KR19990087812A - 기계가공을 위해 공작물을 평가하는 방법 - Google Patents

기계가공을 위해 공작물을 평가하는 방법 Download PDF

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Abstract

소정의 기계가공 공정에 따라 기계가공을 하기 위해 치형 공작물(20)을 평가하는 방법은 공작기계(10)상에 있는 회전 가능한 스핀들(22)에 공작물(20)을 장착하는 단계와 탐침수단(24)을 위치시켜 구비하여 탐침(24)에 대해 공작물(20)의 리딩 및 트레일링 경사면이 소정의 위치에 위치될 때 신호가 발생하는 단계를 포함한다. 탐침에 의해 생성된 신호는 스핀들(22)의 순간적인 회전 위치를 나타낸다. 공작물 스핀들이 회전하여 선택된 리딩 및/또는 트레일링 톱니 경사면을 각각 소정의 탐침 위치에 오게 하여 신호를 발생시켜서 각각의 생성된 신호에 상응하는 순간적인 회전 스핀들 위치가 기록된다. 각각의 선택된 톱니 경사면에 상응하는 이론적인 스핀들 위치가 제공되어 개개의 기록된 스핀들 위치와 각각의 선택된 톱니에 대한 이론적인 스핀들 위치의 차이가 계산되어져서 측정된 에러값을 얻는다. 리딩 톱니 경사면 및/또는 트레일링 톱니 경사면에 대한 최대 및 최소 측정된 에러값이 선택되어져서 리딩 톱니 경사면 및/또는 트레일링 톱니 경사면에 대한 최대 축적 피치오차(PV)가 계산된다. 최대 축적 피치오차(PV)는 중단공차(TA)와 수정공정공차(TM)로 구성되는 소정의 피치오차 공차한계와 비교되어서 소정의 기계가공 공정이 PV≥TA이면 포기되고, 소정의 기계가공 공정이 TM≤PV<TA이면 수정되며, 소정의 기계가공 공정이 PV<TM이면 수행된다.

Description

기계가공을 위해 공작물을 평가하는 방법
스퍼 및 헬리컬 기어 또는 베벨 및 하이포이드 기어에 대한 다듬질 연삭 공정과 같은 치형공작물에 대한 기계가공 공정에 있어서, 기계가공을 위해 공작물을 연속하여 투입하는 것은 예를 들어 스퍼 또는 헬리컬 기어용 나사산부가 있는 연삭휠과 같은 공구에 의해 가공될 공작물의 기하학적 형상의 다양성을 제공한다.
최종적인 기계가공에 앞선 공작물의 기하학적 형상은 여러가지 점에서 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 공작물의 기하학적 형상은 런아웃, 절삭공구에 있어서의 절삭날의 예리함 및 위치결정 정밀도, 절삭기계 스핀들 상에서의 공작물의 장착 위치, 절삭기계 자체의 기계 축선운동의 정밀도, 절삭의 결과로서 일어나는 열처리에 의해 야기된 비틀림, 또는, 공작물이 또다른 회전부재에 고정되었을 때의 조립에러에 의해서 영향을 받는다. 기어에 있어서 부정밀성은 공작물의 품질 및 성능을 저하시키고, 부하하에서 바람직하지 못한 응력, 전동 에러, 회전시의 소음 및 진동을 일으킬 수 있다.
부정밀성이 최종의 기계가공에 앞선 공작물에 어떻게 도입되는가에 관계없이, 최종의 기계가공 공정은, 최종의 기계가공후에, 공작물이 완성된 공작물에 기대되는 기하학적 요구조건에 부합할 것이라는 기대와 함께 공작물 조건의 범위를 만족시켜야 한다. 어떤 경우에는, 과도한 런아웃 상태로 공작물을 연삭 시도하여 과도한 스톡재료가 톱니 경사면의 일부상에 남게 하여 버닝된 톱니 경사면 표면 다듬질을 요하게 되고 공구에 대한 가중된 마모를 초래할 수 있어서, 더욱 잦은 드레싱을 요구하게 되어 공구의 사용수명을 저하시킨다. 만약 너무 적은 스톡이 톱니 경사면 위에 존재하거나 런아웃이 과도하면, 몇몇의 톱니 표면은 기계가공 공정에 의해서 적절하게 다듬질되지 않을 것이다.
기어의 품질을 분석하는 하나의 접근법은 기어에 존재하는 런아웃의 양을 검출하는 것이다. 런아웃은 기어에 대한 일정의 방사상 편심이지만, 런아웃은 기어에 존재하는 축적된 인접피치오차에 의하여 확인된“숨겨진 런아웃”으로서 공지된 형태의 것일 수도 있다. 숨겨진 런아웃은 방사상 런아웃과 별개로 존재할 수 있다. 축적된 인접 피치오차 데이터의 이용에 의한 숨겨진 런아웃과 그 검출에 대한 설명은 Smith, Robert,et al., Detection of "Hidden Runout", AGMA Technical Paper, 95FTM1, October, 1995 에 개시되어 있다.
런아웃 및 열처리 비틀림으로 인한 에러에 대해 공작물을 분석하는 또다른 방법은 로에르케(Roerhke)에 의한 미국특허 제 5,136,522호에 개시되어 있다. 기어가 비접촉탐침을 지나서 회전하게 되어 리딩 경사면과 트레일링 경사면의 작업 스핀들 회전 위치가 기록되고 이론적인 스핀들 위치와 비교되어 실제 판독치와 이론적 판독치간 차이를 근거로 한 측정된 에러값들이 리딩 경사면과 트레일링 경사면의 각각의 세트에 대해 계산된다. 그런 후에 각각의 세트에 대한 측정된 에러값들은 푸리에(fourier) 변환기법을 이용해서 분석되어 런아웃을 나타내는 한 세트의 수정된 에러값을 구성하는 1차 조화함수를 발생시킨다. 수정된 에러값들이 측정된 에러값에서 감해져서 열처리와 같은 다른 인자들로 인한 비틀림을 나타내는 한 세트의 조정된 에러값들을 산출한다. 가장 크고 그리고 가장 작은 수정된 에러값들은 원하는 치간격과 비교되는 유효 치간격을 시뮬레이션하는 데 이용되어 보정값이 발생되고 이에 의해 공작물 스핀들의 각도상 위치가 조절되어서 정밀한 기계가공을 보장한다.
공구마모와 불합격된 공작물의 수가 감소되는 공정을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
순차적인 기계가공을 위해 공작물 경사면의 적합성을 결정하도록 치형 공작물이 평가되어 그 평가의 결과에 따라 의도된 기계가공 공정에 변경이나 수정을 제공하는 공정을 제공하는 것이 본 발명의 또다른 목적이다.
이러한 방식으로, 주어진 공작물은 소정된 기계가공 작업에 적합하도록 결정될 수 있고 또는 그 기계가공 작업이 공작물을 불합격시킴 없이 기계가공에 대한 수용 가능한 범위 내에 공작물이 오도록 수정될 수 있다.
본 발명은 기어 등과 같은 치형물품의 기계가공에 관한 것이다. 특히 본 발명은 공작물을 기계가공하는데 있어서 수행될 적절한 절차를 결정하도록 공작물을 평가하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명이 수행될 수 있는 공작기계를 개략적으로 예시하는 도면,
도 2는 본 발명의 탐침 방법을 예시하는 도면,
도 3은 공작물 리딩 톱니 경사면의 측정된 에러값들을 그래프식으로 예시한 도면.
본 발명은 소정된 기계가공 공정에 따라서 기계가공하기 위해 치형 공작물을 평가하는 방법을 포함하고 있다. 치형 공작물은 회전 방향에 대하여 각각의 톱니가 리딩 경사면과 트레일링 경사면를 가지고 있는 복수의 톱니를 가지고 있다.
본 발명의 방법은 공작기계상의 회전가능한 스핀들에 공작물을 장착하는 단계와 그리고 위치결정된 탐침수단을 제공하여 공작물의 리딩 경사면이나 트레일링 경사면이 탐침에 대해 소정된 위치에 위치될 때 신호가 발생하는 단계를 포함하며, 이 탐침에 의하여 발생된 신호가 스핀들의 순간적인 회전 위치를 나타낸다.
공작물 스핀들은 회전되어 선택된 리딩 및/또는 트레일링 톱니 경사면 각각이 신호를 발생시키는 소정된 위치에 오게 하여 신호를 발생시키고, 각각의 발생된 신호에 상응하는 순간적인 회전 스핀들 위치가 기록된다. 각각의 선택된 톱니 경사면에 상응하는 이론적인 스핀들 위치(제 1 톱니 경사면에 대한)들이 제공되고 측정된 에러값들은 각각의 기록된 스핀들 위치들과 각각의 선택된 톱니 경사면에 대한 이론적인 스핀들 위치들간의 차이에 의해 결정된다. 그 측정된 에러값들이 기록된다.
리딩 톱니 경사면 및/또는 트레일링 톱니 경사면에 대한 최대와 최소 측정된 에러값들이 선택되어지고 최대 축적 인접피치오차(PV)가 리딩 톱니 경사면들 및/또는 트레일링 톱니 경사면들에 대하여 계산되어진다. 최대 축적 인접피치오차(PV)가 중단공차(TA)와 수정공정공차(TM)로 구성되는 소정된 인접피치오차 공차한계와 비교되어서 소정된 기계가공 공정이 PV≥ TA이면 중단되고, 소정된 기계가공 공정이 TM≤ PV< TA이면 수정되며, 그리고 소정된 기계가공 공정이 PV< TM이면 수행된다.
본 발명의 세부 사항을 바람직한 실시예를 참조하여 설명한다.
본 발명의 방법은 공작물을 탐침하여 그 탐침의 결과로써 획득되고 조작되어진 정보에 따라 공구와 공작물 사이의 상대적인 회전 위치를 조정할 수 있는 어떠한 공작기계에 대하여서도 수행되어질 수 있다.
도 1은 나사산부가 있는 연삭휠로 스퍼 및 헬리컬기어를 연삭하는 컴퓨터 제어 공작기계(10)로 구성되는 상기된 바와 같은 한 타입의 공작기계를 개략적으로 예시하고 있다. 이런 타입의 공작기계는 당해 분야에 공지되어 있고 쉽게 이용 가능하다.
이 공작기계는 베이스(12)와 작업컬럼(14)을 포함한다. 작업테이블 슬라이드(16)는 축선(Z-축선)을 따른 선형이동을 위해 작업컬럼(14)상에 배열된다. 작업테이블 슬라이드(16)에 회전을 위하여 장착된 것은 특정 기어를 연삭하는데 요구되는 적정 나선각을 설정하기 위해 축선(A-축선)에 대하여 회전 가능한 작업지지대(18)이다. 작업 기어(20)는 작업 기어축선(C-축선)에 대하여 회전하기 위해 적절한 작업지지 장치에 의하여 회전가능 스핀들(22)에 장착된다. 공작물(20)의 톱니 표면에 인접하여 위치된 비접촉 탐침(24)이 또한 도시되어 있다. 비접촉 탐침이 전기장 또는 자기장, 에어 제트, 또는 광선을 이용하여 공작물의 경사면이 탐침으로부터 어떤 소정된 거리내를 통과할 때마다, 작동 신호를 발생시키는 것은 공지되어 있다.
또한 베이스(12)상에 위치된 것은 한쌍의 공구 슬라이드(30,32)이다. 공구 슬라이드(30)는 베이스의 길이(X-축선)를 따른 공구의 이동을 가능하게 하고 공구 슬라이드(32)는 베이스의 폭(Y-축선)을 가로지르는 공구의 이동을 가능하게 한다. 기계축선(X,Y, 및 Z)은 서로에 수직이다. 공구 슬라이드(32)에 부착된 것은 공구축선(S-축선)에 대한 회전을 위해 공구(36)가 장착되어 있는 공구 지지대(34)이다.
드래싱 휠 테이블(38)은 공구 슬라이드(32)상에 위치되어 수직한 드래싱 축선(U-축선 및 V-축선)을 따라서 이동 가능하다. 드래싱 공구 지지대(40)는 드래싱 휠 테이블(38)에 장착되고 회전식 드래싱 공구(42)는 드래싱 공구 지지대(40)에 회전을 위해 장착된다. 드래싱 공구 지지대(40)는 연삭 휠(36)의 리드각에 드래싱 공구(42)를 위치시키기 위하여 테이블(38)위에서 각도상으로 조정 가능하다. V-축선 운동은 연삭휠(36)의 폭을 따라서 드래싱 공구(42)를 횡단시키는데 이용되며 U-축선 운동은 연삭 나사산부의 윤곽부를 따르는 접촉점에 드래싱 공구(42)를 위치 시키기 위한 드래싱 공구의 공급에 이용된다.
상기된 축선들 주위로의 또는 이것에 따른 이동은 별개의 구동 모터들(도시 생략)에 의해 부여된다. 상기 명명된 이동가능한 기계 구성요소들은 서로에 대해서 독립적인 이동이 가능하고 서로에 동기적으로 이동 할 수 있다. 개개의 모터 각각은 컴퓨터(도시 생략)에 입력된 지시에 따라 구동 모터의 작동을 통제하는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 시스템의 일부분으로서 선형 또는 회전식 인코더(도시 생략)와 연결되어 있다. 이 인코더는 이동 가능한 축선 각각의 실제 위치들에 관련하여 컴퓨터에 피드백 정보를 제공한다.
본 방법은 연삭 기계(10)상의 회전 가능한 스핀들(22)에 헬리컬 기어와 같은 치형 공작물(20)을 장착하는 단계와 그리고 탐침(24)을 위치시켜 구비하여 공작물의 리딩 또는 트레일링 경사면의 소정의 높이 위치가 탐침(24)에 대하여 소정의 위치에 위치될 때 신호가 발생되도록 하는 단계를 포함한다. 탐침(24)에 의하여 발생된 신호는 스핀들의 순간적인 회전 위치를 나타낸다. 공작물 스핀들(22)은 회전되어 선택된 리딩 및/또는 트레일링 톱니 경사면 각각이 소정된 탐침 위치에 오도록 하여 신호를 발생시켜서 각각 발생된 신호에 상응하는 순간적인 회전 스핀들 위치가 기록된다. 이런 방식의 탐침 방법은 상기 미국특허 제5,136,522호에 공지되어 있는데, 그 설명이 여기 참고로 언급되고 있다.
도 2는 비접촉탐침(24)으로 공작물(20)의 톱니 경사면을 탐침하는 것을 예시하고 있다. 공작물(20)이 화살표(26)방향으로 회전됨에 따라 제1 리딩 톱니 경사면(T1)상의 소정된 경사면 높이“h”(대개 톱니의 중간 높이점)에 있는 위치가 탐침(24)을 지나가면 신호가 발생되어 공작물 스핀들(22)의 회전 위치를 기록한다. 공작물이 탐침(24)을 지나 계속 이동함에 따라 제1 트레일링 경사면(T1)도 탐침(24)를 작동시켜 신호를 발생시켜서 순간적인 작업 스핀들의 회전 위치를 다시 기록한다. 공작물(20)의 회전은 다음의 리딩 경사면(L2) 및 트레일링 경사면(T2)이 탐침(24)을 지나 개개 작업 스핀들 위치의 기록을 작동 시킴에 따라 계속된다. 공작물(20)의 회전은 모든 톱니가 탐침(20)을 지나서 모든 리딩 및 트레일링 경사면에 대한 공작물 스핀들의 위치가 기록될 때까지 계속된다.
상기된 바와 같이 공작물(20)의 모든 톱니를 탐침하는 것이 바람직하겠지만, 본 발명은 가능한한 적게 4개의 등간격의 리딩 및 트레일링 톱니 경사면을 가지고 실시 될 수도 있다.
그 다음 리딩 및/또는 트레일링 경사면에 대한 측정된 공작물 스핀들의 회전 위치는 이론적으로 정확한 경사면 위치와 비교된다. 제1 측정된 리딩 및/또는 트레일링 톱니 경사면이“제로”위치로서 기능하고 제1 주사된 톱니 경사면에 대한 모든 다음 경사면의 이론적으로 정확한 경사면 위치가 제1 측정된 경사면을 근거로 하여 생긴다. 개개의 측정 스핀들 위치들과 이론적으로 정확한 위치들 사이의 차이는 각각의 탐침된 경사면에 대한 측정된 에러값을 산출하도록 결정된다.
일 예로서, 65개의 톱니와 53 mm의 피치 반경을 가지는 왼쪽 헬리컬 기어가 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 연삭기계상의 공작물 스핀들에 장착되어 있다. 기어는 비접촉 형태의 탐침을 지나 회전하고 모든 톱니의 리딩 및 트레일링 경사면이 톱니의 중간 높이 부근의 일정한 톱니 높이(h)에서 탐침된다. 제1 리딩 및 트레일링 경사면에 대한 개개의 이론적인 위치 데이터와 더불어, 탐침에 의하여 얻어진 위치 정보와 그리고 톱니의 일부분에 대해 계산된 측정된 에러값들이 아래의 표에 예시되어 있다. 위치와 에러값은 도단위로 나타내어진다. 도 3은 모든 65개 톱니의 리딩 경사면에 대한 측정된 에러값을 그래프식으로 예시하고 있다.
리딩 경사면
톱니번호 측정된 위치 이론적인 위치 측정된 에러 값
1 2.54710 2.54710 0.00000
2 8.08280 8.08556 -0.00276
6 30.23105 30.23941 -0.00836(최소)
11 57.94550 57.93172 0.01378
16 85.65400 85.62402 0.02998
21 113.37950 113.31633 0.06317
26 141.10825 141.00864 0.09961
31 168.80130 168.70095 0.10035
36 196.51285 196.39325 0.11960
41 224.20815 224.08556 0.12259(최대)
46 251.87825 251.77787 0.10038
51 279.54600 279.47018 0.07852
56 307.20855 307.16248 0.04607
61 334.87985 334.85479 0.02506
65 357.00980 357.00864 0.00116
트레일링 경사면
톱니번호 측정된 위치 이론적인 위치 측정된 에러 값
1 5.12595 5.12595 0.00000
2 10.65865 10.66441 -0.00576
6 32.80460 32.81826 -0.01366(최소)
11 60.50610 60.51057 -0.00447
16 88.21600 88.20287 0.01313
21 115.93230 115.89518 0.03712
26 143.66035 143.58749 0.07286
31 171.35780 171.27980 0.07800
36 199.06770 198.97210 0.09560
41 226.77245 226.66441 0.10804(최대)
46 254.44735 254.35672 0.09063
51 282.11625 282.04903 0.06722
56 309.78190 309.74133 0.04057
61 337.44915 337.43364 0.01551
65 359.58870 359.58749 0.00121
리딩 톱니 경사면 및/또는 트레일링 톱니 경사면에 대한 최대 및 최소의 측정된 에러값이 선택된다. 6번째 톱니는 리딩 경사면에 대해 -0.00836 그리고 트레일링 경사면에 대해 -0.01337의 최소 측정된 에러값을 나타내고 있다. 41번째 톱니는 리딩 경사면에 대해 0.12259 그리고 트레일링 경사면에 대해 0.10804의 최대 측정된 에러값을 나타내고 있다.
리딩 톱니 경사면 및/또는 트레일링 톱니 경사면의 최대 축적 인접피치오차(PV)는 어떤 공지된 방법을 이용해서 계산되어지는데, 아래의 방정식이 바람직하다:
PV= [Emax- Emin]×(π/180)×(RP)work
여기서
Emax= 최대 측정된 에러값(도),
Emin= 최소 측정된 에러값(도),
(RP)work= 공작물의 피치 반경(인치 또는 밀리미터).
따라서, 상기 예에서의 리딩 경사면에 대한 최대 축적 인접피치오차는 아래와 같이 산정된다:
PV= [0.12259 - (-0.00836)]×(π/180)×53 mm
PV= 0.12118 mm
변경으로서, 리딩 및/또는 트레일링 톱니 경사면에 대한 런아웃의 양은 공지된 기법(예를 들어 푸리에 변환 같은)과 아래 설명된 절차에 따라 분석된 결과를 이용해서 계산될 수 있다.
최대 축적 인접피치오차(PV)는 공정중단공차(TA)와 수정공정공차(TM)로 구성되는 소정된 축적 인접피치오차의 공차한계와 비교되어 이에 의해 소정된 기계가공 공정이 PV≥TA이면 중단되고, 소정된 기계가공 공정이 TM≤PV<TA이면 수정되며, 소정된 기계가공 공정이 PV<TM이면 수행된다. 중단공차(TA)와 같거나 초과하는 PV값을 갖는 공작물은 상당한 런아웃을 가지게 되어 어떠한 연삭량도 공작물의 상태를수용가능한 형태가 되게 할 수 없어서 결국 공작물은 불합격된다. 수정공정공차(TM)보다 작은 PV값을 갖는 공작물은 런아웃을 거의 또는 전혀 나타내지 않아 공작기계 컴퓨터에 프로그램된 상대적으로 빠른 표준 연삭 사이클에 의해 기계가공될 수 있다. 만약 PV값이 TM과 같거나 큰 상태로부터 TA보다 작은 상태의 범위내에 있다면, 상당한 양의 런아웃이 존재하지만, 표준 기계가공의 수정을 가지고서 런아웃 조건은 효과적으로 지정될 수 있게 되어 공작물은 수용가능한 형태가 될 수 있다.
기계가공 공정이나 사이클을 수정함에 있어서, 공정의 많은 부분이 바뀔 수 있다. 예를 들어, 다음 공정 매개변수들 중 어느것 또는 모두가 수정될 수 있다: 하나 혹은 그 이상의 추가적인 기계가공 단계나 행정이 더해질 수 있고, 행정마다 제거되는 스톡재료의 양이 변경될 수 있고, 하나 혹은 그 이상의 행정의 공급 위치가 바뀔 수 있고, 증분 이동 및/또는 연속 이동의 양이 수정될 수 있고, 연삭휠 속도도 또한 수정될 수 있으며, 그리고 행정비가 조정될 수 있다.
상기 예에서, PV= 0.12118 ,공정중단공차 TA= 0.175 그리고 수정공정공차 TM= 0.09 이다. 따라서, PV가 공정중단공차(TA)와 수정공정공차(TM) 사이에 있는 것으로 주어진다면, 표준 연삭 사이클에 의해 적정하게 제거될 수 있는 것보다 많은 스톡재료가 톱니 경사면 위에 존재하게 되므로, 기어를 연삭하는데 이용되는 실제 공정은 이러한 형태의 기어에 대한 소정된 표준 연삭 공정의 수정이었다. 특히, 본 예에서 추가적인 연삭 행정이 더해져 과도한 연삭물이 깍여질 때의 연삭휠의 마모를 감소시킨다.
상이한 크기와 형태의 기어에 대해서 공차한계(TM,TA)가 변한다는 것이 이해되어야 한다. 일반적으로, 공차한계들은 특정한 기어에 대한 최종 요구되는 기어 품질 특정 런아웃 양(AGMA,DIN,JIS 등에서 개시된 표준 또는 사용자 표준과 같은)을 얻어서 이 양에 약 3을 곱하여 공정수정공차(TM)를 얻고, 약 6.5를 곱하여 공정중단공차(TA)를 얻음으로써 결정될 수 있다.
만약 탐침된 공작물이 공작기계를 스톡 디바이딩하기 위해, 다시 말해서 공작물에 대한 공구의 위치결정을 공작기계에 “교시”하기 위해, 의도된 공작물이라면, 상기 공차들은 대개 더 정밀한 공차를 갖는 기어(적은 런아웃, 거의 없는 열처리 비틀림, 그리고 거의 없는 조립에러)가 스톡 디바이딩 작업을 위해 바람직하기 때문에 더 엄밀해져야 한다.
원한다면, 평균 최대 및 최소 에러값들은 최대 축적 인접피치오차를 계산하는 데 이용될 수 있다. 이런 경우에는, 최대 및 최소 에러값들과 하나 또는 그 이상의 인접한 경사면 판독치는 최대 또는 최소 에러값을 얻도록 평균내어진다. 예를 들어, 6번째 톱니는 상기 예에서 최소 측정된 에러값이고 만약 평균 에러값이 필요하다면 4번째 톱니 내지 8번째 톱니에 대한 측정된 에러값들은 리딩 또는 트레일링 경사면에 대한 최소 에러값을 얻기 위해 평균 내어질 수 있다.
비록 상기 예에 있는 최소 및 최대 에러값이 리딩 및 트레일링 경사면(#6,#41 각각) 양자에 대한 동일한 톱니에서 발생하고 있지만 항상 그런 것은 아니란 것은 주의되어야 한다. 리딩 및 트레일링 경사면에 대한 최소 및 최대값은 일반적으로 톱니들이 서로에 근접하거나 인접할지라도 상이한 톱니에서 생길 수 있다.
비록 상기 예시가 두 개의 공차한계를 개시하고 있지만, 어떠한 수의 공차값도 각각의 범위가 그것에 할당된 특정 공정수정을 가지는 여러 범위(T0-T1-T2-……Tn)를 초래하는 데 포함될 수 있다는 것은 이해되어야 한다.
본 발명의 과정이 헬리컬기어를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 그것에 제한되지 않고 스퍼, 베벨, 그리고 하이포이드 기어와 같은 어떠한 치형 물품에도 적용 가능하도록 의도된 것이다. 게다가, 본 발명은 비접촉 형태의 탐침으로 탐침하는데에 제한되지 않고 접촉 형태의 탐침으로도 효과적으로 수행 될 수도 있다.
본 발명은 지금까지 가공하지 않았던 공작물을 기계가공하는데 융통성을 제공하여 종래의 연삭 또는 연마 기법의 향상을 보였으며 공구마모가 줄어드는 공정을 채택함으로써 공구의 사용수명을 연장시킨다.
본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명이 그 특정 상세에 제한되지 않는다는 것은 이해되어야 한다. 본 발명은 첨부된 청구범위의 정신과 범주로부터 벗어남 없이 당해분야에 종사하는 사람들에게 명백하게 되는 수정을 포함하도록 의도된 것이다.

Claims (9)

  1. 각각 회전방향으로 리딩 경사면 및 트레일링 경사면을 가지고 있는 복수의 톱니를 지닌 치형 공작물을 소정의 기계가공 공정에 따라서 기계가공하기 위해 치형 공작물을 평가하는 방법에 있어서,
    공작기계상에 있는 회전 스핀들에 상기 공작물을 장착하는 단계,
    상기 공작물의 리딩 또는 트레일링 경사면이 상기 탐침에 대해 소정의 위치에 위치될 때 상기 스핀들의 순간 회전 위치를 나타내는 신호가 발생되도록 위치된 탐침을 제공하는 단계,
    선택된 리딩 및/또는 트레일링 톱니 경사면 각각을 상기 탐침에 대해 상기 소정의 위치에 오게 하여 상기 신호를 발생하도록 상기 스핀들을 회전시키는 단계,
    각각의 발생된 신호에 상응하는 순간적인 회전 스핀들 위치를 기록하는 단계,
    각각의 상기 선택된 톱니 경사면에 상응하는 이론적인 스핀들의 위치를 제공하는 단계,
    각각의 상기 선택된 톱니 경사면에 대해 개개의 기록된 스핀들 위치와 상기 이론적인 스핀들 위치 사이의 차이로서 측정된 에러값을 계산하는 단계,
    각각의 선택된 톱니 경사면에 대해 상기 측정된 에러값을 기록하는 단계,
    상기 리딩 톱니 경사면 및/또는 상기 트레일링 톱니 경사면에 대한 최대 및 최소 측정된 에러값을 선택하는 단계,
    상기 리딩 톱니 경사면 및/또는 상기 트레일링 톱니 경사면에 대해 최대 축적 피치오차(PV)를 계산하는 단계, 및
    공정중단공차(TA)와 수정공정공차(TM)로 구성되는 소정의 피치오차 공차한계와 상기 최대 축적 피치오차(PV)를 비교하여 상기 소정의 기계가공 공정이 PV≥TA이면 중단되고, 상기 소정의 기계가공 공정이 TM≤PV<TA이면 수정되며, 상기 소정의 기계가공 공정이 PV<TM이면 수행되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치형 공작물을 평가하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 탐침수단은 비접촉탐침으로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 탐침수단은 접촉 탐침으로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 최대 축적 피치오차(PV)는 아래의 방정식에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 방법:
    PV= [Emax- Emin]×(π/180)×(RP)work
    여기서,
    Emax= 최대 측정된 에러값,
    Emin= 최소 측정된 에러값,
    (PP)work= 공작물의 피치 반경.
  5. 제 4 항에 있어서, Emax와 Emin이 평균 측정된 에러값을 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 치형 공작물은 스퍼 또는 헬리컬 기어인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 치형 공작물은 베벨 또는 하이포이드 기어인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 스퍼 혹은 헬리컬 기어는 상기 공작기계를 스톡 디바이딩하는 기어로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 공작기계는 나사산부가 있는 연삭휠을 가진 연삭기계로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
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