KR20030071517A - 직선형 표면 오목부를 포함하는 공작물의 가공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 좌측 경사식 및 우측 경사식으로 형성된 직선형 표면 오목부의 가공 방법에 관한 것이다. 본질적으로, 상기 방법은 우선 가공을 위해 공구의 입사각이 조절되며, 그 후 공작물과 공구의 직각 좌표 시스템은 공구 축의 X-Y 평면상으로의 투영이 기계 좌표 시스템의 설정된 주축에 대해 평행하게 위치될 때까지 서로에 대해 선회되며, O°의 경사각에서 표면 오목부는 오직 공구 및 공작물의 Z축 방향으로의 상대적 변위를 통해 이루어지고 0°이상의 경사각에서 가공은 오직 기계 좌표 시스템의 모든 세 개의 축으로의 상대적 변위를 통해 이루어지며, 공구는 공작물에 대해 하나의 측면에서 양 경사각으로 그리고 거울 대칭으로 대향 위치된 측면에서 음 경사각으로 작동되는 것을 특징으로 한다.

Description

직선형 표면 오목부를 포함하는 공작물의 가공 방법{METHOD FOR WORKING WORKPIECES WITH STRAIGHT SURFACE RECESSES}

본 발명은 공구 축이 공작 기계의 직각 좌표 시스템의 Z축에 대한 소정의 입사각 하에 원하는 횡단면을 달성하도록 조절되고 공작물 축과 표면 오목부의 종축 사이의 경사각을 갖는 표면 오목부를 가공하도록 공작물과 공구 사이의 상대적 변위가 Z축 방향으로 그리고 경사각에 따라 공작 기계의 직각 좌표 시스템의 X 방향으로도 이루어지며 하나의 표면 오목부로부터 동일한 경사각을 갖는 인접한 표면 오목부로의 이동이 공작물과 공구 사이의 C축 방향으로의 상대적 선회를 통해 이루어지는, 원형과 다른 횡단면을 갖는 직선형 표면 오목부, 예를 들면 홈을 포함하는 공작물의 가공 방법에 관한 것이다.

출원인에 의해 이미 실행된 상기 유형의 방법에서 공작물 축에 대해 다른 경사각을 갖는 표면 오목부를 가공할 때 공구가 선회되어야 하고, 이에 상응하게 공구를 위한 추가적 선회축 형태의 구조적 비용을 요구한다는 것이 단점으로 제시된다.

본 발명의 목적은 상기 구조적 비용을 감소시키고 또한 오직 공작 기계의 직각 좌표 시스템 영역 내에서 공구와 공작물 사이의 상대적 직선형 변위만을 통해 가공 공정의 간단한 제어를 가능케 하는 것이다.

이 목적은 본 발명에 따르면 서두에 설명된 유형의 방법에서, 가공을 위해 우선 공구의 입사각이 조절되며, 그 후 공작물과 공구의 직각 좌표 시스템은 공구 축의 X-Y 평면상으로의 투영이 기계 좌표 시스템의 설정된 주축에 대해 평행하게 위치될 때까지 서로에 대해 선회되며, O°의 경사각에서 각 표면 오목부는 오직 공구 및 공작물의 Z축 방향으로의 상대적 변위를 통해 이루어지고 0°이상의 거울 대칭된 경사각에서 가공은 오직 기계 좌표 시스템의 모든 세 개의 축으로의 상대적 변위를 통해 이루어지며, 공구는 공작물에 대해 하나의 측면에서는 양 경사각으로 그리고 거울 대칭으로 대향 위치된 측면에서는 음 경사각으로 작동됨으로써 해결된다.

본 발명에 의해, 표면 오목부가 0°이상의 경사각을 가질 때 공구에 추가적 선회축을 제공하여 표면 오목부의 가공 시 오직 축들(X, Y, Z) 사이의 보간을 통한 가공 및 제어를 실행할 필요 없이, 각각의 임의의 경사각, 즉 표면 오목부의 종방향과 공작물의 축방향이 평행하게 진행되는 0°의 경사각 및 표면 오목부들이 교대로 반대 방향으로 진행되는 0°이상의 경사각을 갖는 직선형 표면 오목부를 제작하는 것이 가능하다. 표면 오목부의 종축이 공작물 축에 대해 평행하게 진행되는 경우는 공작물과 공구 사이의 오직 기계 좌표 시스템 Z방향으로의 상대적 변위에 의해 달성된다. 마찬가지로 표면 오목부를 포함하는 공작물, 특히 동기 조인트 부품이 가공되는 유럽 특허 제0 926 373호에 상응하는 회전 가공에 의하는 것과 같이 구조적으로 간단한 공작 기계에 의한 간단한 가공도 있다.

본 발명의 특히 유리한 형태는 공작물이 자유 칩 간극(free chip clearance)에 의해 현수되어 가공되는 것이다. 현수 가공의 특별한 경우에는 수직 배치된 작동 스핀들 내에 공작물이 수용된다. 자유 칩 간극은 안내면들과 그 외 공작 기계의 장치들이 약화되지 않고 공작물에 잔류된 달궈진 칩을 통한 열적 문제점이 공작물에서 발생되지 않는 장점을 갖는다. 수직 작동 스핀들은, 예를 들면,픽업(pick-up) 방법에 따라 공작물의 간단한 조작이 가능한, 이러한 기계 모드에서 일반적인 장점을 갖는다.

본 발명에 따른 형태에 의해, 공작 기계의 직각 좌표 시스템의 선회축 주위로 공작물 및 공구를 선회시키지 않고, 좌측 경사뿐만 아니라 우측 경사 표면 오목부도 제조하는 것이 가능하다. 공작물과 공구 사이의 변위는 좌표 시스템의 세 개의 축에 상응하는 직선 방향으로만 이루어진다. 회전축(C)은 연속 평행한 채널을 가공하도록 공작물을 더 처리하는데 필요하다.

본 발명은 이하에서 실시예에 의해 보다 상세히 설명된다.

도1은 작동 스핀들을 포함하는 스핀들 헤드 및 공구의 X방향 개략도.

도2는 도1에 따른 도면의 측면도.

도3은 캠 디스크의 평면도.

도4는 도3에 따른 캠 디스크의 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 스핀들 헤드

2: 작동 스핀들

3: 처크

4: 공작물

5: 밀링 커터

6: 밀링 스핀들

7: 축

직각 배치된 스핀들 헤드(1)에 작동 스핀들(2)이 공작 기계의 직각 좌표 시스템의 Z 방향으로 변위 가능하게 배치된다. 스핀들 헤드(1)는 비도시된 슬라이드에 의해 X 및 Y 방향으로 변위 가능하다. 작동 스핀들(2)의 처크(chuck)(3)에는 직선형이고 공작물 축 상에서 대향 교차 배치된 표면 오목부(8)가 제작되어야 하는 공작물(4)이 유지된다. 이 표면 오목부(8)의 제작을 위해, 비도시된 공작 기계의 마찬가지로 비도시된 공구 회전 장치에 유지되어 구동 가능한 밀링 스핀들(6)내에 유지되는 밀링 커터(5)가 사용된다.

도2로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 7로 표시된 밀링 스핀들(6)의 축은 축(X, Y)을 통해 결정된 평면에 대해 ε로 표시되고 입체각인 각도를 포함하고, 상기 입체각은 밀링 스핀들이 원형과 다른 프로파일 횡단면의 달성을 위한 입사각( α) 및 소정의 경사각을 달성하기 위해 필요한 다른 각도를 공작물(4)에 대해 수용함으로써 형성된다. 도3 및 도4에는 공작물을 형성하는 캠 디스크(4)가 도시된다. 이 공작물의 외주연부에는 도1 및 도2에 따른 공작 기계에 의해 제작되어야 하는 표면 오목부들(8)이 형성된다. 도4로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 상기 표면 오목부들은 좌측 경사부 및 우측 경사부를 포함하며, 각 인접한 표면 홈들(8)은 대략 각도( β)로 상이하게 경사진다. 각도( ε)는 입사각( α)에 상응하도록 그리고 각도( β)에 상응하도록 공작물에 대해 밀링 각도를 설정함으로써 형성되고 X-Z 평면으로의 투영 평면에서 평가되며 도2에 도시된다. 이 각도는 공구 축의 X-Y 평면상에서의 투영이 좌표 시스템의 설정된 주축에 대해 평행하게 위치될 때까지 공작물과 공작 기계의 직각 좌표 시스템이 서로에 대해 선회됨으로써 형성된다. 여기서 선회는 C축 주위로 이루어진다. 기계의 작동 시 양호한 접근을 위해, 작동부로부터 반대쪽으로 정렬되도록 밀링 스핀들을 배치하는 것이 바람직하고, 이는 도1에 도시된다. 이 조치에 의해 기계 좌표 시스템의 X축이 공작물 좌표 시스템의 X축과 각도를 형성한다. 양 시스템의 Z축은 서로 평행하게 진행된다. 양 X축 사이의 상기 각도는 공작 기계의 제어 시스템에서, 즉, 소프트웨어에서 고려된다. 이로부터 밀링 스핀들의 선회 없이 단지 기계 좌표 시스템 축들(X, Y, Z) 사이의 보간을 통해 좌측 경사부뿐만 아니라 우측 경사부도 구비한 표면 오목부를 구현하는 방법이 형성된다. 또한, 좌측 경사부로부터 우측 경사부로 변경 시 공작물상에 있는 공구의 장치 측면이 변경되어야 한다. 모든 공작물이 동일한 경사 각도로 제작되는 경우, 공작 기계의 특히 간단한 구조가 형성되는데, 왜냐하면 이러한 경우 밀링 스핀들이 자체의 위치에서 변경될 필요가 없기 때문이다.

본 발명에 따르면, 구조적 비용을 감소시키고 또한 오직 공작 기계의 직각 좌표 시스템 영역 내에서 공구와 공작물 사이의 상대적 직선형 변위만을 통해 가공 공정의 간단한 제어를 가능케 하는 효과를 가질 수 있다.

Claims (3)

1. 공구 축이 공작 기계의 직각 좌표 시스템의 Z축에 대한 소정의 입사각 하에 원하는 횡단면을 달성하도록 조절되고 공작물 축과 표면 오목부의 종축 사이의 경사각을 갖는 표면 오목부를 가공하도록 공작물과 공구 사이의 상대적 변위가 Z축 방향으로 그리고 경사각에 따라 공작 기계의 직각 좌표 시스템의 X방향으로도 이루어지며 하나의 표면 오목부로부터 동일한 경사각을 갖는 인접한 표면 오목부로의 이동이 공작물과 공구 사이의 C축 방향으로의 상대적 선회를 통해 이루어지는, 원형과 다른 횡단면을 갖는 표면 오목부, 예를 들면 홈을 포함하는 공작물의 가공 방법에 있어서,

   가공을 위해 우선 공구의 입사각이 조절되는 단계와, 그 후 공작물과 공구의 직각 좌표 시스템은 공구 축의 X-Y 평면상으로의 투영이 기계 좌표 시스템의 설정된 주축에 대해 평행하게 위치될 때까지 서로에 대해 선회되는 단계와, O°의 경사각에서 표면 오목부는 오직 공구 및 공작물의 Z축 방향으로의 상대적 변위를 통해 이루어지고 0°이상의 경사각에서 가공은 오직 기계 좌표 시스템의 모든 세 개의 축으로의 상대적 변위를 통해 이루어지는 단계와, 공구는 공작물에 대해 하나의 측면에서는 양 경사각으로 그리고 거울 대칭으로 대향 위치된 측면에서는 음 경사각으로 작동되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 공작물이 자유 칩 간극에 의해 현수되어 가공되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 공구 축은 수평 및 수직과 다르게 공작물 축에 대해 기울어지도록 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.