KR102473553B1 - Precision internal tooth processing method using numerical control - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법에 관련되며, 이는 내치차 절삭단계와 급속 이송단계를 교대로 반복 수행하여 피가공물의 내경부에 내치차를 절삭가공하도록 구조 개선되면서 수치제어에 의해 피가공물과 치형 절삭툴이 동일한 방향으로 회전되도록 동기화되어 정밀 가공이 가능하고, 이로 인해 연마공정을 포함하는 후공정이 생략되어 생산성 향상을 도모할 수 있도록 영점세팅단계(S1), 회전 동기화단계(S2), 내치차 절삭단계(S3), 급속 이송단계(S4)을 포함하여 주요구성으로 이루어진다.The present invention relates to a precision internal gear processing method using numerical control, which is structured to improve internal gear cutting and rapid feed steps alternately to cut internal teeth on the inner diameter of a workpiece by numerical control. The work piece and the tooth cutting tool are synchronized to rotate in the same direction to enable precision machining, and as a result, the post-process including the polishing process is omitted to improve productivity. Zero point setting step (S1), rotation synchronization step ( S2), the internal gear cutting step (S3), and the rapid feed step (S4) are composed of major components.
Description
본 발명은 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법에 관련되며, 보다 상세하게는 내치차 절삭단계와 급속 이송단계를 교대로 반복 수행하여 피가공물의 내경부에 내치차를 절삭가공하도록 구조 개선되면서 수치제어에 의해 피가공물과 치형 절삭툴이 동일한 방향으로 회전되도록 동기화되어 정밀 가공이 가능하고, 이로 인해 연마공정을 포함하는 후공정이 생략되어 생산성 향상을 도모할 수 있는 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a precision internal gear machining method using numerical control, and more specifically, by performing an internal gear cutting step and a rapid feed step alternately, the structure is improved to cut the internal gear in the inner diameter of a workpiece, and the numerical value Precision machining is possible by synchronizing the workpiece and the tooth cutting tool to rotate in the same direction by control, thereby omitting the post-process including the polishing process, thereby improving the productivity by using numerical control. It's about how.
일반적으로 치차 가공은 소재에 대하여 치 절삭 가공을 실행하는 것에 의해 치차를 형성하고, 이 가공된 치차를 열처리한 후에, 이 열처리에 의한 뒤틀림 등을 제거하기 위한 마무리 가공(치형 연삭 가공)을 실행하고 있다.In general, gear machining forms gears by performing tooth cutting machining on a material, heat-treating the machined gears, and then performing finishing machining (tooth grinding machining) to remove distortion and the like due to this heat treatment, have.
한편, 치차 중에서도, 내치차는 자동차용 트랜스미션 등에 대하여 많이 이용되고 있으며 최근, 이 트랜스미션의 저진동화 및 저소음화를 도모하는 것을 목적으로 하여, 그 가공 정밀도의 향상이 요구되고 있다.On the other hand, among gears, internal gears are widely used for automotive transmissions and the like, and in recent years, improvement in processing accuracy has been demanded for the purpose of achieving low vibration and noise reduction of these transmissions.
이에 종래에 게시된 특허공개 10-2019-0107011호에서, 치형들, 특히 내측 치형들(3)을 하드 가공(hard-finishing)하기 위한 방법으로서, 회전 축을 중심으로 회전하는 치형이 있는 하드 가공 공구(W)가 기계 가공되는 치형들의 회전 축(C)과 평행하고 제로가 아닌 축 교각(Σ)을 이루는 방향 성분을 사용하는 피드 이동에 의해 하나의 패스에서 또는 상이한 방사상 인피드 깊이의 복수의 패스에서 상기 기계 가공되는 치형이 있는 기어링과 맞물려 압연 기계 가공되고, 상기 기계 가공되는 치형들에 더 가까운 단면(5)으로부터 상기 치형의 궤적 방향으로 증가하는 치형 두께를 갖는 상기 공구 치형들(4)의 치형 측면 영역(4a)을 사용하여 상기 기계 가공되는 치형들에서 물질이 제거되도록 하는 기술이 선 제시된바 있다.Accordingly, in the previously published Patent Publication No. 10-2019-0107011, as a method for hard-finishing teeth, particularly inner teeth 3, a hard-finishing tool having teeth rotating around a rotational axis. In one pass or in multiple passes of different radial infeed depths, by a feed movement using a directional component (W) parallel to the axis of rotation (C) of the teeth being machined and forming a non-zero axial piercing angle (Σ) Of the tool teeth 4, which are milled in engagement with the gearing with the teeth to be machined and have a tooth thickness that increases in the direction of the trajectory of the teeth from a cross section 5 closer to the teeth to be machined in A technique has been previously proposed to remove material from the teeth to be machined using a tooth side region 4a.
그러나, 상기 종래기술은 내측 치형들을 하드 가공(hard-finishing)하기 위한 것이나, 가공 속도가 느려 생산성이 저하되고, 치형을 잘삭가공 후에 절밀가공을 위한 연마공정을 받드시 수행해야 하므로 제조공정의 다분화로 생산성 저하 및 제조원가가 증가되어 시장경쟁력을 상실하는 폐단이 따랐다.However, the prior art is for hard-finishing the inner teeth, but the processing speed is slow, and the productivity is lowered. As a result, productivity decreased and manufacturing cost increased, resulting in loss of market competitiveness.
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 내치차 절삭단계와 급속 이송단계를 교대로 반복 수행하여 피가공물의 내경부에 내치차를 절삭가공하도록 구조 개선되면서 수치제어에 의해 피가공물과 치형 절삭툴이 동일한 방향으로 회전되도록 동기화되어 정밀 가공이 가능하고, 이로 인해 연마공정을 포함하는 후공정이 생략되어 생산성 향상을 도모할 수 있는 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been conceived to solve the above problems, and the internal gear cutting step and the rapid feed step are alternately performed to improve the structure so as to cut the internal gear in the inner diameter of the workpiece, and avoid avoidance by numerical control. The workpiece and the tooth cutting tool are synchronized to rotate in the same direction to enable precision machining, thereby omitting the post-process including the polishing process to improve productivity. Provide a precision internal tooth machining method using numerical control that has its purpose.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, In order to achieve this object, the features of the present invention are:
절삭툴(T)의 회전 반경과 피가공물(A)은 내경부(A1)가 일치되는 좌표를 영점으로 세팅하는 영점세팅단계(S1); A zero point setting step (S1) of setting the coordinates at which the rotational radius of the cutting tool (T) and the workpiece (A) coincide with the inner diameter (A1) as a zero point;
상기 피가공물(A)과 치형 절삭툴(T)을 동일한 회전방향으로 회전시키는 회전 동기화단계(S2);a rotation synchronization step (S2) of rotating the workpiece (A) and the toothed cutting tool (T) in the same rotational direction;
상기 영점을 기준으로 절삭툴(T)을 피가공물(A) 외측 방향으로 소정의 거리만큼 절삭 이송시킨 상태로 절삭툴(T)을 하향 절삭 이송시켜 피가공물(A)은 내경부(A1)에 내치차를 절삭가공하는 내치차 절삭단계(S3); 및Based on the zero point, in a state where the cutting tool T is cut and fed to the outside of the workpiece A by a predetermined distance, the cutting tool T is moved downward to cut the workpiece A to the inner diameter portion A1. Internal gear cutting step (S3) of cutting the internal gear; and
상기 절삭툴(T)이 설정된 위치까지 하향 절삭 이송되면, 절삭툴(T)을 피가공물(A) 내측 방향으로 이송시킨 후, 상향 급속 이송시키는 급속 이송단계(S4);를 포함하고,A rapid feed step (S4) of feeding the cutting tool (T) to the inside of the workpiece (A) and then rapidly moving upward when the cutting tool (T) is moved downward to the set position;
상기 내치차 절삭단계(S3)와 급속 이송단계(S4)를 교대로 반복 수행하여 피가공물(A)의 내경부(A1)에 내치차를 절삭가공하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the internal gear is provided to cut the internal gear in the inner diameter portion (A1) of the workpiece (A) by repeatedly performing the internal gear cutting step (S3) and the rapid feed step (S4) alternately.
이때, 상기 내치차 절삭단계(S3)는 1회에서 N회에 걸쳐 반복 수행되고, 마지막 N회를 제외한 나머지 내치차 절삭단계(S3)에서 절삭툴(T)은 하향 절삭이송시 피가공물(A) 내측으로 볼록하게 돌출되는 포물선을 그리도록 절삭이동되어 포물선형 내치차를 형성하고, 마지막 N회 내치차 절삭단계(S3)에서 절삭툴(T)은 이전 내치차 절삭단계(S3)에서 절삭가공된 포물선형 내치차 시작부(G1)와 말단부(G2) 절삭 깊이 대비 얕은 깊이로 직선방향으로 하향 절삭이송되어 내치차 시작부(G1)와 말단부(G2)에 라운딩처리부(R)가 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.At this time, the internal gear cutting step (S3) is repeatedly performed from 1 to N times, and in the remaining internal gear cutting steps (S3) except for the last N times, the cutting tool (T) moves the workpiece (A) during downward cutting feed. ) Cutting moves to draw a parabola protruding convexly to the inside to form a parabolic internal gear, and in the last N internal gear cutting step (S3), the cutting tool (T) is cut in the previous internal gear cutting step (S3) The parabolic internal teeth start part G1 and end part G2 are cut downward in a straight direction at a shallow depth compared to the cutting depth, and the rounding part R is formed at the inner tooth start part G1 and end part G2. characterized by being
또한, 상기 피가공물(A)은 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공장치의 절삭툴(T)에 의해 내치치가 절삭가공되고, 상기 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공장치는, 베드(110)에 설치되어 서보모터(101)에 의해 회전되고, 피가공물(A)이 클램핑되도록 구비되는 회전척(100); 상기 베드(110)상에 설치되어, x축 레일(210)을 타고 x축 방향으로 직선이송되도록 구비되는 칼럼(200); 상기 칼럼(200)상에 탑재되어, z축 레일(310)을 타고 z축 방향으로 직선이송되도록 구비되는 z축 이송암(300); 상기 z축 이송암(300)에 설치되어, y축 레일(410)을 타고 y축 방향으로 직선이송되도록 구비되는 y축 이송암(400); 및 상기 y축 이송암(400)에 탑재되어, 치형 절삭툴(T)이 장착되면서 서보모터(501)에 의해 회전되는 스핀들(510)이 구비되는 절삭헤드(500);을 포함하고, 상기 피가공물(A)은 링형태로 내경부(A1)가 형성되고, 상기 치형 절삭툴(T)은 피가공물(A) 내경부(A1)에 삽입되어 회전척(100)과 동일한 방향으로 회전되며 내치차를 가공하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the workpiece (A) is processed by cutting the internal teeth by a cutting tool (T) of a precision internal tooth processing device using numerical control, and the precision internal tooth processing device using the numerical control, to the bed 110 a rotating
또한, 상기 내치차 절삭단계(S3)에서, 회전척(100)을 구동하는 서보모터(101)와 스핀들(510)을 구동하는 서보모터(501)는 제어부(600)에 의해 구동 속도가 제어되고, 상기 제어부(600)는 피가공물(A) 내경부(A1)에 가공되는 내치차의 피치와 치형 절삭툴(T)의 피치가 일치되도록 연계 구동되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the internal gear cutting step (S3), the driving speed of the
또한, 상기 칼럼(200)은 한 쌍의 x축 레일(210)을 타고 x축 방향으로 직선운동되도록 하부에 한 쌍의 x축 가이드블록(220)이 설치되고, 상기 x축 레일(210)과 대응하는 베드(110) 일측에 접점브라켓(230)이 구비되며, 상기 접점브라켓(230)과 x축 방향으로 일치하는 일직선 상에 전, 후방 리밋 스위치(240)(240')가 설치되고, 상기 전방 리밋 스위치(240)는 칼럼(200)이 후방 한계 지점에 도달시 접점브라켓(230)에 접촉되어 칼럼(200)의 후방이송을 정지시키며, 상기 후방 리밋 스위치(240')는 칼럼(200)이 전방 한계 지점에 도달시 접점브라켓에 접촉되어 칼럼(200)의 전방이송을 정지시키도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, a pair of x-axis
또한, 상기 내치차 절삭단계(S3)에서, 상기 z축 이송암(300)은 z축 레일(310) 타고 z축 방향으로 직선운동되도록 측면에 한 쌍의 z축 가이드블록(320)이 설치되고, 상기 z축 이송암(300)은 z축 서보모터(301)에 의해 회전하는 볼스크루(330)와 볼너트(340)에 의해 회전운동이 직선으로 전환되어 z축 방향 이송력이 전달되며, 상기 볼너트(340)는 z축 이송암(300)에 설치되는 'ㄴ'형 레일브라켓(342)에 미끄럼운동가능하게 설치되어 조절나사(344)에 의해 z축 방향으로 미세 위치조절되도록 구비되며, 상기 볼스크루(330)와 볼너트(340)는 한 쌍으로 구비되어 z축 서보모터(301)에 의해 연계작동되고, 어느 일측 볼너트(340)는 조절나사(344)에 의해 상방향으로 가압되고, 다른 일측 볼너트(340)는 조절나사(344)에 의해 하방향으로 가압되는 상호 역방향 가압 구조에 의해 볼스크루(330)와 볼너트(340) 나사결합에 의한 유격오차가 보정되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the internal gear cutting step (S3), a pair of z-
또한, 상기 스핀들(510)은 멀티 축(402)을 중심으로 선회되도록 구비되고, 상기 스핀들(510)은 멀티 축(402)을 중심으로 소정의 각도로 선회되어 기울어진 상태로 z축 이송암(300)의 z축 방향으로 직선운동에 의해 치형 절삭툴(T)이 피가공물(A) 내경부(A1)에 경사각으로 맞물려 헬리컬기어 형태의 내치차를 가공하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 치형 절삭툴(T)이 맞물리는 피가공물(A) 내경부(A1)와 대응하는 피가공물(A) 외경부(A2)에 절삭하중상쇄부(700)가 구비되고, 상기 절삭하중상쇄부(700)는, 일단이 베드(110)에 설치되는 지지대(710)와, 지지대(710) 상에서 높낮이 조절되도록 설치되어 공압실린더(720)가 탑재되는 승강암(730)과, 공압실린더(720)에 연결되어 횡방향으로 이동되어 피가공물(A) 외경부(A2)를 가압하는 지지롤러(740)를 포함하고, 상기 공압실린더(720)는 피가공물(A)의 내, 외경부(A1)(A2) 사이 두께를 고려하여 지지롤러(740)를 가압하는 압력이 조절되며, 상기 치형 절삭툴(T)에 의해 피가공물(A) 내경부(A1)에 내치차가 가공되는 중에 지지롤러(740)가 피가공물(A) 외경부(A2)를 가압하여 피가공물(A) 외측방향으로 작용하는 절삭하중이 지지롤러(740)의 가압력에 의해 상쇄되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, a cutting
또한, 상기 절삭하중상쇄부(700)의 승강암(730)은 지지대(710)를 타고 승하강되면서 탄성체(750)에 의해 상방향으로 돌출력이 작용하도록 구비되고, 상기 지지롤러(740)는 피가공물(A) 외경부(A2) 상단에 접촉된 상태로 대기되며, 상기 승강암(730) 상부에 밀편(760)이 돌출되고, 밀편(760) 상단에 감지센서(770)가 구비되며, 상기 밀편(760)은 z축 이송암(300) 하향 이동에 의해 치형 절삭툴(T)이 피가공물(A) 내경부(A1)에 내치차 가공을 시작하는 시점에 절삭헤드(500)에 접지되도록 구비되어, 상기 절삭헤드(500)가 감지센서(770)에 접지되는 순간 공압실린더(720)가 작동되어 지지롤러(740)가 피가공물(A) 외경부(A2)를 가압하고, 이어서 절삭헤드(500)의 하향 이동력에 의해 밀편(760)이 가압되어 승강암(730)이 하향 이동되면서 지지롤러(740)가 치형 절삭툴(T)과 대응하는 위치에서 치형 절삭툴(T)을 따라 하향 이동하며 피가공물(A) 외측방향으로 작용하는 절삭하중을 상쇄하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 치형 절삭툴(T)은 하단부에서 상단부로 갈수록 지름이 축소되는 경사형으로 형성되고, 상기 지지롤러(740) 상하 폭은 치형 절삭툴(T) 상하 폭 대비 10~50% 축소된 사이즈로 형성되며, 상기 지지롤러(740) 하단부 모서리지점(741)은 치형 절삭툴(T) 하단부 모서리지점(T1)과 수평선상에 일치된 상태로 치형 절삭툴(T)과 연계되어 하방향으로 이송되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the tooth cutting tool (T) is formed in an inclined shape in which the diameter decreases from the lower end to the upper end, and the upper and lower width of the
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 내치차 절삭단계와 급속 이송단계를 교대로 반복 수행하여 피가공물의 내경부에 내치차를 절삭가공하도록 구조 개선되면서 수치제어에 의해 피가공물과 치형 절삭툴이 동일한 방향으로 회전되도록 동기화되어 정밀 가공이 가능하고, 이로 인해 연마공정을 포함하는 후공정이 생략되어 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.According to the configuration and operation described above, the present invention alternately repeats the internal gear cutting step and the rapid feed step to improve the structure so that the internal gear is cut in the inner diameter of the workpiece, and the workpiece and the toothed cutting tool are formed by numerical control. It is synchronized to rotate in the same direction to enable precision machining, and as a result, a post-process including a polishing process is omitted, thereby improving productivity.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법을 개략적으로 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법을 이용한 내치차 가공단계를 측면에서 개략적으로 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법을 이용한 내치차 가공단계를 평면에서 개략적으로 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법의 내치차 절삭단계의 변형예를 나타내는 구성도.
도 5 내지 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법에 이용되는 가공장치를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법의 치형 절삭툴과 피가공물이 연계 구동되는 상태를 나타내는 구성도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법의 z축 이송암 유격 오차 보정구조를 나타내는 구성도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법의 절삭하중상쇄부를 나타내는 구성도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법의 내치차 절삭과정을 나타내는 구성도.1 is a flowchart schematically illustrating a precision internal gear machining method using numerical control according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram schematically showing an internal tooth processing step using a precision internal tooth processing method using numerical control according to an embodiment of the present invention from the side.
3 is a configuration diagram schematically showing an internal tooth processing step using a precision internal tooth processing method using numerical control according to an embodiment of the present invention in a plane.
Figure 4 is a configuration diagram showing a modified example of the internal gear cutting step of the precision internal gear machining method using numerical control according to an embodiment of the present invention.
5 to 7 are perspective views schematically illustrating a processing apparatus used in a precision internal gear processing method using numerical control according to an embodiment of the present invention.
8 is a configuration diagram showing a state in which a toothed cutting tool and a workpiece are driven in conjunction with a precision internal gear machining method using numerical control according to an embodiment of the present invention.
9 is a configuration diagram showing a structure for correcting a gap error in a z-axis transfer arm of a precision internal tooth machining method using numerical control according to an embodiment of the present invention.
10 is a configuration diagram showing a cutting load offset unit of a precision internal gear machining method using numerical control according to an embodiment of the present invention.
9 is a configuration diagram showing an internal gear cutting process of a precision internal gear machining method using numerical control according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자들에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that the related known function may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention as an obvious matter to those skilled in the art, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.1 is a flowchart schematically illustrating a precision internal gear machining method using numerical control according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법에 관련되며, 이는 내치차 절삭단계와 급속 이송단계를 교대로 반복 수행하여 피가공물의 내경부에 내치차를 절삭가공하도록 구조 개선되면서 수치제어에 의해 피가공물과 치형 절삭툴이 동일한 방향으로 회전되도록 동기화되어 정밀 가공이 가능하고, 이로 인해 연마공정을 포함하는 후공정이 생략되어 생산성 향상을 도모할 수 있도록 영점세팅단계(S1), 회전 동기화단계(S2), 내치차 절삭단계(S3), 급속 이송단계(S4)을 포함하여 주요구성으로 이루어진다.The present invention relates to a precision internal gear processing method using numerical control, which is structured to improve internal gear cutting and rapid feed steps alternately to cut internal teeth on the inner diameter of a workpiece by numerical control. The work piece and the tooth cutting tool are synchronized to rotate in the same direction to enable precision machining, and as a result, the post-process including the polishing process is omitted to improve productivity. Zero point setting step (S1), rotation synchronization step ( S2), the internal gear cutting step (S3), and the rapid feed step (S4) are composed of major components.
1. 영점세팅단계(S1)1. Zero point setting step (S1)
본 발명에 따른 영점세팅단계(S1)는, 절삭툴(T)의 회전 반경과 피가공물(A)은 내경부(A1)가 일치되는 좌표를 영점으로 세팅하는 단계이다.In the zero point setting step (S1) according to the present invention, the rotation radius of the cutting tool (T) and the inner diameter portion (A1) of the workpiece (A) are coincident with each other, which is set as the zero point.
상기 영점세팅단계(S1)는 x축 레일(210)을 타고 x축 방향으로 직선이송되도록 구비되는 칼럼(200)에 의한 절삭툴(T)의 x축 방향 가공 시작점(영점) 세팅 및 z축 레일(310)을 타고 z축 방향으로 이송되는 z축 이송암(300)에 의한 절삭툴(T)의 z축 방향 가공 시작점(영점)을 세팅하도록 구비된다.The zero point setting step (S1) is the starting point (zero point) setting of the cutting tool (T) in the x-axis direction by the
2. 회전 동기화단계(S2)2. Rotation synchronization step (S2)
본 발명에 따른 회전 동기화단계(S2)는, 상기 피가공물(A)과 치형 절삭툴(T)을 동일한 회전방향으로 회전시키는 단계이다.The rotation synchronization step (S2) according to the present invention is a step of rotating the workpiece (A) and the toothed cutting tool (T) in the same rotational direction.
도 8에서, 회전 동기화단계(S2)는, 후술하는 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공장치의 회전척(100)을 구동하는 서보모터(101)와 스핀들(510)을 구동하는 서보모터(501)는 제어부(600)에 의해 구동 속도가 제어되고, 상기 제어부(600)는 피가공물(A) 내경부(A1)에 가공되는 내치차의 피치와 치형 절삭툴(T)의 피치가 일치되도록 연계 구동된다.8, in the rotation synchronization step (S2), the
3. 내치차 절삭단계(S3)3. Internal teeth cutting step (S3)
본 발명에 따른 내치차 절삭단계(S3)는, 상기 영점을 기준으로 절삭툴(T)을 피가공물(A) 외측 방향으로 소정의 거리만큼 절삭 이송시킨 상태로 절삭툴(T)을 하향 절삭 이송시켜 피가공물(A)은 내경부(A1)에 내치차를 절삭가공하는 단계이다.In the internal gear cutting step (S3) according to the present invention, the cutting tool (T) is cut and fed by a predetermined distance in the outer direction of the workpiece (A) based on the zero point, and the cutting tool (T) is moved downwardly. This is a step of cutting the inner gear to the inner diameter portion A1 of the workpiece A.
이에 따른 내치차 절삭단계(S3)에 대한 상세한 설명은 후술하는 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공장치의 작동설명을 참조한다.For a detailed description of the internal tooth cutting step (S3) according to this, refer to the operation description of the precision internal tooth processing device using numerical control to be described later.
4. 급속 이송단계(S4)4. Rapid transfer step (S4)
본 발명에 따른 급속 이송단계(S4)는, 상기 절삭툴(T)이 설정된 위치까지 하향 절삭 이송되면, 절삭툴(T)을 피가공물(A) 내측 방향으로 이송시킨 후, 상향 급속 이송시키는 단계이다.In the rapid feed step (S4) according to the present invention, when the cutting tool (T) is downwardly fed to the set position, the cutting tool (T) is fed to the workpiece (A) in the inner direction, and then upwardly rapidly fed. to be.
그리고, 상기 내치차 절삭단계(S3)와 급속 이송단계(S4)를 교대로 반복 수행하여 피가공물(A)의 내경부(A1)에 내치차를 절삭가공하도록 구비된다.In addition, the internal gear cutting step (S3) and the rapid feed step (S4) are alternately performed to cut the internal gear in the inner diameter portion (A1) of the workpiece (A).
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법을 이용한 내치차 가공단계를 측면에서 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법을 이용한 내치차 가공단계를 평면에서 개략적으로 나타내는 구성도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법의 내치차 절삭단계의 변형예를 나타내는 구성도이고, 도 5 내지 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법에 이용되는 가공장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.2 is a configuration diagram schematically showing an internal tooth processing step using a precision internal tooth processing method using numerical control according to an embodiment of the present invention from the side, and FIG. 3 is a configuration diagram showing numerical control according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a configuration diagram schematically showing the internal tooth processing step using the precision internal tooth processing method on a plane, and Figure 4 is a modified example of the internal tooth cutting step of the precise internal tooth processing method using numerical control according to an embodiment of the present invention. , and FIGS. 5 to 7 are perspective views schematically illustrating a processing apparatus used in a precision internal tooth machining method using numerical control according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공장치는 회전척(100), 칼럼(200), z축 이송암(300), y축 이송암(400), 절삭헤드(500)를 주요구성으로 이루어진다.The precision internal gear processing device using numerical control according to the present invention has a
본 발명에 따른 회전척(100)은 베드(110)에 설치되어 서보모터(101)에 의해 회전되고, 피가공물(A)이 클램핑되도록 구비된다. 이때, 상기 회전척(100)을 구동하는 서보모터(101)와 스핀들(510)을 구동하는 서보모터(501)는 제어부(600)에 의해 구동 속도가 제어되고, 상기 제어부(600)는 피가공물(A) 내경부(A1)에 가공되는 내치차의 피치와 치형 절삭툴(T)의 피치가 일치되도록 연계 구동된다.The
이처럼 상기 수치제어에 의해 피가공물(A)과 치형 절삭툴(T)이 동일한 방향으로 회전되면서 내치차를 가공하도록 구성됨에 따라 절삭속도 및 가공 정밀도가 향상되고, 이로 인해 연마공정을 포함하는 후공정이 생략되어 생산성 향상을 도모하는 이점이 있다.As described above, as the workpiece A and the toothed cutting tool T are rotated in the same direction by the numerical control and configured to process the internal gear difference, the cutting speed and machining accuracy are improved, and as a result, the post-process including the polishing process is improved. This is omitted, and there is an advantage of improving productivity.
또한, 본 발명에 따른 칼럼(200)은 상기 베드(110)상에 설치되어, x축 레일(210)을 타고 x축 방향으로 직선이송되도록 구비된다.In addition, the
상기 칼럼(200)은 한 쌍의 x축 레일(210)을 타고 x축 방향으로 직선운동되도록 하부에 한 쌍의 x축 가이드블록(220)이 설치된다. 그리고 상기 x축 레일(210)과 대응하는 베드(110) 일측에 접점브라켓(230)이 구비되고, 상기 접점브라켓(230)과 x축 방향으로 일치하는 일직선 상에 전, 후방 리밋 스위치(240)(240')가 설치된다.A pair of x-axis guide blocks 220 are installed at the bottom of the
이에 상기 전방 리밋 스위치(240)는 칼럼(200)이 후방 한계 지점에 도달시 접점브라켓(230)에 접촉되어 칼럼(200)의 후방이송이 정지되고, 상기 후방 리밋 스위치(240')는 칼럼(200)이 전방 한계 지점에 도달시 접점브라켓(230)에 접촉되어 칼럼(200)의 전방이송이 정지되도록 구비되어, 작업자 오조작에 의한 충돌사고가 방지된다.Accordingly, the
또한, 본 발명에 따른 z축 이송암(300)은 상기 칼럼(200) 상에 탑재되어, z축 레일(310)을 타고 z축 방향으로 직선이송되도록 구비된다.In addition, the z-
도 9에서, 상기 z축 이송암(300)은 z축 레일(310) 타고 z축 방향으로 직선운동되도록 측면에 한 쌍의 z축 가이드블록(320)이 설치되고, 상기 z축 이송암(300)은 z축 서보모터(301)에 의해 회전하는 볼스크루(330)와 볼너트(340)에 의해 회전운동이 직선으로 전환되어 z축 방향 이송력이 전달된다.In FIG. 9, the z-
그리고, 상기 볼너트(340)는 z축 이송암(300)에 설치되는 'ㄴ'형 레일브라켓(342)에 미끄럼운동가능하게 설치되어 조절나사(344)에 의해 z축 방향으로 미세 위치조절되도록 구비된다. In addition, the
또, 상기 볼스크루(330)와 볼너트(340)는 한 쌍으로 구비되어 z축 서보모터(301)에 의해 연계작동되고, 어느 일측 볼너트(340)는 조절나사(344)에 의해 상방향으로 가압되고, 다른 일측 볼너트(340)는 조절나사(344)에 의해 하방향으로 가압되는 상호 역방향 가압 구조에 의해 볼스크루(330)와 볼너트(340) 나사결합에 의한 유격오차가 보정되도록 구비됨에 따라 치형 절삭툴(T)의 승하강 이송 정밀도가 향상된다.In addition, the
또한, 본 발명에 따른 y축 이송암(400)은 상기 z축 이송암(300)에 설치되어, y축 레일(410)을 타고 y축 방향으로 직선이송되도록 구비된다. y축 이송암(400)에는 y축 가이드블록이 설치되어 y축 레일(410)을 타고 직선이송되고, y축 레일(410)과 y축 가이드블록이 대응하는 위치에 접점브라켓과 전, 후방 리밋 스위치가 설치된다.In addition, the y-
이에 상기 y축 이송암(400)이 전, 후방 한계 지점에 도달시 접점브라켓에 접촉되어 비상정지되도록 구비됨에 따라 작업자 오조작에 의한 충돌사고가 방지된다.Accordingly, when the y-
또한, 본 발명에 따른 절삭헤드(500)는 상기 y축 이송암(400)에 탑재되어, 치형 절삭툴(T)이 장착되면서 서보모터(501)에 의해 회전되는 스핀들(510)이 구비된다.In addition, the cutting
그리고, 상기 피가공물(A)은 링형태로 내경부(A1)가 형성되고, 상기 치형 절삭툴(T)은 피가공물(A) 내경부(A1)에 삽입되어 회전척(100)과 동일한 방향으로 회전되며 내치차를 가공하도록 구비된다.In addition, the workpiece A has an inner diameter portion A1 formed in a ring shape, and the toothed cutting tool T is inserted into the workpiece A inner diameter portion A1 in the same direction as the
또한, 상기 스핀들(510)은 멀티 축(402)을 중심으로 선회되도록 구비되고, 상기 스핀들(510)은 멀티 축(402)을 중심으로 소정의 각도로 선회되어 기울어진 상태로 z축 이송암(300)의 z축 방향으로 직선운동에 의해 치형 절삭툴(T)이 피가공물(A) 내경부(A1)에 경사각으로 맞물려 헬리컬기어 형태의 내치차를 가공하도록 구비된다.In addition, the
또한, 상기 치형 절삭툴(T)이 맞물리는 피가공물(A) 내경부(A1)와 대응하는 피가공물(A) 외경부(A2)에 절삭하중상쇄부(700)가 구비된다.In addition, a cutting
상기 절삭하중상쇄부(700)는, 일단이 베드(110)에 설치되는 지지대(710)와, 지지대(710) 상에서 높낮이 조절되도록 설치되어 공압실린더(720)가 탑재되는 승강암(730)과, 공압실린더(720)에 연결되어 횡방향으로 이동되어 피가공물(A) 외경부(A2)를 가압하는 지지롤러(740)를 포함한다.The cutting load offset
그리고, 상기 공압실린더(720)는 피가공물(A)의 내, 외경부(A1)(A2) 사이 두께를 고려하여 지지롤러(740)를 가압하는 압력이 조절된다.In addition, the pressure of the
이에 상기 치형 절삭툴(T)에 의해 피가공물(A) 내경부(A1)에 내치차가 가공되는 중에 지지롤러(740)가 피가공물(A) 외경부(A2)를 가압하여 피가공물(A) 외측방향으로 작용하는 절삭하중이 지지롤러(740)의 가압력에 의해 상쇄되도록 구비됨에 따라 피가공물(A)의 내, 외경부(A1)(A2) 사이 두께가 5mm 미만으로 얇더라도 피가공물(A)의 변형 및 손상없이 내치차가 정밀 가공된다.Accordingly, while the inner diameter portion A1 of the workpiece A is being processed by the toothed cutting tool T, the
도 10에서, 상기 절삭하중상쇄부(700)의 승강암(730)은 지지대(710)를 타고 승하강되면서 탄성체(750)에 의해 상방향으로 돌출력이 작용하도록 구비된다. In FIG. 10 , the lifting
상기 지지롤러(740)는 피가공물(A) 외경부(A2) 상단에 접촉된 상태로 대기되며, 상기 승강암(730) 상부에 밀편(760)이 돌출되고, 밀편(760) 상단에 감지센서(770)가 구비된다.The
이때, 상기 밀편(760)은 z축 이송암(300) 하향 이동에 의해 치형 절삭툴(T)이 피가공물(A) 내경부(A1)에 내치차 가공을 시작하는 시점에 절삭헤드(500)에 접지되도록 구비되어, 상기 절삭헤드(500)가 감지센서(770)에 접지되는 순간 공압실린더(720)가 작동되어 지지롤러(740)가 피가공물(A) 외경부(A2)를 가압된다.At this time, the
이어서 상기 절삭헤드(500)의 하향 이동력에 의해 밀편(760)이 가압되어 승강암(730)이 하향 이동되면서 지지롤러(740)가 치형 절삭툴(T)과 대응하는 위치에서 치형 절삭툴(T)을 따라 하향 이동하며 피가공물(A) 외측방향으로 작용하는 절삭하중을 상쇄하도록 구비됨에 따라 피가공물(A)의 내, 외경부(A1)(A2) 사이 두께가 5mm 미만으로 얇고, 높이방향 장사이즈인 관체 형태로 구비되더라도 피가공물(A)의 변형 및 손상없이 내치차가 정밀 가공된다.Subsequently, the
여기서, 상기 치형 절삭툴(T)은 하단부에서 상단부로 갈수록 지름이 축소되는 경사형으로 형성된다. Here, the toothed cutting tool (T) is formed in an inclined shape in which the diameter decreases from the lower end to the upper end.
상기 지지롤러(740) 상하 폭은 치형 절삭툴(T) 상하 폭 대비 10~50% 축소된 사이즈로 형성되며, 상기 지지롤러(740) 하단부 모서리지점(741)은 치형 절삭툴(T) 하단부 모서리지점(T1)과 수평선상에 일치된 상태로 치형 절삭툴(T)과 연계되어 하방향으로 이송되도록 구비된다.The upper and lower width of the
이에 상기 치형 절삭툴(T)에 의한 절삭가공 중에 피가공물(A) 외측방향으로 가해지는 절삭하중에 지지롤러(740)에 의해 상쇄되어, 피가공물(A)이 높이방향 장사이즈인 관체 형태로 구비되더라도 내치차가 가공 정밀도가 향상된다.Accordingly, the cutting load applied to the workpiece A in the outward direction during cutting by the toothed cutting tool T is offset by the
이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.As described above, the most preferred embodiment of the present invention has been described in the detailed description of the present invention, but various modifications may be made within a range that does not depart from the technical scope of the present invention. Therefore, the scope of protection of the present invention should not be limited to the above embodiments, but the scope of protection should be recognized from the techniques of the claims to be described later and from these techniques to equivalent technical means.
100: 회전척 200: 칼럼 300: z축 이송암
400: y축 이송암 500: 절삭헤드 600: 제어부
700: 절삭하중상쇄부100: rotary chuck 200: column 300: z-axis transfer arm
400: y-axis transfer arm 500: cutting head 600: control unit
700: cutting load offset unit
Claims (10)
상기 내치차 절삭단계(S3)와 급속 이송단계(S4)를 교대로 반복 수행하여 피가공물(A)의 내경부(A1)에 내치차를 절삭가공하도록 구비되며,
상기 피가공물(A)은 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공장치의 절삭툴(T)에 의해 내치치가 절삭가공되고, 상기 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공장치는, 베드(110)에 설치되어 서보모터(101)에 의해 회전되고, 피가공물(A)이 클램핑되도록 구비되는 회전척(100); 상기 베드(110)상에 설치되어, x축 레일(210)을 타고 x축 방향으로 직선이송되도록 구비되는 칼럼(200); 상기 칼럼(200)상에 탑재되어, z축 레일(310)을 타고 z축 방향으로 직선이송되도록 구비되는 z축 이송암(300); 상기 z축 이송암(300)에 설치되어, y축 레일(410)을 타고 y축 방향으로 직선이송되도록 구비되는 y축 이송암(400); 및 상기 y축 이송암(400)에 탑재되어, 치형 절삭툴(T)이 장착되면서 서보모터(501)에 의해 회전되는 스핀들(510)이 구비되는 절삭헤드(500);을 포함하고, 상기 피가공물(A)은 링형태로 내경부(A1)가 형성되고, 상기 치형 절삭툴(T)은 피가공물(A) 내경부(A1)에 삽입되어 회전척(100)과 동일한 방향으로 회전되며 내치차를 가공하도록 구비되며,
상기 치형 절삭툴(T)이 맞물리는 피가공물(A) 내경부(A1)와 대응하는 피가공물(A) 외경부(A2)에 절삭하중상쇄부(700)가 구비되고, 상기 절삭하중상쇄부(700)는, 일단이 베드(110)에 설치되는 지지대(710)와, 지지대(710) 상에서 높낮이 조절되도록 설치되어 공압실린더(720)가 탑재되는 승강암(730)과, 공압실린더(720)에 연결되어 횡방향으로 이동되어 피가공물(A) 외경부(A2)를 가압하는 지지롤러(740)를 포함하고, 상기 공압실린더(720)는 피가공물(A)의 내, 외경부(A1)(A2) 사이 두께를 고려하여 지지롤러(740)를 가압하는 압력이 조절되며, 상기 치형 절삭툴(T)에 의해 피가공물(A) 내경부(A1)에 내치차가 가공되는 중에 지지롤러(740)가 피가공물(A) 외경부(A2)를 가압하여 피가공물(A) 외측방향으로 작용하는 절삭하중이 지지롤러(740)의 가압력에 의해 상쇄되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법.A zero point setting step (S1) of setting the coordinates at which the rotational radius of the cutting tool (T) and the workpiece (A) coincide with the inner diameter (A1) as a zero point; a rotation synchronization step (S2) of rotating the workpiece (A) and the toothed cutting tool (T) in the same rotational direction; Based on the zero point, in a state where the cutting tool T is cut and fed to the outside of the workpiece A by a predetermined distance, the cutting tool T is moved downward to cut the workpiece A to the inner diameter portion A1. Internal gear cutting step (S3) of cutting the internal gear; And a rapid feed step (S4) of feeding the cutting tool T in the inner direction of the workpiece A and then rapidly moving upward when the cutting tool T is moved downward to the set position.
The internal gear cutting step (S3) and the rapid feed step (S4) are alternately repeated to cut the internal gear in the inner diameter portion (A1) of the workpiece (A),
The work piece (A) is cut by a cutting tool (T) of a precision internal tooth processing device using numerical control, and the precision internal tooth processing device using the numerical control is installed on the bed 110 A rotary chuck 100 rotated by the servo motor 101 and provided to clamp the workpiece A; A column 200 installed on the bed 110 and linearly transported in the x-axis direction along the x-axis rail 210; a z-axis transfer arm 300 mounted on the column 200 and linearly transferred along the z-axis rail 310 in the z-axis direction; a y-axis transfer arm 400 installed on the z-axis transfer arm 300 and linearly transferred along the y-axis rail 410 in the y-axis direction; And a cutting head 500 mounted on the y-axis transfer arm 400 and provided with a spindle 510 rotated by a servo motor 501 while a toothed cutting tool T is mounted thereon; The workpiece (A) has an inner diameter portion (A1) formed in a ring shape, and the toothed cutting tool (T) is inserted into the inner diameter portion (A1) of the workpiece (A) and rotates in the same direction as the rotary chuck (100). It is provided to process the teeth,
A cutting load canceling unit 700 is provided in the inner diameter portion A1 of the workpiece A to which the toothed cutting tool T engages and the outer diameter portion A2 of the workpiece A corresponding thereto, and the cutting load canceling unit 700 is provided. 700 includes a support 710, one end of which is installed on the bed 110, an elevation arm 730 installed so as to be height-adjusted on the support 710 and equipped with a pneumatic cylinder 720, and a pneumatic cylinder 720 and a support roller 740 connected to and moved in the lateral direction to pressurize the outer diameter portion A2 of the workpiece A, and the pneumatic cylinder 720 is the inner and outer diameter portions A1 of the workpiece A The pressure for pressing the support roller 740 is adjusted in consideration of the thickness between (A2), and the support roller 740 is processed while the internal teeth are processed in the inner diameter portion (A1) of the workpiece (A) by the toothed cutting tool (T). ) Presses the outer diameter portion (A2) of the workpiece (A) so that the cutting load acting outward on the workpiece (A) is offset by the pressing force of the support roller (740) Precision using numerical control, characterized in that Internal teeth processing method.
상기 내치차 절삭단계(S3)는 1회에서 N회에 걸쳐 반복 수행되고, 마지막 N회를 제외한 나머지 내치차 절삭단계(S3)에서 절삭툴(T)은 하향 절삭이송시 피가공물(A) 내측으로 볼록하게 돌출되는 포물선을 그리도록 절삭이동되어 포물선형 내치차를 형성하고, 마지막 N회 내치차 절삭단계(S3)에서 절삭툴(T)은 이전 내치차 절삭단계(S3)에서 절삭가공된 포물선형 내치차 시작부(G1)와 말단부(G2) 절삭 깊이 대비 얕은 깊이로 직선방향으로 하향 절삭이송되어 내치차 시작부(G1)와 말단부(G2)에 라운딩처리부(R)가 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법.According to claim 1,
The internal gear cutting step (S3) is repeatedly performed from 1 to N times, and in the remaining internal gear cutting steps (S3) except for the last N times, the cutting tool (T) is moved to the inside of the workpiece (A) during downward cutting feed. The cutting moves to draw a parabola protruding convexly to form a parabolic internal gear, and in the last Nth internal gear cutting step (S3), the cutting tool (T) cuts the parabolic curve in the previous internal gear cutting step (S3). The inner gear start part (G1) and the end part (G2) are cut down in a straight line at a shallow depth compared to the cutting depth, and the rounding part (R) is formed at the inner gear start part (G1) and end part (G2). Characterized by a precision internal tooth machining method using numerical control.
상기 내치차 절삭단계(S3)에서, 회전척(100)을 구동하는 서보모터(101)와 스핀들(510)을 구동하는 서보모터(501)는 제어부(600)에 의해 구동 속도가 제어되고, 상기 제어부(600)는 피가공물(A) 내경부(A1)에 가공되는 내치차의 피치와 치형 절삭툴(T)의 피치가 일치되도록 연계 구동되는 것을 특징으로 하는 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법.According to claim 1,
In the internal gear cutting step (S3), the drive speed of the servomotor 101 for driving the rotary chuck 100 and the servomotor 501 for driving the spindle 510 is controlled by the control unit 600, The control unit 600 is driven in conjunction so that the pitch of the internal teeth processed on the inner diameter portion (A1) of the workpiece (A) and the pitch of the toothed cutting tool (T) are matched. .
상기 칼럼(200)은 한 쌍의 x축 레일(210)을 타고 x축 방향으로 직선운동되도록 하부에 한 쌍의 x축 가이드블록(220)이 설치되고, 상기 x축 레일(210)과 대응하는 베드(110) 일측에 접점브라켓(230)이 구비되며, 상기 접점브라켓(230)과 x축 방향으로 일치하는 일직선 상에 전, 후방 리밋 스위치(240)(240')가 설치되고, 상기 전방 리밋 스위치(240)는 칼럼(200)이 후방 한계 지점에 도달시 접점브라켓(230)에 접촉되어 칼럼(200)의 후방이송을 정지시키며, 상기 후방 리밋 스위치(240')는 칼럼(200)이 전방 한계 지점에 도달시 접점브라켓에 접촉되어 칼럼(200)의 전방이송을 정지시키도록 구비되는 것을 특징으로 하는 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법.According to claim 1,
The column 200 has a pair of x-axis guide blocks 220 installed at the bottom so as to linearly move in the x-axis direction along a pair of x-axis rails 210, corresponding to the x-axis rails 210 A contact bracket 230 is provided on one side of the bed 110, and front and rear limit switches 240 and 240' are installed on a straight line coincident with the contact bracket 230 in the x-axis direction, and the front limit When the column 200 reaches the rear limit point, the switch 240 contacts the contact bracket 230 to stop the rearward transfer of the column 200, and the rear limit switch 240' moves the column 200 forward. A precision internal gear processing method using numerical control, characterized in that provided to stop the forward transfer of the column 200 by contacting the contact bracket when reaching the limit point.
상기 내치차 절삭단계(S3)에서, 상기 z축 이송암(300)은 z축 레일(310) 타고 z축 방향으로 직선운동되도록 측면에 한 쌍의 z축 가이드블록(320)이 설치되고, 상기 z축 이송암(300)은 z축 서보모터(301)에 의해 회전하는 볼스크루(330)와 볼너트(340)에 의해 회전운동이 직선으로 전환되어 z축 방향 이송력이 전달되며, 상기 볼너트(340)는 z축 이송암(300)에 설치되는 'ㄴ'형 레일브라켓(342)에 미끄럼운동가능하게 설치되어 조절나사(344)에 의해 z축 방향으로 미세 위치조절되도록 구비되며, 상기 볼스크루(330)와 볼너트(340)는 한 쌍으로 구비되어 z축 서보모터(301)에 의해 연계작동되고, 어느 일측 볼너트(340)는 조절나사(344)에 의해 상방향으로 가압되고, 다른 일측 볼너트(340)는 조절나사(344)에 의해 하방향으로 가압되는 상호 역방향 가압 구조에 의해 볼스크루(330)와 볼너트(340) 나사결합에 의한 유격오차가 보정되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법.According to claim 1,
In the internal gear cutting step (S3), a pair of z-axis guide blocks 320 are installed on the side of the z-axis transfer arm 300 so as to linearly move in the z-axis direction along the z-axis rail 310, The rotational motion of the z-axis transfer arm 300 is converted into a straight line by the ball screw 330 and the ball nut 340 rotated by the z-axis servomotor 301, and transfer force in the z-axis direction is transmitted. The nut 340 is slidably installed on the 'b'-type rail bracket 342 installed on the z-axis transfer arm 300 and is provided to finely adjust the position in the z-axis direction by the adjusting screw 344. The ball screw 330 and the ball nut 340 are provided as a pair and operated in conjunction with the z-axis servomotor 301, and one side ball nut 340 is pressed upward by the adjusting screw 344 , The ball nut 340 on the other side is provided so that the clearance error due to screw coupling between the ball screw 330 and the ball nut 340 is corrected by a mutually reverse pressing structure that is pressed downward by the adjusting screw 344. Characterized by a precision internal tooth machining method using numerical control.
상기 스핀들(510)은 멀티 축(402)을 중심으로 선회되도록 구비되고, 상기 스핀들(510)은 멀티 축(402)을 중심으로 소정의 각도로 선회되어 기울어진 상태로 z축 이송암(300)의 z축 방향으로 직선운동에 의해 치형 절삭툴(T)이 피가공물(A) 내경부(A1)에 경사각으로 맞물려 헬리컬기어 형태의 내치차를 가공하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법.According to claim 1,
The spindle 510 is provided to rotate around the multi-axis 402, and the spindle 510 rotates at a predetermined angle around the multi-axis 402 and rotates the z-axis transfer arm 300 in an inclined state. Precision using numerical control, characterized in that the toothed cutting tool (T) is engaged with the inner diameter (A1) of the workpiece (A) at an inclined angle by linear motion in the z-axis direction of the workpiece (A) to process the internal gear in the form of a helical gear. Internal teeth processing method.
상기 절삭하중상쇄부(700)의 승강암(730)은 지지대(710)를 타고 승하강되면서 탄성체(750)에 의해 상방향으로 돌출력이 작용하도록 구비되고, 상기 지지롤러(740)는 피가공물(A) 외경부(A2) 상단에 접촉된 상태로 대기되며, 상기 승강암(730) 상부에 밀편(760)이 돌출되고, 밀편(760) 상단에 감지센서(770)가 구비되며, 상기 밀편(760)은 z축 이송암(300) 하향 이동에 의해 치형 절삭툴(T)이 피가공물(A) 내경부(A1)에 내치차 가공을 시작하는 시점에 절삭헤드(500)에 접지되도록 구비되어, 상기 절삭헤드(500)가 감지센서(770)에 접지되는 순간 공압실린더(720)가 작동되어 지지롤러(740)가 피가공물(A) 외경부(A2)를 가압하고, 이어서 절삭헤드(500)의 하향 이동력에 의해 밀편(760)이 가압되어 승강암(730)이 하향 이동되면서 지지롤러(740)가 치형 절삭툴(T)과 대응하는 위치에서 치형 절삭툴(T)을 따라 하향 이동하며 피가공물(A) 외측방향으로 작용하는 절삭하중을 상쇄하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법.According to claim 1,
The lifting arm 730 of the cutting load offset unit 700 moves up and down while riding on the support 710 so that a protruding force is applied upward by the elastic body 750, and the support roller 740 is provided to workpieces (A) Standby in contact with the upper end of the outer diameter portion A2, the wheat piece 760 protrudes from the upper part of the elevation arm 730, and the detection sensor 770 is provided at the top of the wheat piece 760, and the wheat piece 760 is provided. 760 is provided to be grounded to the cutting head 500 at the time when the toothed cutting tool (T) starts machining the inner diameter of the workpiece (A) inner diameter (A1) by the downward movement of the z-axis transfer arm (300) At the moment when the cutting head 500 is grounded to the detection sensor 770, the pneumatic cylinder 720 is operated so that the support roller 740 presses the outer diameter portion A2 of the workpiece A, and then the cutting head ( The mill piece 760 is pressed by the downward movement force of 500 and the elevating arm 730 moves downward, so that the support roller 740 moves downward along the toothed cutting tool T at a position corresponding to the toothed cutting tool T. A precision internal tooth machining method using numerical control, characterized in that provided to offset the cutting load acting in the outer direction of the workpiece (A) while moving.
상기 치형 절삭툴(T)은 하단부에서 상단부로 갈수록 지름이 축소되는 경사형으로 형성되고, 상기 지지롤러(740) 상하 폭은 치형 절삭툴(T) 상하 폭 대비 10~50% 축소된 사이즈로 형성되며, 상기 지지롤러(740) 하단부 모서리지점(741)은 치형 절삭툴(T) 하단부 모서리지점(T1)과 수평선상에 일치된 상태로 치형 절삭툴(T)과 연계되어 하방향으로 이송되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 수치제어를 이용한 정밀 내치차 가공방법.According to claim 9,
The toothed cutting tool (T) is formed in an inclined shape whose diameter decreases from the lower end to the upper end, and the upper and lower width of the support roller 740 is formed in a size reduced by 10 to 50% compared to the upper and lower width of the toothed cutting tool (T). The lower corner point 741 of the support roller 740 is aligned with the lower corner point T1 of the tooth cutting tool T on a horizontal line and is provided to be transported downward in association with the tooth cutting tool T. A precision internal tooth processing method using numerical control, characterized in that.
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