KR102617744B1 - Gear tooth cutting device - Google Patents

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임선호
임재희
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㈜마틴프라우트
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Abstract

기어 치형 가공장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 치형 가공장치는 일측이 공작기계의 스핀들 헤드에 연결되되 공작기계의 작동 시 스핀들 헤드를 통해 회전운동을 발생시키는 아버; 아버와 출력 동력축에 연결되되 아버의 회전운동 방향을 가변시켜 출력 동력축으로 전달하는 기어 조립체; 및 기어 조립체의 사이드(side) 영역에서 출력 동력축에 착탈 가능하게 결합하며, 스핀들 헤드와 기어 조립체를 통해 전달되는 회전운동에 기초하여 기어 바디(gear body)의 내면 또는 외면의 치형(tooth)을 가공하는 사이드 치형 커터를 포함한다.A gear tooth processing device is disclosed. A gear tooth processing device according to an embodiment of the present invention includes an arbor on one side of which is connected to the spindle head of a machine tool and generates rotational movement through the spindle head when the machine tool operates; A gear assembly connected to the arbor and the output power shaft, but changing the direction of the arbor's rotational movement and transmitting it to the output power shaft; and is detachably coupled to the output power shaft in the side area of the gear assembly, and changes the teeth on the inner or outer surface of the gear body based on the rotational motion transmitted through the spindle head and the gear assembly. Includes side tooth cutter for machining.

Description

기어 치형 가공장치{Gear tooth cutting device}Gear tooth cutting device}

본 발명은, 기어 치형 가공장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 종래보다 기어 치형에 따른 가공 속도를 높일 수 있어서 생산성 향상이 이바지할 수 있음은 물론, 높은 경도를 갖는 소재라도 정교하게 가공할 수 있어서 제품의 품질 향상을 도모할 수 있는 기어 치형 가공장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gear tooth shape processing device, and more specifically, it can increase the processing speed according to the gear tooth shape than before, which can contribute to improved productivity, and can also precisely process materials with high hardness. It relates to a gear tooth processing device that can improve the quality of products.

기어(gear)는 2개 또는 그 이상의 축 사이에 회전이나 동력을 전달하는 장치를 일컫는다. 본래 기어의 뜻은 기어를 사용한 전동장치(傳動裝置)의 총칭이다.Gear refers to a device that transmits rotation or power between two or more axles. The original meaning of gear is a general term for transmission devices that use gears.

여러 축에 회전이나 동력을 전달하는 가장 간단한 방법은 두 축에 원판을 부착하여 이것을 서로 접촉시키면 된다. 하지만, 이때에도 회전수를 증가시키거나 접촉압력이 낮으면 미끄럼이 생겨 전달되지 않는다. 그러므로 양쪽 바퀴 주변에 같은 간격으로 돌기를 만들어 그 하나하나가 서로 물리도록 하면 회전수가 증가하여도 미끄럼이 생기지 않는데, 이를 위해 측면에 기어 치형(gear tooth)이 가공된다.The simplest way to transmit rotation or power to multiple axes is to attach disks to two axes and bring them into contact with each other. However, even in this case, if the number of rotations is increased or the contact pressure is low, slippage occurs and the transmission is not carried out. Therefore, if protrusions are made at equal intervals around both wheels so that each one engages with each other, slippage does not occur even as the rotation speed increases. To this end, gear teeth are machined on the sides.

이때의 기어 치형 가공이란 소정의 커터(cutter)를 사용해 밀링머신, 셰이퍼 등으로 행하는 기어 절삭으로서 기어의 이(tooth)를 깎아내는 작업을 일컫는다. 즉 규정된 깊이 만큼 이를 하나씩을 깎는 것이 일반적이다. 참고로, 기어 치형에는 사이클로이드(cycloid) 곡선을 이용한 사이클로이드 치형과 원에 감은 실을 팽팽한 상태로 풀 때 실 끝이 그리는 궤적(軌跡)인 인벌류트(involute) 곡선을 이용한 인벌류트 치형이 있다.Gear tooth processing at this time refers to the work of cutting the teeth of a gear using a milling machine, shaper, etc. using a predetermined cutter. In other words, it is common to cut the teeth one by one to a specified depth. For reference, there are two types of gear tooth shapes: a cycloid tooth shape using a cycloid curve, and an involute tooth shape using an involute curve, which is the trajectory drawn by the end of a thread wound in a circle when untightened.

어떠한 형태든지 기어 치형을 가공하려면 그에 적합한 장치, 즉 기어 치형 가공장치가 필요한데, 현재 주로 사용되는 대표적인 장치는 1개의 날이 형성된 바이트를 기어 바디의 표면에 대고 긁어내는 방식을 갖는다.In order to process gear teeth of any shape, a suitable device, that is, a gear tooth processing device, is required. The representative device currently mainly used is a method of scraping a bite formed with one blade against the surface of the gear body.

이러한 방식을 수행하는 구조가 적용되더라도 기어 치형을 가공할 수는 있지만, 이러한 종래기술의 경우에는 기어 바디의 표면을 긁어내는 그 방식적인 혹은 구조적인 한계로 인해 가공 속도가 느려 생산성이 떨어짐은 물론이거니와 구조상 높은 경도를 갖는 소재를 정교하게 가공하기에 무리가 따른다는 점에서 이를 해결하기 위한 신개념의 기어 치형 가공장치가 요구된다.Even if a structure that performs this method is applied, gear teeth can be processed, but in the case of this conventional technology, the processing speed is slow due to the method or structural limitations of scraping the surface of the gear body, and of course, productivity is reduced. Since it is difficult to precisely process materials with high structural hardness, a new concept of gear tooth processing equipment is required to solve this problem.

대한민국특허청 출원번호 제10-2015-7023670호Korea Intellectual Property Office Application No. 10-2015-7023670

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종래보다 기어 치형에 따른 가공 속도를 높일 수 있어서 생산성 향상이 이바지할 수 있음은 물론, 높은 경도를 갖는 소재라도 정교하게 가공할 수 있어서 제품의 품질 향상을 도모할 수 있는 기어 치형 가공장치를 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem that the present invention aims to achieve is that the processing speed according to the gear tooth shape can be increased compared to the conventional method, which can contribute to improved productivity, and can also improve the quality of products by enabling precise processing even of materials with high hardness. The purpose is to provide a gear tooth processing device that can do this.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일측이 공작기계의 스핀들 헤드에 연결되되 상기 공작기계의 작동 시 상기 스핀들 헤드를 통해 회전운동을 발생시키는 아버; 상기 아버와 출력 동력축에 연결되되 상기 아버의 회전운동 방향을 가변시켜 상기 출력 동력축으로 전달하는 기어 조립체; 및 상기 기어 조립체의 사이드(side) 영역에서 상기 출력 동력축에 착탈 가능하게 결합하며, 상기 스핀들 헤드와 상기 기어 조립체를 통해 전달되는 회전운동에 기초하여 기어 바디(gear body)의 내면 또는 외면의 치형(tooth)을 가공하는 사이드 치형 커터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, an arbor on one side of which is connected to the spindle head of a machine tool and generates rotational movement through the spindle head when the machine tool operates; A gear assembly connected to the arbor and the output power shaft and changing the direction of rotation of the arbor to transmit the rotational movement to the output power shaft; and detachably coupled to the output power shaft in a side area of the gear assembly, and forming a tooth shape on the inner or outer surface of the gear body based on the rotational motion transmitted through the spindle head and the gear assembly. A gear tooth processing device may be provided, characterized in that it includes a side tooth cutter for processing a tooth.

상기 사이드 치형 커터는, 상기 출력 동력축에 결합하는 결합부가 중심부에 형성되되 외주변에 복수 개의 커터 핑거가 형성되는 커터 홀더; 및 상기 커터 핑거에 착탈 가능하게 결합하며, 실질적으로 상기 기어 바디의 치형을 가공하는 인서트 팁을 포함할 수 있다.The side tooth cutter includes a cutter holder in which a coupling portion coupled to the output power shaft is formed at the center and a plurality of cutter fingers are formed on the outer periphery; and an insert tip that is detachably coupled to the cutter finger and substantially processes the tooth shape of the gear body.

상기 인서트 팁는 상기 커터 핑거의 단부보다 외측으로 더 둘촐되어 상기 기어 바디의 치형을 가공하는 선단날부를 포함할 수 있으며, 나사로 상기 커터 핑거의 단부 영역에 교체 가능하게 착탈 결합할 수 있다.The insert tip may be encircled further outward than the end of the cutter finger and may include a tip portion for processing the tooth shape of the gear body, and may be replaceably attached to the end area of the cutter finger with a screw.

상기 커터 핑거는 상기 결합부를 중심으로 방사상으로 등간격 배열될 수 있으며, 상기 결합부에는 키(key) 결합을 위한 키홈(key groove)이 형성될 수 있다.The cutter fingers may be arranged radially at equal intervals around the coupling portion, and a key groove for key engagement may be formed in the coupling portion.

상기 기어 조립체는, 상기 아버의 일단부를 이루는 아버 회전축에 연결되고 상기 아버 회전축과 동회전하는 제1 베벨 기어; 상기 제1 베벨 기어와 치형 맞물림되되 상기 제1 베벨 기어의 회전운동 방향을 가변시키는 제2 베벨 기어; 및 상기 제2 베벨 기어와 상기 출력 동력축에 연결되며, 상기 제2 베벨 기어의 회전운동을 상기 출력 동력축의 회전운동으로 전달하는 다단 구조의 헬리컬 기어 유닛을 포함할 수 있다.The gear assembly includes a first bevel gear connected to an arbor rotation axis forming one end of the arbor and rotating co-rotating with the arbor rotation axis; a second bevel gear that is tooth-meshed with the first bevel gear and changes the direction of rotation of the first bevel gear; And it is connected to the second bevel gear and the output power shaft, and may include a multi-stage helical gear unit that transmits the rotational movement of the second bevel gear to the rotational movement of the output power shaft.

상기 헬리컬 기어 유닛은, 상기 제2 베벨 기어와 동축적으로 연결되는 제1 헬리컬 기어; 상기 출력 동력축과 동축적으로 연결되는 제2 헬리컬 기어; 및 상기 제1 헬리컬 기어와 상기 제2 헬리컬 기어 사이에서 상기 제1 헬리컬 기어 및 상기 제2 헬리컬 기어와 치형 맞물림하는 제3 헬리컬 기어를 포함할 수 있으며, 상기 제1 내지 제3 헬리컬 기어가 종방향 배열구조를 이룰 수 있다.The helical gear unit includes a first helical gear coaxially connected to the second bevel gear; a second helical gear coaxially connected to the output power shaft; And it may include a third helical gear between the first helical gear and the second helical gear, tooth meshing with the first helical gear and the second helical gear, wherein the first to third helical gears are aligned in the longitudinal direction. An array structure can be formed.

상기 기어 조립체는, 상기 아버 회전축과 상기 제1 베벨 기어, 상기 제1 헬리컬 기어와 상기 제2 베벨 기어, 상기 제2 헬리컬 기어와 상기 출력 동력축 중 적어도 어느 일측에 배치되고 회전운동을 배가시키는 복수 개의 앵귤러 볼 베어링을 더 포함할 수 있다.The gear assembly is disposed on at least one side of the arbor rotation axis, the first bevel gear, the first helical gear, the second bevel gear, the second helical gear, and the output power shaft and doubles the rotational motion. It may further include two angular ball bearings.

상기 기어 조립체는, 상기 앵귤러 볼 베어링의 주변에 배치되며, 상기 앵귤러 볼 베어링에 예압을 걸어주는 베어링 예압부; 및 상기 제1 베벨 기어 및 상기 제2 베벨 기어의 주변에 배치되며, 상기 제1 베벨 기어 및 상기 제2 베벨 기어 간의 간격을 조정하는 베벨 간격 조정부를 더 포함할 수 있다.The gear assembly includes: a bearing preload portion disposed around the angular ball bearing and applying a preload to the angular ball bearing; And it is disposed around the first bevel gear and the second bevel gear, and may further include a bevel gap adjusting unit that adjusts the gap between the first bevel gear and the second bevel gear.

상기 기어 조립체는, 상기 아버 회전축의 단부에 결합하며, 상기 아버 회전축의 회전운동을 배가시키는 니들 베어링; 상기 앵귤러 볼 베어링들에 연결되며, 상기 앵귤러 볼 베어링들 간의 간격을 조정하는 베어링 간격 조정부; 및 상기 출력 동력축에 연결되며, 상기 사이드 치형 커터의 간격을 조정하는 커터 간격 조정부를 더 포함할 수 있다.The gear assembly includes: a needle bearing coupled to an end of the arbor rotation shaft and doubling the rotational movement of the arbor rotation shaft; a bearing gap adjustment unit connected to the angular ball bearings and adjusting the gap between the angular ball bearings; And it is connected to the output power shaft, and may further include a cutter spacing adjustment unit that adjusts the spacing of the side tooth cutters.

치형 가공에 따른 상기 아버 또는 상기 사이드 치형 커터의 원점 고정을 위하여 상기 아버와 연결되며, 둘레면에 등간격으로 복수 개의 원점 고정홈이 형성되는 원점 고정 플레이트; 상기 원점 고정 플레이트의 주변에 배치되고 상기 원점 고정 플레이트에 대하여 상대 회전 가능한 원점 고정 하우징; 및 상기 원점 고정 하우징에 연결되며, 상기 원점 고정 플레이트의 원점 고정홈들 중에서 선택된 곳에 결합하는 원점 고정 래치를 구비하는 래치 유닛을 더 포함할 수 있다.An origin fixing plate connected to the arbor to fix the origin of the arbor or the side tooth cutter according to tooth processing, and having a plurality of origin fixing grooves formed at equal intervals on the circumferential surface; an origin fixing housing disposed around the origin fixing plate and rotatable relative to the origin fixing plate; And it may further include a latch unit connected to the origin fixing housing and having an origin fixing latch coupled to a selected location among the origin fixing grooves of the origin fixing plate.

상기 래치 유닛과 상기 원점 고정 하우징에 연결되며, 상기 원점 고정 하우징에 대하여 상기 래치 유닛을 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.It is connected to the latch unit and the origin fixing housing, and may further include an elastic member that elastically supports the latch unit with respect to the origin fixing housing.

상기 탄성부재는 상기 원점 고정 래치가 상기 원점 고정 플레이트의 원점 고정홈에 삽입되는 방향으로 상기 래치 유닛을 탄성바이어스하는 비틀림 압축 코일스프링일 수 있다.The elastic member may be a torsional compression coil spring that elastically biases the latch unit in a direction in which the origin fixing latch is inserted into the origin fixing groove of the origin fixing plate.

상기 탄성부재의 자리 이탈 방지를 위해 상기 래치 유닛을 상기 원점 고정 하우징에 결합하는 덮개판을 더 포함할 수 있다.It may further include a cover plate that couples the latch unit to the origin fixing housing to prevent the elastic member from moving out of position.

상기 원점 고정 하우징의 일측에 연결되되 상단부가 상기 원점 고정 래치보다 더 돌출되게 배치되는 회전 방지핀을 더 포함할 수 있다.It may further include an anti-rotation pin connected to one side of the origin fixing housing, the upper end of which is disposed to protrude more than the origin fixing latch.

상기 회전 방지핀에 착탈 가능하게 결합하며, 상기 스핀들 헤드의 측부에 접하여 상기 원점 고정 하우징의 회전을 방지시키는 회전 방지블록을 더 포함할 수 있다.It may further include an anti-rotation block that is detachably coupled to the anti-rotation pin and contacts a side of the spindle head to prevent rotation of the origin fixing housing.

상기 회전 방지핀에 리니어 부쉬가 연결될 수 있다.A linear bush may be connected to the anti-rotation pin.

상기 아버의 일측에 결합하는 헤드 바디; 상기 헤드 바디에 이웃하게 배치되고 상기 기어 조립체를 커버(cover)하는 바디 커버; 및 상기 바디 커버의 주변에 배치되는 오일씰 커버를 더 포함할 수 있다.a head body coupled to one side of the arbor; a body cover disposed adjacent to the head body and covering the gear assembly; And it may further include an oil seal cover disposed around the body cover.

본 발명에 따르면, 종래보다 기어 치형에 따른 가공 속도를 높일 수 있어서 생산성 향상이 이바지할 수 있음은 물론, 높은 경도를 갖는 소재라도 정교하게 가공할 수 있어서 제품의 품질 향상을 도모할 수 있다.According to the present invention, the processing speed according to the gear tooth shape can be increased compared to the prior art, which can contribute to improved productivity, and even materials with high hardness can be processed precisely, thereby improving the quality of products.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 치형 가공장치의 부분 절개 사시도이다.
도 2는 도 1에서 회전 방지블록을 제거한 상태의 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 치형 가공장치의 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 도 2를 다른 각도로 도시한 도면들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 치형 가공장치의 배면 사시도로서 사이드 치형 커터를 제거한 도면이다.
도 7은 사이드 치형 커터의 사시도이다.
도 8은 도 7의 A 영역의 확대도이다.
도 9는 도 8의 사이드 치형 커터에 대한 정면도이다.
도 10은 원점 고정 플레이트와 원점 고정 래치의 설명을 위한 도면이다.
도 11은 도 10에 회전 방지블록에 연결된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 1의 부분 단면도이다.
도 13은 및 도 14는 회전 방지블록의 작용을 설명하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 치형 가공장치의 부분 단면도이다.
도 15 및 도 16은 기어 조립체와 사이드 치형 커터의 작용을 설명하기 위한 도면들이다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 치형 가공장치의 사용예시도이다.
Figure 1 is a partially cut away perspective view of a gear tooth processing device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the gear tooth processing device according to an embodiment of the present invention with the rotation prevention block in Figure 1 removed.
Figures 3 to 5 are views showing Figure 2 from different angles.
Figure 6 is a rear perspective view of the gear tooth processing device according to an embodiment of the present invention, with the side tooth cutter removed.
Figure 7 is a perspective view of a side tooth cutter.
Figure 8 is an enlarged view of area A of Figure 7.
Figure 9 is a front view of the side tooth cutter of Figure 8.
Figure 10 is a diagram for explaining the origin fixing plate and the origin fixing latch.
Figure 11 is a diagram for explaining a state connected to the rotation prevention block in Figure 10.
Figure 12 is a partial cross-sectional view of Figure 1.
Figures 13 and 14 are partial cross-sectional views of a gear tooth processing device according to an embodiment of the present invention for explaining the operation of the rotation prevention block.
15 and 16 are diagrams for explaining the operation of the gear assembly and the side tooth cutter.
17 and 18 are diagrams illustrating the use of a gear tooth processing device according to an embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, its operational advantages, and the objectives achieved by practicing the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals in each drawing indicate the same member.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 치형 가공장치의 부분 절개 사시도이고, 도 2는 도 1에서 회전 방지블록을 제거한 상태의 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 치형 가공장치의 사시도이며, 도 3 내지 도 5는 도 2를 다른 각도로 도시한 도면들이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 치형 가공장치의 배면 사시도로서 사이드 치형 커터를 제거한 도면이며, 도 7은 사이드 치형 커터의 사시도이고, 도 8은 도 7의 A 영역의 확대도이며, 도 9는 도 8의 사이드 치형 커터에 대한 정면도이고, 도 10은 원점 고정 플레이트와 원점 고정 래치의 설명을 위한 도면이며, 도 11은 도 10에 회전 방지블록에 연결된 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 도 1의 부분 단면도이며, 도 13은 및 도 14는 회전 방지블록의 작용을 설명하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 치형 가공장치의 부분 단면도이고, 도 15 및 도 16은 기어 조립체와 사이드 치형 커터의 작용을 설명하기 위한 도면들이며, 도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 치형 가공장치의 사용예시도이다.Figure 1 is a partially cut away perspective view of a gear tooth processing device according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a perspective view of a gear tooth processing device according to an embodiment of the present invention with the rotation prevention block in Figure 1 removed, FIGS. 3 to 5 are views showing FIG. 2 from different angles, FIG. 6 is a rear perspective view of a gear tooth processing device according to an embodiment of the present invention with the side tooth cutter removed, and FIG. 7 is a side tooth cutter. is a perspective view, Figure 8 is an enlarged view of area A of Figure 7, Figure 9 is a front view of the side tooth cutter of Figure 8, Figure 10 is a diagram for explaining the origin fixing plate and origin fixing latch, and Figure 11 is a diagram for explaining the state connected to the rotation prevention block in FIG. 10, FIG. 12 is a partial cross-sectional view of FIG. 1, and FIGS. 13 and 14 are diagrams for explaining the operation of the rotation prevention block in an embodiment of the present invention. It is a partial cross-sectional view of the gear tooth processing device according to the present invention, Figures 15 and 16 are drawings for explaining the operation of the gear assembly and the side tooth cutter, and Figures 17 and 18 are diagrams of the gear tooth processing device according to an embodiment of the present invention. This is an example of use.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 기어 치형 가공장치(100)는 종래보다 기어 치형에 따른 가공 속도를 높일 수 있어서 생산성 향상이 이바지할 수 있음은 물론, 높은 경도를 갖는 소재라도 정교하게 가공할 수 있어서 제품의 품질 향상을 도모할 수 있다.Referring to these drawings, the gear tooth shape processing device 100 according to the present embodiment can increase the processing speed according to the gear tooth shape compared to the prior art, contributing to improved productivity, as well as precisely processing even materials with high hardness. This can help improve product quality.

이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 기어 치형 가공장치(100)는 도 1과 같은 구조를 취할 수 있으며, 아버(110)에 기어 조립체(150)와 사이드 치형 커터(130)가 연결되는 형태를 갖는다.The gear tooth processing device 100 according to the present embodiment, which can provide this effect, may have the same structure as Figure 1, and the gear assembly 150 and the side tooth cutter 130 are connected to the arbor 110. It has a shape.

아버(110)는 도 13 및 도 14에 도시된 것처럼 그 일측이 공작기계의 스핀들 헤드(10)에 연결되는 구조물이다. 기어의 치형 가공을 위해 공작기계가 작동하면 스핀들 헤드(10)가 회전하게 되는데, 이때 스핀들 헤드(10)에 연결된 아버(110) 역시, 회전하면서 회전운동을 발생시킨다.The arbor 110 is a structure whose one side is connected to the spindle head 10 of a machine tool, as shown in FIGS. 13 and 14. When the machine tool operates to process the tooth shape of the gear, the spindle head 10 rotates. At this time, the arbor 110 connected to the spindle head 10 also rotates and generates rotational motion.

스핀들 헤드(10)에 연결되는 아버(110)의 일측은 단부로 갈수록 그 단면적이 점진적으로 작아지는 원추형 형상을 이룬다. 그리고, 아버(110)의 타측은 아버 회전축(111)을 이룬다. 아버 회전축(111)에 기어 조립체(150)를 이루는 일부 구성이 연결된다.One side of the arbor 110 connected to the spindle head 10 has a conical shape whose cross-sectional area gradually decreases toward the end. And, the other side of the arbor 110 forms the arbor rotation axis 111. Some components of the gear assembly 150 are connected to the arbor rotation axis 111.

아버(110)의 일측에는 헤드 바디(114)가 결합한다. 그리고, 헤드 바디(114)의 주변에는 바디 커버(115)가 배치된다. 바디 커버(115)는 헤드 바디(114)에 이웃하게 배치되고 기어 조립체(150)를 커버(cover)하는 역할을 한다. 바디 커버(115)의 주변 하단부에는 오일씰 커버(116)가 마련된다.A head body 114 is coupled to one side of the arbor 110. Additionally, a body cover 115 is disposed around the head body 114. The body cover 115 is disposed adjacent to the head body 114 and serves to cover the gear assembly 150. An oil seal cover 116 is provided at the lower peripheral portion of the body cover 115.

기어 조립체(150)는 아버(110)와 출력 동력축(120)에 연결되되 아버(110)의 회전운동 방향을 가변시켜 출력 동력축(120)으로 전달하는 수단이다. 후술하는 것처럼 다양한 형태와 종류, 구조의 기어들이 서로 연결되어 하나의 기어 조립체(150)를 구성한다.The gear assembly 150 is connected to the arbor 110 and the output power shaft 120, and is a means for changing the direction of rotation of the arbor 110 and transmitting it to the output power shaft 120. As will be described later, gears of various shapes, types, and structures are connected to each other to form one gear assembly 150.

본 실시예에서 기어 조립체(150)는 베벨 기어(151,152)와 헬리컬 기어(161~163)의 조합을 포함한다. 물론, 베벨 기어(151,152)와 헬리컬 기어(161~163) 외의 다른 기어가 추가되거나 베벨 기어(151,152)와 헬리컬 기어(161~163) 대신에 다른 수단이 사용될 수도 있다. 하지만, 본 실시예처럼 베벨 기어(151,152)와 헬리컬 기어(161~163)를 통해 기어 조립체(150)를 구현할 경우, 콤팩트한 구조가 가능하면서도 효율은 우수해질 수 있는 이점이 있다.In this embodiment, the gear assembly 150 includes a combination of bevel gears 151 and 152 and helical gears 161 to 163. Of course, gears other than the bevel gears 151 and 152 and helical gears 161 to 163 may be added, or other means may be used instead of the bevel gears 151 and 152 and helical gears 161 to 163. However, when the gear assembly 150 is implemented through the bevel gears 151 and 152 and the helical gears 161 to 163 as in this embodiment, there is an advantage that a compact structure is possible and efficiency can be improved.

베벨 기어(151,152)는 제1 및 제2 베벨 기어(151,152)를 포함한다. 제1 베벨 기어(151)는 아버(110)의 일단부를 이루는 아버 회전축(111)에 연결되고 아버 회전축(111)과 동회전한다.Bevel gears 151 and 152 include first and second bevel gears 151 and 152. The first bevel gear 151 is connected to the arbor rotation shaft 111 forming one end of the arbor 110 and rotates simultaneously with the arbor rotation shaft 111.

그리고, 제2 베벨 기어(152)는 제1 베벨 기어(151)와 치형 맞물림되되 제1 베벨 기어(151)의 회전운동 방향을 가변시키는 역할을 한다. 즉 도 18에 화살표로 도시한 것처럼 아버(110)와 제1 베벨 기어(151)는 동축으로 회전하지만, 제2 베벨 기어(152)는 제1 베벨 기어(151)에 교차하는 방향으로 회전운동하면서 그 운동력을 헬헬리컬 기어 유닛(160)으로 전달한다. In addition, the second bevel gear 152 is tooth-meshed with the first bevel gear 151 and serves to vary the direction of rotation of the first bevel gear 151. That is, as shown by the arrow in FIG. 18, the arbor 110 and the first bevel gear 151 rotate coaxially, but the second bevel gear 152 rotates in a direction intersecting the first bevel gear 151. The kinetic force is transmitted to the hell helical gear unit 160.

헬리컬 기어 유닛(160)은 제2 베벨 기어(152)와 출력 동력축(120)에 연결되며, 제2 베벨 기어(152)의 회전운동을 출력 동력축(120)의 회전운동으로 전달하는 역할을 한다. 본 실시예에서 헬리컬 기어 유닛(160)은 다단 구조, 에컨대 3단 구조의 헬리컬 기어 유닛(160)으로 적용된다.The helical gear unit 160 is connected to the second bevel gear 152 and the output power shaft 120, and serves to transmit the rotational movement of the second bevel gear 152 to the rotational movement of the output power shaft 120. do. In this embodiment, the helical gear unit 160 is applied as a multi-stage structure, for example, a three-stage helical gear unit 160.

즉 본 실시예에 적용되는 3단 구조의 헬리컬 기어 유닛(160)은 제2 베벨 기어(152)와 동축적으로 연결되는 제1 헬리컬 기어(161)와, 출력 동력축(120)과 동축적으로 연결되는 제2 헬리컬 기어(162)와, 제1 헬리컬 기어(161)와 제2 헬리컬 기어(162) 사이에서 제1 헬리컬 기어(161) 및 제2 헬리컬 기어(162)와 치형 맞물림하는 제3 헬리컬 기어(163)를 포함한다.That is, the three-stage helical gear unit 160 applied to this embodiment is coaxially connected to the first helical gear 161 coaxially connected to the second bevel gear 152 and the output power shaft 120. The second helical gear 162 is connected, and the third helical gear is in tooth meshing with the first helical gear 161 and the second helical gear 162 between the first helical gear 161 and the second helical gear 162. Includes gear 163.

이처럼 본 실시예에 따른 기어 치형 가공장치(100)는 3단 헬리컬 기어 유닛(160)이 적용되기 때문에, 다시 말해 제1 내지 제3 헬리컬 기어(161~163)가 종방향으로 배열되어 작용하기 때문에, 장비를 얇고 날씬하게 제작할 수 있어서 얇은 소재 가공이 가능하다.In this way, the gear tooth processing device 100 according to the present embodiment uses a three-stage helical gear unit 160, that is, because the first to third helical gears 161 to 163 are arranged in the longitudinal direction and act. , the equipment can be manufactured thin and slender, making it possible to process thin materials.

특히, 도 17 및 도 18처럼 가공 대상체인 기어 바디(30a,30b)가 인덱스 테이블(50) 상에 탑재된 상태에서도 그 내면 혹은 외면의 치형 가공이 가능하다.In particular, as shown in FIGS. 17 and 18, tooth processing on the inner or outer surface of the gear bodies 30a and 30b, which are objects of processing, is possible even when the gear bodies 30a and 30b are mounted on the index table 50.

이에 대해 좀 더 부연 설명하면, 종래에는 기어의 치형을 별도로 완전히 가공한 이후에 가공이 완료된 기어를 인덱스 테이블(50)에 조립하는 방식이었지만, 본 실시예에 따른 기어 치형 가공장치(100)는 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 도 17 및 도 18처럼 가공 대상체인 기어 바디(30a,30b)가 인덱스 테이블(50) 상에 탑재된 상태에서도 기어 바디(30a,30b)에 대한 내면 혹은 외면의 치형 가공을 수행할 수 있다. 따라서, 작업성을 종래보다 월등히 향상시킬 수 있다.To explain this in more detail, in the past, the teeth of the gear were completely processed separately and then the completed gear was assembled on the index table 50, but the gear tooth shape processing device 100 according to the present embodiment is compact. Because it has a yet efficient structure, tooth processing of the inner or outer surface of the gear body (30a, 30b) can be performed even when the gear body (30a, 30b), which is the processing object, is mounted on the index table (50) as shown in Figures 17 and 18. It can be done. Therefore, workability can be significantly improved compared to before.

아버(110)의 회전운동이 제1 및 제2 베벨 기어(151,152), 헬리컬 기어 유닛(160)을 통해 출력 동력축(120)으로 잘 전달되기 위해 기어 조립체(150)에는 복수 개의 앵귤러 볼 베어링(153)이 구비된다.In order for the rotational movement of the arbor 110 to be well transmitted to the output power shaft 120 through the first and second bevel gears 151 and 152 and the helical gear unit 160, the gear assembly 150 includes a plurality of angular ball bearings ( 153) is provided.

앵귤러 볼 베어링(153)들은 도 12에 잘 도시된 것처럼 아버 회전축(111)과 제1 베벨 기어(151), 제1 헬리컬 기어(161)와 제2 베벨 기어(152), 제2 헬리컬 기어(162)와 출력 동력축(120) 중 적어도 어느 일측에 배치되고 회전운동을 배가시키는 역할을 한다.The angular ball bearings 153 include the arbor rotation shaft 111, the first bevel gear 151, the first helical gear 161, the second bevel gear 152, and the second helical gear 162, as well shown in FIG. 12. ) and is placed on at least one side of the output power shaft 120 and serves to double the rotational movement.

이 외에도 본 실시예에 따른 기어 치형 가공장치(100)에 적용되는 기어 조립체(150)에는 베어링 예압부(154), 베벨 간격 조정부(155), 니들 베어링(156), 베어링 간격 조정부(157) 및 커터 간격 조정부(158) 등의 구성, 구조가 위치별로 탑재된다.In addition, the gear assembly 150 applied to the gear tooth processing device 100 according to this embodiment includes a bearing preload unit 154, a bevel gap adjustment unit 155, a needle bearing 156, a bearing gap adjustment unit 157, and The configuration and structure of the cutter spacing adjustment unit 158, etc. are mounted at each location.

베어링 예압부(154)는 앵귤러 볼 베어링(153)의 주변에 배치되며, 앵귤러 볼 베어링(153)에 예압을 걸어주는 역할을 한다.The bearing preload portion 154 is disposed around the angular ball bearing 153 and serves to apply a preload to the angular ball bearing 153.

여기서, 예압이란 베어링의 설치 시 사용하는 간격 조정이다. 통상의 베어링 예압은 운전상태에서 약간의 틈새를 갖도록 선정되고 사용되지만, 용도에 따른 여러 가지 효과를 목적으로 베어링을 장착한 상태에서 음(-)의 틈새를 주어 의도된 내부 응력을 발생시키는 경우도 있는데, 적정하게 선정해서 사용할 수 있다.Here, preload refers to spacing adjustment used when installing bearings. Normal bearing preload is selected and used to have a slight clearance in operating conditions, but in order to achieve various effects depending on the application, there are cases where a negative gap is given when the bearing is installed to generate intended internal stress. It can be selected and used appropriately.

베벨 간격 조정부(155)는 제1 베벨 기어(151) 및 제2 베벨 기어(152)의 주변에 배치되며, 제1 베벨 기어(151) 및 제2 베벨 기어(152) 간의 간격을 조정하는 역할을 한다.The bevel gap adjusting unit 155 is disposed around the first bevel gear 151 and the second bevel gear 152, and serves to adjust the gap between the first bevel gear 151 and the second bevel gear 152. do.

니들 베어링(156)은 아버 회전축(111)의 단부에 결합하며, 아버 회전축(111)의 회전운동을 배가시키는 역할을 한다. 볼 베어링보다 효과가 우수할 수 있다.The needle bearing 156 is coupled to the end of the arbor rotation shaft 111 and serves to double the rotational movement of the arbor rotation shaft 111. It can be more effective than ball bearings.

베어링 간격 조정부(157)는 앵귤러 볼 베어링(153)들에 연결되며, 앵귤러 볼 베어링(153)들 간의 간격을 조정하는 역할을 한다.The bearing spacing adjusting unit 157 is connected to the angular ball bearings 153 and serves to adjust the spacing between the angular ball bearings 153.

그리고, 커터 간격 조정부(158)는 출력 동력축(120)에 연결되며, 사이드 치형 커터(130)의 간격을 조정하는 역할을 한다.In addition, the cutter spacing adjusting unit 158 is connected to the output power shaft 120 and serves to adjust the spacing of the side tooth cutters 130.

니들 베어링(156)을 제외하고 베어링 예압부(154), 베벨 간격 조정부(155), 베어링 간격 조정부(157) 및 커터 간격 조정부(158) 등은 스페이서 형태의 얇은 판체로 적용될 수 있는데, 이들이 적용되어 미리 세팅됨으로써 정밀 가공이 가능해질 수 있다. Except for the needle bearing 156, the bearing preload unit 154, bevel gap adjustment unit 155, bearing gap adjustment unit 157, and cutter gap adjustment unit 158 can be applied as thin plates in the form of spacers. By setting in advance, precision processing can be possible.

한편, 사이드 치형 커터(130)는 기어 조립체(150)의 사이드(side) 영역에서 출력 동력축(120)에 착탈 가능하게 결합하며, 스핀들 헤드(10)와 기어 조립체(150)를 통해 전달되는 회전운동에 기초하여 기어 바디(30a,30b, gear body)의 내면 또는 외면의 치형(tooth)을 가공하는 역할을 한다.Meanwhile, the side tooth cutter 130 is detachably coupled to the output power shaft 120 in the side area of the gear assembly 150, and rotates transmitted through the spindle head 10 and the gear assembly 150. It serves to process the teeth of the inner or outer surface of the gear body (30a, 30b) based on the movement.

도 17 및 도 18에 도시된 것처럼 기어 조립체(150)의 작용으로 아버(110)에서 제공되는 회전운동을 이용해서 사이드 치형 커터(130)가 회전하면서 기어 바디(30a,30b)의 내면 또는 외면의 치형을 정밀 가공할 수 있다.17 and 18, the side tooth cutter 130 rotates using the rotational movement provided by the arbor 110 by the action of the gear assembly 150 to cut the inner or outer surface of the gear bodies 30a and 30b. Teeth can be precisely processed.

이러한 사이드 치형 커터(130)는 출력 동력축(120)에 결합하는 결합부(132)가 중심부에 형성되되 외주변에 복수 개의 커터 핑거(134)가 형성되는 커터 홀더(131)와, 커터 핑거(134)에 착탈 가능하게 결합하며, 실질적으로 기어 바디(30a,30b)의 치형을 가공하는 인서트 팁(140)을 포함한다.This side tooth cutter 130 includes a cutter holder 131 in which a coupling portion 132 coupled to the output power shaft 120 is formed at the center and a plurality of cutter fingers 134 are formed around the outer periphery, and cutter fingers ( 134) and includes an insert tip 140 that substantially processes the teeth of the gear bodies 30a and 30b.

커터 핑거(134)는 결합부(132)를 중심으로 방사상으로 등간격 배열된다. 본 실시예의 경우, 6개의 커터 핑거(134)가 적용되고 있지만, 이의 개수에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 결합부(132)에는 키(key) 결합을 위한 키홈(133, key groove)이 형성된다.The cutter fingers 134 are arranged radially at equal intervals around the coupling portion 132. In the case of this embodiment, six cutter fingers 134 are applied, but the scope of the present invention is not limited to the number. A key groove 133 for key coupling is formed in the coupling portion 132.

인서트 팁(140)은 커터 핑거(134)의 단부보다 외측으로 더 둘촐되어 기어 바디(30a,30b)의 치형을 가공하는 선단날부(141)를 포함한다. 선단날부(141)는 경도가 우수한 다이아몬드 재질일 수도 있다. 본 실시예에서 선단날부(141)는 기어 치형 형상으로 제작됨으로써 기어 치형을 가공할 수 있도록 한다.The insert tip 140 includes a tip portion 141 that is more rounded outward than the end of the cutter finger 134 and processes the teeth of the gear bodies 30a and 30b. The tip blade portion 141 may be made of diamond material with excellent hardness. In this embodiment, the tip blade portion 141 is manufactured in a gear tooth shape so that the gear tooth shape can be processed.

그리고, 이러한 인서트 팁(140)은 나사(143)로 커터 핑거(134)의 단부 영역에 교체 가능하게 착탈 결합한다. 이처럼 복수 개의 커터 핑거(134)의 단부 영역에 인서트 팁(140)을 설치해서 사용할 경우, 파손 혹은 마모된 인서트 팁(140)만을 교체해서 사용하면 되기 때문에 종전처럼 커터 전체를 교체하는 데 따른 비용적 손실(loss) 발생을 없앨 수 있다.And, this insert tip 140 is removably coupled to the end area of the cutter finger 134 using a screw 143. In this way, when the insert tip 140 is installed and used at the end area of the plurality of cutter fingers 134, only the damaged or worn insert tip 140 needs to be replaced and used, thus reducing the cost associated with replacing the entire cutter as before. The occurrence of loss can be eliminated.

또한, 간단하게 인서트 팁(140)을 교체할 수 있기 때문에 교체시간을 현저하게 줄일 수 있으며, 이로 인해 생산성 향상에 이바지할 수 있다.Additionally, since the insert tip 140 can be easily replaced, replacement time can be significantly reduced, thereby contributing to improved productivity.

한편, 이상 설명한 구성 외에도, 본 실시예에 따른 기어 치형 가공장치(100)에는 치형 가공에 따른 아버(110) 또는 사이드 치형 커터(130)의 원점 고정을 위한 수단, 즉 원점 고정 플레이트(171), 원점 고정 하우징(172) 및 래치 유닛(173) 등의 구성, 구조가 더 갖춰진다. 즉 초기 세팅을 통해 기어 치형 가공장치(100)의 원점을 맞춘면서 스핀들 헤드(10)에 장착할 때, 원점이 흐트러지면 안 된다. 이를 위해, 원점 고정 플레이트(171), 원점 고정 하우징(172) 및 래치 유닛(173) 등의 구성, 구조가 본 실시예에 따른 기어 치형 가공장치(100)에 갖춰진다.Meanwhile, in addition to the configuration described above, the gear tooth processing device 100 according to the present embodiment includes means for fixing the origin of the arbor 110 or the side tooth cutter 130 according to tooth processing, that is, an origin fixing plate 171, The configuration and structure of the origin fixing housing 172 and the latch unit 173 are further provided. That is, when mounting the gear tooth shape processing device 100 on the spindle head 10 while aligning the origin through initial setting, the origin must not be disturbed. For this purpose, the gear tooth shape processing apparatus 100 according to the present embodiment is equipped with the configuration and structure of the origin fixing plate 171, the origin fixing housing 172, and the latch unit 173.

원점 고정 플레이트(171)는 치형 가공에 따른 아버(110) 또는 사이드 치형 커터(130)의 원점 고정을 위하여 아버(110)와 연결되게 마련되는 원판 형상의 구조물이다. 이러한 원점 고정 플레이트(171)의 둘레면에는 등간격으로 복수 개의 원점 고정홈(171a)이 형성된다.The origin fixing plate 171 is a disk-shaped structure provided to be connected to the arbor 110 to fix the origin of the arbor 110 or the side tooth cutter 130 according to tooth processing. A plurality of origin fixing grooves 171a are formed at equal intervals on the peripheral surface of the origin fixing plate 171.

원점 고정 하우징(172)은 원점 고정 플레이트(171)의 주변에 배치되고 원점 고정 플레이트(171)에 대하여 상대 회전 가능한 구조물이다. 원점 고정 하우징(172)에 후술할 회전 방지핀(181)이 연결된다.The origin fixing housing 172 is a structure disposed around the origin fixing plate 171 and is rotatable relative to the origin fixing plate 171. A rotation prevention pin 181, which will be described later, is connected to the origin fixing housing 172.

래치 유닛(173)은 원점 고정 하우징(172)에 연결되며, 원점 고정 플레이트(171)의 원점 고정홈(171a)들 중에서 선택된 곳에 결합하는 원점 고정 래치(173a)를 구비한다.The latch unit 173 is connected to the origin fixing housing 172 and includes an origin fixing latch 173a coupled to a selected location among the origin fixing grooves 171a of the origin fixing plate 171.

원점 고정 래치(173a)의 작용을 위하여 탄성부재(174)가 더 적용된다. 탄성부재(174)는 래치 유닛(173)과 원점 고정 하우징(172)에 연결되며, 원점 고정 하우징(172)에 대하여 래치 유닛(173)을 탄성적으로 지지하는 역할을 한다.An elastic member 174 is further applied to function as the origin fixing latch 173a. The elastic member 174 is connected to the latch unit 173 and the origin fixing housing 172, and serves to elastically support the latch unit 173 with respect to the origin fixing housing 172.

본 실시예에서 탄성부재(174)는 원점 고정 래치(173a)가 원점 고정 플레이트(171)의 원점 고정홈(171a)에 삽입되는 방향으로 래치 유닛(173)을 탄성바이어스하는 비틀림 압축 코일스프링(174)을 적용된다. 안정적인 동작을 위해 비틀림 압축 코일스프링(174)은 복수 개로 적용될 수 있다.In this embodiment, the elastic member 174 is a torsional compression coil spring 174 that elastically biases the latch unit 173 in the direction in which the origin fixing latch 173a is inserted into the origin fixing groove 171a of the origin fixing plate 171. ) is applied. For stable operation, a plurality of torsion compression coil springs 174 may be applied.

또한, 비틀림 압축 코일스프링(174)으로서의 탄성부재(174)가 자리 이탈되지 않게끔 래치 유닛(173)을 원점 고정 하우징(172)에 결합하는 덮개판(175)이 더 구비된다. 탄성부재(174)의 설치 또는 유지보수를 위해 덮개판(175)은 해당 위치에서 나사로 착탈 가능하게 조립된다.In addition, a cover plate 175 that couples the latch unit 173 to the origin fixing housing 172 is further provided to prevent the elastic member 174 as the torsion compression coil spring 174 from being moved out of position. For installation or maintenance of the elastic member 174, the cover plate 175 is detachably assembled with screws at the corresponding position.

그리고, 원점 고정 하우징(172)의 일측에는 그 상단부가 원점 고정 래치(173a)보다 더 돌출되게 회전 방지핀(181)이 배치된다. 회전 방지핀(181)에 리니어 부쉬(183)가 연결된다. 리니어 부쉬(183)는 래치 유닛(173) 측에 연결된다.Also, a rotation prevention pin 181 is disposed on one side of the origin fixing housing 172 so that its upper end protrudes more than the origin fixing latch 173a. The linear bushing (183) is connected to the anti-rotation pin (181). The linear bushing 183 is connected to the latch unit 173.

회전 방지핀(181)에는 도 14처럼 스핀들 헤드(10)의 측부에 접하여 원점 고정 하우징(172)의 회전을 방지시키는 회전 방지블록(182)이 더 연결된다. 본 실시예에서 회전 방지블록(182)은 판상형 구조물이며, 아버(110)가 스핀들 헤드(10)에 결합할 때, 스핀들 헤드(10)의 외부 구조에 접촉 지지된다.An anti-rotation block 182 is further connected to the anti-rotation pin 181, as shown in FIG. 14, in contact with the side of the spindle head 10 to prevent rotation of the origin fixing housing 172. In this embodiment, the rotation prevention block 182 is a plate-shaped structure, and when the arbor 110 is coupled to the spindle head 10, it is supported in contact with the external structure of the spindle head 10.

참고로, 아버(110)가 스핀들 헤드(10)에 결합하면 스핀들 헤드(10) 내의 회전수단(미도시)과 아버(110)가 연결되어 아버(110)가 회전하는 것이므로 실질적으로 도 13 및 도 14에 빗금으로 도시된 스핀들 헤드(10)의 구조물이 회전하는 것은 아니다.For reference, when the arbor 110 is coupled to the spindle head 10, the rotation means (not shown) in the spindle head 10 is connected to the arbor 110, so that the arbor 110 rotates, so substantially, as shown in FIGS. 13 and 13 . The structure of the spindle head 10 shown in hatching at 14 does not rotate.

회전 방지블록(182)의 작용을 좀 더 부연 설명한다. 본 실시예의 기어 치형 가공장치(100)의 원점을 세팅한 후, 도 13에서 도 14처럼 아버(110)를 스핀들 헤드(10)에 결합하면, 회전 방지블록(182)이 스핀들 헤드(10)에 지지되면서 가압된다. 이처럼 회전 방지블록(182)이 가압되면 리니어 부쉬(183)가 래치 유닛(173)을 밀어 가압하는 형태가 되기 때문에, 이의 작용으로 회전 방지핀(181)이 하방 가압되고 이로 인해 탄성부재(174)가 압축되면서 래치 유닛(173)의 원점 고정 래치(173a)가 원점 고정 플레이트(171)의 원점 고정홈(171a)에서 빠지게 되는데, 이 상태에서 아버(110)의 회전력이 헬리컬 기어 유닛(160)을 통해 사이드 치형 커터(130)를 회전시키게 됨으로써 기어 바디(30a,30b)에 대한 내면 혹은 외면의 치형 가공을 수행할 수 있다.The operation of the rotation prevention block 182 will be explained in more detail. After setting the origin of the gear tooth processing device 100 of this embodiment, when the arbor 110 is coupled to the spindle head 10 as shown in FIGS. 13 to 14, the anti-rotation block 182 is attached to the spindle head 10. It is supported and pressurized. When the anti-rotation block 182 is pressed in this way, the linear bush 183 pushes and presses the latch unit 173, so the anti-rotation pin 181 is pressed downward due to this action, and this causes the elastic member 174 As it is compressed, the origin fixing latch 173a of the latch unit 173 falls out of the origin fixing groove 171a of the origin fixing plate 171. In this state, the rotational force of the arbor 110 moves the helical gear unit 160. By rotating the side tooth cutter 130, tooth processing on the inner or outer surface of the gear bodies 30a and 30b can be performed.

다시 말해, 회전 방지블록(182) 및 이와 연관된 구성들, 즉 회전 방지핀(181), 리니어 부쉬(183), 래치 유닛(173)의 원점 고정 래치(173a), 고정 플레이트(171)의 원점 고정홈(171a) 등의 구성들은 본 실시예의 기어 치형 가공장치(100)의 세팅된 원점이 흐트러지지 않게끔 하면서 스핀들 헤드(10)에 결합시키 는 데 활용되며, 실제 치형을 가공할 때는 작용하지 않는다.In other words, the anti-rotation block 182 and its associated components, that is, the anti-rotation pin 181, the linear bush 183, the origin fixing latch 173a of the latch unit 173, and the origin fixation of the fixing plate 171. Configurations such as grooves 171a are used to couple to the spindle head 10 while preventing the set origin of the gear tooth shape processing device 100 of the present embodiment from being disturbed, and do not work when machining the actual tooth shape. .

이에, 부품들을 조립해서 기어 치형 가공장치(100)를 제작한 후, 스핀들 헤드(10)에 연결시켜 공작기계를 가동하면 기어 바디(30a,30b)에 대한 내면 혹은 외면의 치형 가공을 수행할 수 있게 되는데, 특히 앞서도 기술한 것처럼 본 실시예에 따른 기어 치형 가공장치(100)에는 종방향의 3단 헬리컬 기어 유닛(160)이 적용되기 때문에, 장비를 얇고 날씬하게 제작할 수 있어서 도 17 및 도 18처럼 가공 대상체인 기어 바디(30a,30b)가 인덱스 테이블(50) 상에 탑재된 상태에서도 기어 바디(30a,30b)에 대한 내면 혹은 외면의 치형 가공을 수행할 수 있다. 따라서, 작업성을 종래보다 월등히 향상시킬 수 있다.Accordingly, after assembling the parts to manufacture the gear tooth processing device 100, connecting it to the spindle head 10 and operating the machine tool can perform tooth processing on the inner or outer surface of the gear bodies 30a and 30b. In particular, as described above, since the gear tooth processing device 100 according to the present embodiment is applied with a three-stage helical gear unit 160 in the longitudinal direction, the equipment can be manufactured thin and slim, so that the gear tooth processing device 100 according to the present embodiment is applied. Likewise, even when the gear bodies 30a and 30b, which are objects of processing, are mounted on the index table 50, tooth processing on the inner or outer surfaces of the gear bodies 30a and 30b can be performed. Therefore, workability can be significantly improved compared to before.

이상 설명한 바와 같은 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 종래보다 기어 치형에 따른 가공 속도를 높일 수 있어서 생산성 향상이 이바지할 수 있음은 물론, 높은 경도를 갖는 소재라도 정교하게 가공할 수 있어서 제품의 품질 향상을 도모할 수 있게 된다.According to this embodiment, which operates with the structure described above, the processing speed according to the gear tooth shape can be increased compared to the conventional method, which can contribute to improved productivity, and even materials with high hardness can be precisely processed to produce products. quality can be improved.

이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.As such, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, it should be said that such modifications or variations fall within the scope of the claims of the present invention.

10 : 스핀들 헤드 30a,30b : 기어 바디
50 : 인덱스 테이블 100 : 기어 치형 가공장치
110 : 아버 111 : 아버 회전축
114 : 헤드 바디 115 : 바디 커버
116 : 오일씰 커버 120 : 출력 동력축
130 : 사이드 치형 커터 131 : 커터 홀더
132 : 결합부 133 : 키홈
134 : 커터 핑거 140 : 인서트 팁
141 : 선단날부 143 : 나사
150 : 기어 조립체 151 : 제1 베벨 기어
152 : 제2 베벨 기어 153 : 앵귤러 볼 베어링
154 : 베어링 예압부 155 : 베벨 간격 조정부
156 : 니들 베어링 157 : 베어링 간격 조정부
158 : 커터 간격 조정부 160 : 헬리컬 기어 유닛
161 : 제1 헬리컬 기어 162 : 제2 헬리컬 기어
163 : 제3 헬리컬 기어 171 : 원점 고정 플레이트
171a : 원점 고정홈 172 : 원점 고정 하우징
173 : 래치 유닛 173a : 원점 고정 래치
174 : 탄성부재 175 : 덮개판
181 : 회전 방지핀 182 : 회전 방지블록
183 : 리니어 부쉬
10: Spindle head 30a, 30b: Gear body
50: Index table 100: Gear tooth processing device
110: arbor 111: arbor rotation axis
114: head body 115: body cover
116: Oil seal cover 120: Output power shaft
130: Side tooth cutter 131: Cutter holder
132: Coupler 133: Keyway
134: cutter finger 140: insert tip
141: tip blade 143: screw
150: gear assembly 151: first bevel gear
152: second bevel gear 153: angular ball bearing
154: Bearing preload unit 155: Bevel gap adjustment unit
156: Needle bearing 157: Bearing gap adjustment unit
158: cutter gap adjustment unit 160: helical gear unit
161: first helical gear 162: second helical gear
163: Third helical gear 171: Origin fixing plate
171a: Origin fixing groove 172: Origin fixing housing
173: Latch unit 173a: Origin fixing latch
174: elastic member 175: cover plate
181: Anti-rotation pin 182: Anti-rotation block
183: Linear Bush

Claims (17)

일측이 공작기계의 스핀들 헤드에 연결되되 상기 공작기계의 작동 시 상기 스핀들 헤드를 통해 회전운동을 발생시키는 아버;
상기 아버와 출력 동력축에 연결되되 상기 아버의 회전운동 방향을 가변시켜 상기 출력 동력축으로 전달하는 기어 조립체;
상기 기어 조립체의 사이드(side) 영역에서 상기 출력 동력축에 착탈 가능하게 결합하며, 상기 스핀들 헤드와 상기 기어 조립체를 통해 전달되는 회전운동에 기초하여 기어 바디(gear body)의 내면 또는 외면의 치형(tooth)을 가공하는 사이드 치형 커터;
치형 가공에 따른 상기 아버 또는 상기 사이드 치형 커터의 원점 고정을 위하여 상기 아버와 연결되며, 둘레면에 등간격으로 복수 개의 원점 고정홈이 형성되는 원점 고정 플레이트;
상기 원점 고정 플레이트의 주변에 배치되고 상기 원점 고정 플레이트에 대하여 상대 회전 가능한 원점 고정 하우징; 및
상기 원점 고정 하우징에 연결되며, 상기 원점 고정 플레이트의 원점 고정홈들 중에서 선택된 곳에 결합하는 원점 고정 래치를 구비하는 래치 유닛을 포함하며,
상기 사이드 치형 커터는,
상기 출력 동력축에 결합하는 결합부가 중심부에 형성되되 외주변에 복수 개의 커터 핑거가 형성되는 커터 홀더; 및
나사로 상기 커터 핑거의 단부 영역에 교체 가능하게 착탈 결합하며, 상기 기어 바디의 치형을 가공하되 상기 커터 핑거의 단부보다 외측으로 더 둘촐되어 상기 기어 바디의 치형을 가공하는 선단날부를 구비하는 인서트 팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
An arbor connected on one side to the spindle head of a machine tool and generating rotational movement through the spindle head when the machine tool operates;
A gear assembly connected to the arbor and the output power shaft and changing the direction of rotation of the arbor and transmitting it to the output power shaft;
It is detachably coupled to the output power shaft in a side area of the gear assembly, and is formed on the inner or outer surface of the gear body based on the rotational movement transmitted through the spindle head and the gear assembly ( side tooth cutter for processing teeth;
An origin fixing plate connected to the arbor to fix the origin of the arbor or the side tooth cutter according to tooth processing, and having a plurality of origin fixing grooves formed at equal intervals on the circumferential surface;
an origin fixing housing disposed around the origin fixing plate and rotatable relative to the origin fixing plate; and
It is connected to the origin fixing housing and includes a latch unit including an origin fixing latch that engages a selected location among the origin fixing grooves of the origin fixing plate,
The side tooth cutter,
a cutter holder in which a coupling portion coupled to the output power shaft is formed at the center and a plurality of cutter fingers are formed around the outer periphery; and
An insert tip is removably coupled to the end area of the cutter finger with a screw and has a tip portion that processes the tooth shape of the gear body and is rounded outward more than the end of the cutter finger to process the tooth shape of the gear body. A gear tooth processing device comprising:
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 커터 핑거는 상기 결합부를 중심으로 방사상으로 등간격 배열되며,
상기 결합부에는 키(key) 결합을 위한 키홈(key groove)이 형성되는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
According to paragraph 1,
The cutter fingers are arranged radially at equal intervals around the coupling portion,
A gear tooth processing device, characterized in that a key groove for key coupling is formed in the coupling portion.
제1항에 있어서,
상기 기어 조립체는,
상기 아버의 일단부를 이루는 아버 회전축에 연결되고 상기 아버 회전축과 동회전하는 제1 베벨 기어;
상기 제1 베벨 기어와 치형 맞물림되되 상기 제1 베벨 기어의 회전운동 방향을 가변시키는 제2 베벨 기어; 및
상기 제2 베벨 기어와 상기 출력 동력축에 연결되며, 상기 제2 베벨 기어의 회전운동을 상기 출력 동력축의 회전운동으로 전달하는 다단 구조의 헬리컬 기어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
According to paragraph 1,
The gear assembly is,
A first bevel gear connected to the arbor rotation axis forming one end of the arbor and rotating co-rotating with the arbor rotation axis;
a second bevel gear that is tooth-meshed with the first bevel gear and changes the direction of rotation of the first bevel gear; and
A gear tooth shape processing device comprising a multi-stage helical gear unit connected to the second bevel gear and the output power shaft and transmitting the rotational movement of the second bevel gear to the rotational movement of the output power shaft.
제5항에 있어서,
상기 헬리컬 기어 유닛은,
상기 제2 베벨 기어와 동축적으로 연결되는 제1 헬리컬 기어;
상기 출력 동력축과 동축적으로 연결되는 제2 헬리컬 기어; 및
상기 제1 헬리컬 기어와 상기 제2 헬리컬 기어 사이에서 상기 제1 헬리컬 기어 및 상기 제2 헬리컬 기어와 치형 맞물림하는 제3 헬리컬 기어를 포함하며,
상기 제1 내지 제3 헬리컬 기어가 종방향 배열구조를 이루는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
According to clause 5,
The helical gear unit is,
a first helical gear coaxially connected to the second bevel gear;
a second helical gear coaxially connected to the output power shaft; and
Between the first helical gear and the second helical gear, it includes a third helical gear in tooth meshing with the first helical gear and the second helical gear,
A gear tooth processing device, characterized in that the first to third helical gears form a longitudinal arrangement structure.
제6항에 있어서,
상기 기어 조립체는,
상기 아버 회전축과 상기 제1 베벨 기어, 상기 제1 헬리컬 기어와 상기 제2 베벨 기어, 상기 제2 헬리컬 기어와 상기 출력 동력축 중 적어도 어느 일측에 배치되고 회전운동을 배가시키는 복수 개의 앵귤러 볼 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
According to clause 6,
The gear assembly is,
A plurality of angular ball bearings disposed on at least one side of the arbor rotation shaft, the first bevel gear, the first helical gear, the second bevel gear, the second helical gear, and the output power shaft and doubling the rotational movement. A gear tooth processing device further comprising:
제7항에 있어서,
상기 기어 조립체는,
상기 앵귤러 볼 베어링의 주변에 배치되며, 상기 앵귤러 볼 베어링에 예압을 걸어주는 베어링 예압부; 및
상기 제1 베벨 기어 및 상기 제2 베벨 기어의 주변에 배치되며, 상기 제1 베벨 기어 및 상기 제2 베벨 기어 간의 간격을 조정하는 베벨 간격 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
In clause 7,
The gear assembly is,
a bearing preload portion disposed around the angular ball bearing and applying a preload to the angular ball bearing; and
A gear tooth processing device disposed around the first bevel gear and the second bevel gear, and further comprising a bevel gap adjustment unit that adjusts the gap between the first bevel gear and the second bevel gear.
제7항에 있어서,
상기 기어 조립체는,
상기 아버 회전축의 단부에 결합하며, 상기 아버 회전축의 회전운동을 배가시키는 니들 베어링;
상기 앵귤러 볼 베어링들에 연결되며, 상기 앵귤러 볼 베어링들 간의 간격을 조정하는 베어링 간격 조정부; 및
상기 출력 동력축에 연결되며, 상기 사이드 치형 커터의 간격을 조정하는 커터 간격 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
In clause 7,
The gear assembly is,
a needle bearing coupled to an end of the arbor rotation shaft and doubling the rotational movement of the arbor rotation shaft;
a bearing gap adjustment unit connected to the angular ball bearings and adjusting the gap between the angular ball bearings; and
A gear tooth processing device connected to the output power shaft and further comprising a cutter spacing adjustment unit that adjusts the spacing of the side tooth cutters.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 래치 유닛과 상기 원점 고정 하우징에 연결되며, 상기 원점 고정 하우징에 대하여 상기 래치 유닛을 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
According to paragraph 1,
A gear tooth processing device further comprising an elastic member connected to the latch unit and the origin fixing housing and elastically supporting the latch unit with respect to the origin fixing housing.
제11항에 있어서,
상기 탄성부재는 상기 원점 고정 래치가 상기 원점 고정 플레이트의 원점 고정홈에 삽입되는 방향으로 상기 래치 유닛을 탄성바이어스하는 비틀림 압축 코일스프링인 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
According to clause 11,
The elastic member is a torsional compression coil spring that elastically biases the latch unit in a direction in which the origin fixing latch is inserted into the origin fixing groove of the origin fixing plate.
제11항에 있어서,
상기 탄성부재의 자리 이탈 방지를 위해 상기 래치 유닛을 상기 원점 고정 하우징에 결합하는 덮개판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
According to clause 11,
Gear tooth processing device further comprising a cover plate that couples the latch unit to the origin fixing housing to prevent the elastic member from moving out of position.
제1항에 있어서,
상기 원점 고정 하우징의 일측에 연결되되 상단부가 상기 원점 고정 래치보다 더 돌출되게 배치되는 회전 방지핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
According to paragraph 1,
A gear tooth processing device further comprising an anti-rotation pin connected to one side of the origin fixing housing and having an upper end protruding more than the origin fixing latch.
제14항에 있어서,
상기 회전 방지핀에 착탈 가능하게 결합하며, 상기 스핀들 헤드의 측부에 접하여 상기 원점 고정 하우징의 회전을 방지시키는 회전 방지블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
According to clause 14,
A gear tooth processing device further comprising an anti-rotation block that is detachably coupled to the anti-rotation pin and contacts a side of the spindle head to prevent rotation of the origin fixing housing.
제14항에 있어서,
상기 회전 방지핀에 리니어 부쉬가 연결되는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
According to clause 14,
Gear tooth processing device, characterized in that a linear bush is connected to the anti-rotation pin.
제1항에 있어서,
상기 아버의 일측에 결합하는 헤드 바디;
상기 헤드 바디에 이웃하게 배치되고 상기 기어 조립체를 커버(cover)하는 바디 커버; 및
상기 바디 커버의 주변에 배치되는 오일씰 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 치형 가공장치.
According to paragraph 1,
a head body coupled to one side of the arbor;
a body cover disposed adjacent to the head body and covering the gear assembly; and
A gear tooth processing device further comprising an oil seal cover disposed around the body cover.
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