외경 절삭용 선삭 가공툴(101)을 절입하여서, 회전하는 환봉(210)의 선단부에 선삭 가공된 가공단(211)을 형성하는 외경 절삭공정과;
상기 툴 이송 정렬유닛(30)이 가공단(211)이 형성된 환봉(210)의 전방에 탑재된 나선치형 절삭용 선삭 가공툴(102)을 정위치하는 나선치형용 선삭 가공툴 정렬 공정과;
상기 환봉척(10)과 환봉 피딩부(20)가 전방에 배치된 나선치형 절삭용 선삭 가공툴(103)의 바이트 날(130)에 환봉(210)의 가공단(211)을 길이방향으로 회동 절입하여서, 가공단(211)의 외경에 설정각도로 경사진 바이트 날(130)과 직각을 이룬 나선치형(201)들을 형성하는 나선치형 가공공정; 및
상기 툴 이송 정렬유닛(30)이 나선치형(201)들이 방사구조로 형성된 가공단(211)의 후미에 절단용 선삭 가공툴(103)을 절입하여 나선치형(201)들이 등각 방사구조로 형성된 가공단(211)을 절단하여서, 헤리컬 기어(200)를 취득하는 절단 취득공정을 포함한다.
이와 같이 외경 절삭공정과; 나선치형용 선삭 가공툴 정렬 공정과; 나선치형 가공공정; 및 헤리컬 기어 절단 취득공정을 반복하여 수행하면, 나선치형(201)들이 등각 방사구조로 형성된 헤리컬 기어(200)의 제조에 따른 연속성의 확보되고, 결과적으로 생산성의 증대와 함께, 헤리컬 기어로 가공되는 환봉을 반복적으로 회전척 등지에 해체 및 재고정함에 따른 작업상의 번거로움과 정밀도가 낮아지는 현상이 해소되어 향상된 치수 정밀도를 갖는 헤리컬 기어(200)를 단시간 내에 다량 제조하는 것이 가능하다.
그리고, 본 발명에서는 종래 다양한 각도로 입체적으로 틸팅 및 이송되어 내경에 배치된 바이트 날(130)을 환봉(210)의 외경에 절입하여 환봉(210)의 외경에 나선치형(201)들을 형성하는 범용의 휠링유닛을 채택하지 아니하고, 환봉(210)의 외경에 설정각도로 경사진 바이트 날(30)을 절입하여 길이방향으로 회동 절입되는 환봉(10)의 외경에 나선치형(201)들을 등각 방사구조로 형성하는 나선치형 절삭용 선삭 가공툴(102)을 제안함으로써, 헤리컬 기어(200)의 제조에 따른 작업의 연속성의 확보와 함께, 구조의 간소화 및, 이를 통해 제조된 헤리컬 기어의 정밀도가 향상되도록 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 나선 치형 절삭용 선삭 가공툴(102)은, 도 5와 도 6에서 보는 바와 같이 기준 장착면(113)과 기준 장착면(113)의 양측에 직립하여 형성된 지지면(114)이 형성되어 바이트 홀더(120)의 3면에 형성된 기준 밀착면(121)들을 지지하며, 외측면과 상하부가 개방된 형상의 고정슬롯(112)이 형성된 툴홀더(110)와; 단부에 바이트 날(130)을 장착하는 인서트부(122)가 형성되고, 적어도 외경에 툴홀더(110)의 고정슬롯(112)에 형성된 기준 장착면(113)에 밀착되는 기준 밀착면(112)이 형성된 바이트 홀더(120)를 포함한다.
그리고, 상기 나선 치형용 선삭 가공툴(102)에 형성된 고정슬롯(112)의 지지면(114)에는 적어도 둘 이상의 압착볼트(115)를 형성하여, 고정슬롯(112)의 기준 장착면(113)에 어느 하나의 기준 밀착면(121)을 밀착한 바이트 홀더(120)는 지지면(114)을 따라 고정슬롯(112)에 측방향으로 진입되는 압착볼트(115)에 의해 점상 압착하여 고정된다.
또한, 본 발명에서는 상기 툴홀더(110)의 고정슬롯(112)에 장착되는 바이트 홀더(120)를 개량하여, 상기 고정슬롯(112)에 장착되는 바이트 홀더(120)의 조립각도에 따라 환봉(210)에 절입되는 바이트 날(130)의 절입각도의 변경이 가능하도록 한다.
이를 상술하자면, 본 실시예에서는 상기 바이트 홀더(120)의 외경에 복수의 기준 밀착면(121)들을 등각 방사구조로 형성하여, 요하는 바이트 날(130)의 절입각도에 따라 외경에 등각 방사구조로 형성된 기준 밀착면(121)들 중 어느 하나의 기준 밀착면(121)을 택일하여 툴홀더(110)에 형성된 기준 장착면(112)과 밀착하여서, 요하는 절입각도로 바이트 날(130)이 경사지게 형성되도록 한다.
보다 바람직하게는, 상기 바이트 홀더(120)의 외경에는 45°의 각도로 총 8개의 기준 밀착면(121)들이 등각 방사구조로 형성하여, 고정슬롯(112)의 기준 장착면(113)에 밀착되는 기준 밀착면(121)의 치환을 통해 바이트 날(130)의 절입각도의 변경이 가능하도록 한다.
따라서, 작업자는 제조를 요하는 헤리컬 기어의 나선치형의 형성각도에 따라, 툴홀더에 장착되는 바이트 홀더의 장착각도를 변경하여서, 요하는 형상각도로 절삭 가공된 나선치형이 형성된 헤리컬 기어의 제조가 가능하다.
본 발명에서는 일예로 바이트 홀더(120)를 툴홀더(110)의 고정슬롯(112)에 45°의 각도로 경사지게 고정하여, 바이트 날(130)이 45°의 설정 경사 절입각도를 갖도록 구성하여서, 도 8과 같이 외경에 바이트 날과 직각(A°)의 나선치형들을 갖는 헤리컬 기어를 제조하도록 한다.
그리고, 보다 바람직한 실시예를 보여주는 도 9에서는 상기 고정슬롯(112)을 구성하는 지지면(114)에, 측면 압착면(116a)과 빗면 압착면(116b)을 통해 다각의 기준 밀착면(121)들을 측면 및 빗면 지지하는 지지블록(116)을 배치하고, 상기 지지블록(116)은 압착볼트(115)에 의해 압착되도록 구성하고 있다.
따라서, 상기 고정슬롯 내에 배치된 바이트 홀더는 지지블록을 통해 측면 및 빗면 지지되어서, 기준 장착면에 밀착된 기준 밀착면을 보다 긴밀하게 밀착하여서, 선삭과정에 발생되는 충격이나 진동에 유동하는 현상을 억제한다.
한편, 도 3과 도 7은 본 발명에 따른 헤리컬 기어 제조시스템을 통한 헤리켈 기어의 제조방법에 따른 각 공정을 모식적으로 보여주는 것으로, 하기에서는, 도 3과 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 헤리컬 기어 제조시스템을을 통한 헤리컬 기어의 제조방법을 각 공정별로 상술하기로 한다.
[외경 절삭공정]
본 공정에서는, 도 7a와 같이 회전하는 환봉척(110)에 고정되어 일방향으로 회전하는 환봉(10)의 선단부에, 툴 이송 정렬유닛(30)이 선삭 가공툴(101, 102, 103)들을 탑재한 이송 테이블(31)을 이동하여서, 탑재된 선삭 가공툴(101, 102, 103) 중 외경 절삭용 가공툴(101)의 바이트 날(130)을 환봉(210)의 선단부에 절입하여서, 회전하는 환봉(10)의 선단부에 선삭 가공된 가공단(211)을 형성한다.
본 실시예에서는 환봉척(10)에 고정되어 회전하는 환봉(210)의 선단부의 전면과 외경면의 치수 및 형상가공과, 선단부 후단에 설정 깊이로 환형 요입된 환형 절취홈(212)을 각각 선삭 가공하여 형성한다.
[나선치형용 선삭 가공툴 정렬 공정]
본 공정에서는 도 7b와 같이 상기 선삭 가공에 의해 가공단(211)이 형성된 환봉(210)의 전방에, 툴 이송 정렬유닛(30)의 이송 테이블(31)이 탑재된 선삭 가공툴(101, 102, 103) 중 나선치형 절삭용 선삭 가공툴(102)의 바이트 날(30)을 정위치에 배치한다.
이때, 상기 나선치형 절삭용 선삭 가공툴(102)은 툴홀더(110)와, 바이트 홀더(120) 사이에 형성된 독특한 조립구조에 의해 바이트 날(30)이 설정 경사 절입각도를 형성하며, 본 실시예에서는 바이트 날(30)이 45°의 설정 경사 절입각도를 형성하도록 한다.
[나선치형 가공공정]
본 공정에서는, 도 7c와 같이 환봉척(110)과 환봉 공급부(130)가 환봉(210)을 길이방향으로 회동 이송하여, 45°의 설정 경사 절입각도의 나선치형 절삭용 선삭 가공툴(102)의 바이트 날(30)에 절입하여서, 환봉의 외경에 나선치형을 절삭하여 형성한다.
본 실시예에서는 상기 환봉(210)은 환봉척(10)과 환봉 피딩부(20)에 의해 길이방향으로 왕복으로 진퇴하는 과정을 반복 수행하여, 환봉 가공단(212)의 외경에 12개의 나선치형들이 등각 방사구조로 형성하고 있다.
이때, 상기 가공단(211)의 후미에 형성된 환형 절취홈(212)은 가공단(211)의 후방에 형성된 환봉부위에, 나선치형 절삭용 선삭 가공툴(102)의 바이트 날(130)이 절입되어 훼손되는 현상을 예방하고, 또 가공단(211)의 외경 절삭에 의해 생성된 칩의 배출경로를 제공한다.
[절단 취득공정]
본 공정에서는, 도 7d와 같이 상기 나선치형 절삭 가공공정을 통해 외경에 나선치형(201)들이 등각 방사구조로 형성된 가공단(211)을 환봉(210)에서 절취하여서, 헤리컬 기어(200)를 취득하는 공정이다.
즉, 상기 툴 이송 정렬유닛(30)의 이송 테이블(31)이 탑재된 선삭 가공툴(101, 102, 103) 중 절단용 선삭 가공툴(103)의 바이트 날(30)을 환봉척(10)에 고정되어 회전하는 환봉에 절입하여, 환봉(210)의 선단부에 절삭 가공된 헤리컬 기어(200)를 절단한다.
본 실시예에 따르면, 상기 절단용 선삭 가공툴(103)의 바이트 날(130)은, 가공단(211)의 후미에 환형 요입되게 형성된 환형 절취부(212) 내로 진입하여서, 가공단의 외경에 나선치형들을 등각 방사구조로 형성된 헤리컬 기어(200)를 절취하여 취득한다.
1. 헤리컬 기어 제조장치
10. 환봉척 20. 환봉 피딩부
30. 툴 이송 정렬유닛 31. 이송 테이블
32. 툴 고정부 32a. 상부 고정봉
32b. 하부 고정봉
101. 외경 절삭용 선삭 가공툴 102. 나선치형 절삭용 선삭 가공툴
103. 절단용 선삭 가공툴 110. 툴홀더
111. 고정공 112. 고정슬롯
113. 기준 장착면 114. 지지면
115. 압착볼트
120. 바이트 홀더 121. 기준 밀착면
122. 인서트부
130. 바이트 날
200. 헤리컬 기어 201. 나선치형
210. 환봉 211. 가공단
212. 환형 절취부

Claims (3)

  1. 환봉을 회전구조로 고정하여 가공공간 내에서 환봉이 회전되도록 하는 환봉척과;
    상기 회전하는 환봉에 진입되는 바이트 날이 마련된 바이트 홀더를 설정각도로 고정하는 하나 이상의 선삭 가공툴과;
    상기 환봉을 고정한 환봉척, 또는 환봉척에 고정된 환봉을 가공공간 내에 길이방향으로 공급하는 환봉 피딩부; 및
    탑재된 선삭 가공툴을 입력된 수치 제어값에 따라 수직, 및 수평방향으로 이동하여, 상기 고정된 선삭 가공툴 중 선택된 어느 하나의 선삭 가공툴의 바이트 날을 환봉척에 고정되어 길이방향으로 회동 절입되는 환봉에 절입하는 툴 이송 정렬유닛을 포함하되,
    상기 툴 이송 정렬유닛에는, 환봉의 외경면을 절삭하여 가공단을 형성하는 외경 절삭용 선삭 가공툴과, 바이트 날이 설정 경사 절입각도로 형성되어, 상기 외경면이 절삭되어 길이방향으로 회전 절입되는 환봉의 외경을 설정 경사 절입각도로 절삭하여 나선치형을 형성하는 나선치형 절삭용 선삭 가공툴과, 및 상기 나선치형이 형성된 환봉의 가공단을 설정길이로 절단하는 절단용 선삭 가공툴이 배치되고,
    상기 나선치형 절삭용 선삭 가공툴은,
    기준 장착면과 기준 장착면의 양측에 직립하여 형성된 지지면이 형성되어 바이트 홀더의 3면에 형성된 기준 밀착면들을 지지하며, 외측면과 상하부가 개방된 형상의 고정슬롯이 형성된 툴홀더와;
    단부에 바이트 날을 장착하는 인서트부가 형성되고, 적어도 외경에 툴홀더의 고정슬롯에 형성된 기준 장착면에 밀착되는 기준 밀착면이 형성된 바이트 홀더를 포함하고,
    상기 바이트 홀더의 외경에는 8개의 기준 밀착면들이 등각 방사구조로 형성되어, 요하는 바이트 날의 절입각도에 따라 외경에 등각 방사구조로 형성된 기준 밀착면들 중 어느 하나의 기준 밀착면을 택일하여 툴홀더에 형성된 기준 장착면과 밀착하여서, 요하는 절입각도로 바이트 날이 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 헤리컬 기어 제조시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항의 헤리컬 기어 제조시스템을 이용하여 헤리컬 기어를 제조하는 방법으로서,
    회전하는 환봉척에 고정되어 일방향으로 회전하는 환봉의 선단부에, 툴 이송 정렬유닛이 선삭 가공툴들을 탑재한 이송 테이블을 이동하여서, 탑재된 선삭 가공툴 중 외경 절삭용 가공툴의 바이트 날을 환봉의 선단부에 절입하여서, 회전하는 환봉의 선단부에 선삭 가공된 가공단을 형성하는 외경 절삭공정과;
    상기 선삭 가공에 의해 가공단이 형성된 환봉의 전방에 툴 이송 정렬유닛의 이송 테이블이 탑재된 선삭 가공툴 중 나선치형 절삭용 선삭 가공툴을 배치하여서, 상기 나선치형 절삭용 선삭 가공툴의 바이트 날이 설정 경사 절입각도를 형성하여 배치되도록 하는 나선치형용 선삭 가공툴 정렬 공정과;
    상기 환봉척과 환봉 공급부가 환봉을 길이방향으로 회동 이송하여, 설정 경사 절입각도의 나선치형 절삭용 선삭 가공툴의 바이트 날에 절입하여서, 환봉의 외경에 나선치형을 절삭하여 형성하는 나선치형 가공공정; 및
    상기 나선치형 절삭 가공공정을 통해 외경에 나선치형들이 등각 방사구조로 형성된 가공단을 환봉에서 절취하여서, 헤리컬 기어를 취득하는 절단 취득공정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 헤리컬 기어의 제조방법.
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