KR20060101517A

KR20060101517A - 연삭 방법

Info

Publication number: KR20060101517A
Application number: KR1020067011161A
Authority: KR
Inventors: 유지 이토; 다카시 노로
Original assignee: 니뽄 가이시 가부시키가이샤
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2004-11-16
Publication date: 2006-09-25
Also published as: JPWO2005049270A1; US20070082584A1; WO2005049270A1; EP1685926A1; EP1685926B1; PL1685926T3; US7452263B2; EP1685926A4; JP5052790B2; KR100799150B1

Abstract

경취성 재료에 의해서 성형된 공작물(5)을 회전시키면서 지석에 의해 외주를 소정 형상으로 연삭하는 연삭 방법이다. 공작물(5)의 회전축(8)과 교차하는 방향으로 지석을 절입하여 연삭하는 플런지 연삭을 공작물(5)의 길이 방향에 있어서의 적절한 부위(플런지 연삭 부위(21))에 실시한 후, 공작물(5)의 회전축(8)과 평행한 방향을 따라서 지석을 상대적으로 주행시켜 연삭하는 트래버스 연삭을 플런지 연삭 부위(21)로 향해 실시한다. 이렇게 하면, DPF의 허니컴 구조체와 같은 경취성 재료로 이루어지는 공작물의 외주를 단시간에 소정의 외형으로 연삭할 수 있는 동시에, 연삭에 따른 치핑의 발생을 방지하는 것이 가능하다.

연삭, 플런지 연삭, 트래버스 연삭, 허니컴 구조체

Description

연삭 방법{GRINDING METHOD}

본 발명은 경취성 재료로 성형된 공작물의 외주를 연삭하는 연삭 방법에 관한 것이다.

디젤 내연 기관에는 엔진으로부터의 배출 가스 중에 포함되어 있는 디젤 미립자를 포집하기 위해서 디젤 엔진 입자 필터(DPF)가 삽입되고 있다. 이 DPF는 탄화규소(SiC) 등의 다공질의 허니컴 세그멘트들을 접착재로 접합함으로써 형성되는 것으로, 복수의 허니컴 세그멘트를 접합한 세그멘트 접합체의 외주를 연삭하여, 원형, 타원형 등의 적절한 형상의 허니컴 구조체로 성형한 후, 외주면에 코트재를 피복한 구조로 되어 있다.

도 4 내지 도 6은 DPF에 이용되는 허니컴 구조체의 제조를 공정 순으로 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 허니컴 구조체의 원체(原體)(1)는 단면 직사각형의 허니컴 세그멘트(2)를 접착재(3)로 접합한 큰 직사각형 단면으로 되어 있다. 이 원체(1)는 유지 기구(10)에 의해 유지되고 있으며, 이 유지 상태로 화살표 A 방향으로 회전시키면서 다이아몬드 비즈 톱(4)을 화살표 B 방향으로 주행시켜 외주면을 연삭함으로써, 단면이 원이나 타원으로 된 허니컴 구조체(5)로 만든다.

도 5는 다이아몬드 비즈 톱(4)에 의해서 연삭된 허니컴 구조체(5)를 도시하 는 사시도이며, 파선(6)으로 나타내어지는 목적으로 하는 최종 형상과 유사하고, 또 최종 형상보다도 얼마쯤 큰 형상으로 성형되어 있다. 따라서, 외주를 연삭하여 최종 형상으로 하는 마무리 연삭을 할 필요가 있다.

도 6은 마무리 연삭 상태를 도시하는 사시도이며, 허니컴 구조체(5)는 길이 방향의 양단부에 고무 등의 탄성재로 이루어진 압박판(7)이 눌림으로써 유지된 상태로 되어 있고, 이 유지 상태에서 회전축(8)을 중심으로 화살표 C 방향으로 회전한다. 이에 대하여, 지석(9)은 화살표 D 방향으로 회전하면서, 화살표 E로 나타내는 바와 같이 허니컴 구조체(5)에 접근하여 절입하고, 이 절입 상태로 화살표 F 방향으로 주행함으로써, 허니컴 구조체(5)의 외주 연삭을 하여 최종 형상으로 성형한다.

최종의 마무리 연삭에 있어서는, 플런지 연삭 또는 트래버스 연삭(크리프 피드 연삭을 포함함)의 어느 한 쪽의 연삭 수단에 의해 가공이 이루어지고 있다. 플런지 연삭은 공작물인 허니컴 구조체(5)의 회전축(8)과 직교로 교차하도록 지석을 접근시켜 절입하는 가공이며, 트래버스 연삭은 공작물인 허니컴 구조체(5)의 회전축(8)과 평행한 방향을 따라서 지석을 주행시켜 연삭하는 가공이다.

도 7 및 도 9은 플런지 연삭에 의한 가공을 도시한 도면이며, 도 10은 트래버스 연삭에 의한 가공을 도시한 도면이다.

도 7에 그 순서가 도시되는 플런지 연삭에 있어서는, 총형 지석을 이용하는 경우가 많으며, 이 경우, 허니컴 구조체(5)의 길이보다도 얼마쯤 긴 폭으로 된 것이 지석(11)으로 사용된다. 도 7에서 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 총형 지 석(11)을 회전시키면서 허니컴 구조체(5)에 절입하고, 허니컴 구조체(5)가 소정의 외경으로 되었을 때에, 총형 지석(11)을 후퇴시켜 가공을 종료한다.

이러한 총형 지석(11)을 이용하는 경우에는, 허니컴 구조체(5)의 전체에 대한 연삭을 하기 때문에 가공 시간이 짧다는 메리트가 있는 반면, 지석(11)이 대형이기 때문에, 매우 비싸진다는 단점을 갖고 있다. 또, 허니컴 구조체(5)가 고경도의 SiC로 이루어지기 때문에, 지석(11)의 마모가 심하고, 지석(11)의 형상 수정을 위한 드레싱을 빈번히 행할 필요가 있어, 형상 관리가 번거롭게 되고 있다.

도 8은 연삭 가공을 종료한 후의 지석(11)을 도시한 도면이며, 허니컴 구조체(5)가 항상 동일한 부위에 접촉하기 때문에, 마모 부위(11a)가 대략 동일한 부위로 되어 있으며, 이 마모 부위(11a)가 허니컴 구조체(5)와 접촉함으로써 고정밀도로 연삭을 할 수 없는 원인으로 되고 있다.

이상과 같은 점 때문에, 플런지 연삭에서는 도 9에 도시된 평형 지석(12)을 이용한 가공이 이루어지고 있다. 이 평형 지석(12)은, 공작물인 허니컴 구조체(5)의 길이보다도 작은 폭으로 되어 있으며, 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 지석(12) 및 허니컴 구조체(5)를 회전시키면서, 지석(12)을 허니컴 구조체(5)의 회전축(8)과 직교하는 방향으로 절입한다. 이 절입은 허니컴 구조체(5)의 길이 방향에 있어서의 한 쪽의 단부(5a)에 대하여 행하는 것이다.

이 절입에 의해 허니컴 구조체(5)의 단부(5a)의 절입 부위가 소정의 외경으로 된 시점에서, 도 9(b)에 도시된 바와 같이 지석(12)을 후퇴시킨다. 그리고, 도 9(c)에 도시된 바와 같이 지석(12)을 허니컴 구조체(5)의 길이 방향(가로 방향)으 로 얼마쯤 변위한 후, 도 9(d)에 도시된 바와 같이 지석(12)을 재차 절입하여 가공을 한다. 이상의 지석(12)의 절입, 후퇴 및 가로 어긋남을 허니컴 구조체(5)의 일단부(5a)에서 타단부(5b)로 향하여 복수 회 반복함으로써, 허니컴 구조체(5)의 외경을 소정의 직경으로 한다.

도 10은 트래버스 연삭을 도시한 도면이며, 도 9에 도시되는 플런지 연삭과 마찬가지로 지석(12)으로서 평형 지석을 이용한다. 트래버스 연삭에서는 지석(12)을 가로 방향으로 허니컴 구조체(5)에 절입하고, 이 절입 상태에서 허니컴 구조체(5)의 일단부에서 타단부(5b)로 향하여 허니컴 구조체(5)의 회전축(8)과 평행한 방향으로 주행시키면서 허니컴 구조체(5)의 외면을 연삭한다.

도 9에 도시되는 플런지 연삭에서는 지석(12)의 절입, 후퇴 및 가로 어긋남을 복수 회 반복할 필요가 있기 때문에 가공 시간이 매우 길어져 생산성이 나쁘다는 문제를 갖는다. 또, 절입을 할 때는 지석(12)에 있어서의 동일한 부분이 허니컴 구조체(5)와 접촉하기 때문에 그 부분의 마모가 심하고, 마모된 영향이 허니컴 구조체(5)의 가공면에 나온다는 문제도 있다.

도 10에 도시된 트래버스 연삭에서는, 가공 시간이 짧은 반면, 가공 종료시에 허니컴 구조체(5)의 엣지부가 부족한 치핑이 발생하기 쉽다는 문제를 갖고 있다.

도 11은 치핑의 발생 메카니즘을 도시한 도면으로, 도 10(c)의 H부의 확대 단면도이다. 지석(12)을 허니컴 구조체(5)의 길이 방향을 따라 보내는 최종 단계에서, 지석(12)의 이송 방향의 전단력이 허니컴 구조체(5)의 강도를 상회하면 허니컴 구조체(5)의 타단부(5b)가 다른 부분으로부터 잘려나감으로써 칩(13)으로 된다. 이에 따라, 허니컴 구조체(5)의 타단부(5b)에 결손(14)이 발생한다. 이러한 치핑이 발생하면 불량품으로 되기 때문에, 수율이 나빠지는 문제가 발생한다.

도 12 및 도 13은 치핑의 발생을 방지하는 종래의 방법을 각각 도시한 도면이다.

도 12에 도시된 방법은, 지석(12)의 절입량(J)을 작게 하는 것이다. 즉, 허니컴 구조체(5)에 대한 지석(12)의 진출량이 작아지도록 제어하는 것으로, 절입량(J)을 작게 한 만큼 허니컴 구조체(5)로부터 탈락하는 칩(13)이 작아져, 허니컴 구조체(5)의 타단부(5b)에 발생하는 결손(14)을 작게 할 수 있다. 그러나, 도 12의 방법에서는, 허니컴 구조체(5)가 목표로 하는 외경으로 될 때까지의 반복 절입의 수가 많아져, 가공 시간이 늘어나는 것이 새로운 문제로 되고 있다.

도 13에 도시되는 방법은, 더미재(16)를 이용하는 것이다. 더미재(16)는 허니컴 구조체(5)와 동일한 재질 및 구조로 되어 있으며, 허니컴 구조체(5)의 타단면에 접합시켜진 상태로 연삭에 사용된다. 또, 더미재(16)는 허니컴 구조체(5)의 목표의 직경보다도 큰 직경으로 되어 있으며(도 13(a) 참조), 허니컴 구조체(5)를 연삭하는 지석(12)이 타단부(5b)에 달하면, 지석(12)은 더미재(16)에 절입하도록 되어 있다(도 13(b) 참조). 이 절입에 의해, 지석(12)이 더미재(16)의 자유단부에 달하면, 더미재(16)에 결손(17)이 발생하지만, 허니컴 구조체(5)에는 결손이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

그러나, 도 13에 도시된 방법에서는, 더미재(16)를 허니컴 구조체(5)의 단부면에 접착하거나 단부면으로부터 떼어낼 필요가 있어서, 공정이 증가하는 문제를 갖는다. 또, 허니컴 구조체(5)의 단부면이 가지런하게 일치하지 않는 경우에는, 더미재(16)의 접합이 어려워, 작업성이 저하되는 문제도 갖는다.

본 발명은, 이러한 종래의 문제를 고려하여 이루어진 것으로, 경취성 재료로 이루어지는 공작물의 가공 시간을 짧게 할 수 있는 동시에, 번거로운 조작을 할 필요가 없이 공작물의 단부 결손을 방지할 수 있는 연삭 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 연구를 거듭한 결과, 이하의 수단에 의해, 상기 목적을 달성할 수 있음이 발견되었다.

본 발명에 따르면, 경취성 재료로 성형된 공작물을 회전시키면서 지석에 의해 외주를 소정 형상으로 연삭하는 방법으로서, 상기 공작물의 회전축과 교차하는 방향으로 지석을 절입하여 연삭하는 플런지 연삭을 공작물의 길이 방향에 있어서의 적절한 부위에 실시한 후, 공작물의 회전축과 평행한 방향을 따라서 지석을 상대적으로 주행시켜 연삭하는 트래버스 연삭을 상기 플런지 연삭 부위로 향하여 실시하는 연삭 방법이 제공된다(이하 제1 연삭 방법이라고 함).

본 발명의 제1 연삭 방법은, 공작물의 길이 방향의 적절한 부위에 플런지 연삭을 실시하고, 이 플런지 연삭 부위로 향하여 지석을 주행시켜 트래버스 연삭을 실시함으로써, 공작물의 외주를 소정의 최종 형상으로 가공한다. 이 가공에서는, 공작물에 대한 플런지 연삭은 일부분이며, 공작물의 길이 방향의 대부분을 트래버스 연삭에 의해서 가공하기 때문에, 가공 시간을 짧게 할 수 있다. 또, 트래버스 연삭의 최종 단계에서는, 이미 소정의 형상으로 형성된 플런지 연삭 부위에 지석이 달하기 때문에, 칩이 발생하는 일이 없어, 칩에 기인한 결손이 공작물에 발생하는 일이 없다. 이 때문에, 치핑을 방지하기 위한 번거로운 조작이 불필요하게 되어 가공의 조작성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제1 연삭 방법에 있어서는, 상기 플런지 연삭을 공작물의 길이 방향의 적어도 일단부에 대하여 행하는 것이 바람직하다. 이 바람직한 형태에 따르면, 공작물의 일단부에 대하여 플런지 연삭을 실시하기 때문에, 트래버스 연삭에서는 공작물의 일단부로 향하는 한 방향을 따라서 지석을 주행시키기만 하면 되어, 지석의 조작성이 더욱 향상된다.

본 발명의 제1 연삭 방법에 있어서는, 상기 플런지 연삭을 공작물의 길이 방향에 있어서의 중간부에 대하여 행하는 것이 바람직하다. 이 바람직한 형태에 따르면, 공작물의 중간부에 대하여 플런지 연삭을 실시하고, 이 중간부의 플런지 연삭부위로 향하여 트래버스 연삭을 실시하기 때문에, 지석의 조작성을 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명에 따르면, 경취성 재료로 성형된 공작물을 회전시키면서 지석에 의해 외주를 소정 형상으로 연삭하는 방법으로서, 상기 공작물의 회전축과 평행한 방향을 따라서 지석을 상대적으로 주행시켜 연삭하는 트래버스 연삭을 공작물의 길이 방향의 일단부에서부터 중간부에까지 실시한 후, 상기 트래버스 연삭을 공작물의 길이 방향의 타단부에서 중간부로 향하여 실시하는 연삭 방법이 제공된다(이하 제2 연삭 방법이라고 함). 한편, 본 명세서에서 단순히 본 발명의 연삭 방법이라고 할 때는 제1 연삭 방법 및 제2 연삭 방법의 양방을 가리킨다.

본 발명의 제2 연삭 방법은, 제1 단계의 트래버스 연삭을 공작물의 중간부까지 행하고, 이 중간부로 향해서 제2 단계의 트래버스 연삭을 실시하기 때문에, 플런지 연삭이 불필요하게 되어 가공 시간을 짧게 할 수 있다. 또, 제2 단계의 트래버스 연삭의 최종 단계에서는, 이미 소정의 형상으로 형성된 중간부에 지석이 달하기 때문에, 칩이 발생하는 일이 없어 칩에 기인한 결손이 공작물에 발생하는 일이 없다. 이에 따라, 치핑을 방지하기 위한 번거로운 조작이 불필요하게 되어, 가공의 조작성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제1 연삭 방법 및 제2 연삭 방법은, 상기 공작물이 디젤 엔진 입자 필터에 이용하는 허니컴 구조체인 경우에 적합하게 이용된다. 즉, 공작물이 디젤 엔진 입자 필터에 이용하는 허니컴 구조체라도, 단시간이며 또 치핑을 발생하는 일이 없어진다. 이 때문에, 허니컴 구조체의 생산성 및 수율이 향상된다.

본 발명의 제1 연삭 방법 및 제2 연삭 방법에 있어서는, 상기 플런지 연삭 및 트래버스 연삭은 건식 하에 지석의 회전 속도를 100 m/sec 이상의 고주속으로 설정하여 행하는 것이 바람직하다. 지석의 회전 속도를 100 m/sec 이상의 고주속으로 설정하여 연삭을 하도록 했기 때문에, 지석의 마모를 적게 하여 연삭 스피드를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제1 연삭 방법에 따르면, 공작물의 길이 방향의 대부분을 트래버스 연삭에 의해서 가공하기 때문에 가공 시간을 짧게 할 수 있고, 더구나 트래버스 연삭의 최종 단계에서는, 이미 소정의 형상으로 형성된 플런지 연삭 부위에 지석이 달하기 때문에, 치핑이 발생하는 일이 없다. 이 때문에, 치핑을 방지하기 위한 번거로운 조작이 불필요하게 되어, 가공의 조작성을 향상시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 제1 연삭 방법의 바람직한 형태에 따르면, 공작물의 일단부로 향하여 한 방향을 따라서 지석을 주행시키기만 할 뿐이기 때문에, 지석의 조작성이 더욱 향상된다.

더욱이, 본 발명의 제1 연삭 방법의 바람직한 형태에 따르면, 중간부의 플런지 연삭 부위로 향하여 지석을 주행시켜 트래버스 연삭을 하기 때문에, 지석의 조작성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제2 연삭 방법에 따르면, 플런지 연삭이 불필요하게 되기 때문에, 가공 시간을 짧게 할 수 있고, 더구나, 제2 단계의 트래버스 연삭에서는, 이미 소정의 형상으로 형성된 중간부에 지석이 달하기 때문에, 치핑이 발생하는 일이 없다. 이 때문에, 치핑을 방지하기 위한 번거로운 조작이 불필요하게 되어 가공의 조작성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제1 연삭 방법 및 제2 연삭 방법에 따르면, 상기 효과에 더하여, 디젤 엔진 입자 필터에 이용하는 허니컴 구조체라도, 단시간이며 또한 치핑을 발생하는 일이 없어져, 허니컴 구조체의 생산성 및 수율이 향상된다.

본 발명의 제1 연삭 방법 및 제2 연삭 방법에 따르면, 상기 효과에 더하여, 지석 수명을 연장시키는 효과가 있어, 생산성이 더욱 향상된다.

도 1은 본 발명의 연삭 방법의 제1 실시예에 의한 연삭 순서를 도시하는 정 면도.

도 2는 본 발명의 연삭 방법의 제2 실시예에 의한 연삭 순서를 도시하는 정면도.

도 3은 본 발명의 연삭 방법의 제3 실시예에 의한 연삭 순서를 도시하는 정면도.

도 4는 허니컴 구조체의 원체를 연삭 가공하는 상태를 도시하는 사시도.

도 5는 도 4에 의해서 가공된 허니컴 구조체의 사시도.

도 6은 종래 방법에 의한 허니컴 구조체의 외주를 마무리 연삭하는 상태를 도시하는 사시도.

도 7은 종래 방법의 총형 지석을 이용하여 플런지 연삭을 하는 순서를 도시하는 정면도.

도 8은 종래 방법의 총형 지석을 이용한 경우의 문제점을 도시하는 정면도.

도 9는 종래의 플런지 연삭의 순서를 도시하는 정면도.

도 10은 종래의 트래버스 연삭의 순서를 도시하는 정면도.

도 11은 치핑이 발생하는 메카니즘을 도시하는 정면도.

도 12는 치핑을 방지하기 위한 종래 방법을 도시하는 정면도.

도 13은 치핑을 방지하기 위한 다른 종래 방법을 도시하는 정면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5 : 허니컴 구조체 5a : 한 쪽의 단부

5b : 다른 쪽의 단부 8 : 회전축

12, 22 : 지석 21 : 플런지 연삭 부위

이하, 본 발명의 실시예에 관해서 적절하게 도면을 참고하여 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되어 해석되어야 하는 것은 아니며, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 당업자의 지식에 기초하여, 여러 가지 변경, 수정, 개량을 가해질 수 있다. 예컨대, 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 것이지만, 본 발명은 도면에 나타내는 형태나 도면에 도시되는 정보에 의해 제한되지 않는다. 본 발명을 실시하거나 검증함에 있어서, 본 명세서에 기술된 것과 같은 수단 또는 균등한 수단이 적용될 수 있는데, 바람직한 수단은 이하에 기술되는 수단이다.

이하 구체적으로 설명하는 실시예는, 본 발명을 연삭 대상인 공작물로서 디젤 엔진 입자 필터에 이용되는 허니컴 구조체에 적용한 경우의 실시예이다.

예컨대, 공작물로서의 허니컴 구조체의 제조는 다음과 같은 식으로 이루어진다. SiC, 질화규소, 코디어라이트, 알루미나, 멀라이트, 지르코니아, 인산지르코늄, 알루미늄티타네이트, 티타니아, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 세라믹스, Fe-Cr-Al계 금속, 니켈계 금속 또는 금속 Si와 SiC 등을 원료로 하고, 이 원료에 메틸셀룰로오스나 히드록시프로폭실메틸셀룰로오스 등의 바인더, 계면활성제, 물 등을 첨가하여 가소성의 배토를 제작한다.

이 배토를 압출 성형하여 격벽에 의해 구획된 다수의 관통 구멍을 갖는 형상으로 성형한다. 이 성형체를 마이크로파나 열풍 등에 의해서 건조한 후, 소성함으로써 직사각형 단면의 허니컴 세그멘트를 제조한다.

이 허니컴 세그멘트 여러 개를 접착재에 의해 접합함으로써, 도 4에 도시된 큰 직사각형 단면의 허니컴 구조체의 원체(1)를 얻는다. 접착재로서는 전술한 허니컴 세그멘트와 공통의 세라믹스 가루에, 세라믹 파이버 등의 무기 섬유, 유기 또는 무기의 바인더, 물과 같은 분산매를 첨가한 것을 사용할 수 있다.

그리고, 도 4에 도시된 다이아몬드 비즈 톱(4)을 이용하여 외주면을 연삭함으로써, 원형 단면의 허니컴 구조체(5)로 만든다(도 5 참조). 본 발명에서는, 이 허니컴 구조체(5)를 마무리 연삭하여 최종의 소정 형상으로 가공한다.

도 1은 본 발명의 연삭 방법의 제1 실시예의 연삭 순서를 도시한 도면이다. 연삭함에 있어서, 공작물로서의 허니컴 구조체(5)는 고무 등의 탄성체로 이루어지는 압박판(7)에 의해서 길이 방향의 양단부가 유지되고 있다. 압박판(7)은 모터(도시 생략)에 연결된 회전축(8)에 부착되고 있으며, 연삭 가공시에 회전축(8)이 회전함으로써 허니컴 구조체(5)는 회전한다.

연삭을 행하는 지석(12)은 허니컴 구조체(5)의 길이보다 폭이 작은 평형 지석이 사용된다. 이 지석(12)은 회전하면서 허니컴 구조체(5)의 외주면에 접촉하여 연삭을 행한다.

도 1에 도시된 제1 실시예에서는, 플런지 연삭과 트래버스 연삭을 조합하여 행하는 것으로, 플런지 연삭을 실시한 후, 트래버스 연삭을 실시하도록 되어 있다.

플런지 연삭에서는, 도 1(a)에 도시된 바와 같이, 지석(12)을 허니컴 구조체(5)의 한 쪽의 단부(5a)에 접근시킨 상태로, 회전축(8)과 직교로 교차하는 방향으로 절입을 한다. 절입은 허니컴 구조체(5)가 목표로 하는 직경이 되도록 그 절 입량이 제어된다. 이 절입에 의해 허니컴 구조체(5)의 한 쪽의 단부(5a)에는 플런지 연삭 부위(21)가 형성된다.

한 쪽의 단부(5a)에 대한 절입을 한 후, 도 1(b)에 도시된 바와 같이 지석(12)을 허니컴 구조체(5)로부터 후퇴시킨 후, 지석(12)을 평행 이동시켜, 허니컴 구조체(5)의 다른 쪽의 단부(5b)에 위치시켜, 이 다른 쪽의 단부(5b)에서부터 트래버스 연삭을 실시한다.

트래버스 연삭은 지석(12)을 허니컴 구조체(5)의 다른 쪽의 단부(5b)에 절입한 후, 도 1(c)에 도시된 바와 같이, 지석(12)을 화살표로 나타내는 회전축(8)과 평행한 방향을 따라서 주행시키면서 연삭을 한다. 즉, 지석(12)은 플런지 연삭 부위(21)로 향하여 주행하는 것이다. 이 트래버스 연삭에 있어서의 절입량은 전술한 플런지 연삭의 연삭량과 동등하게 되도록 제어하는 것이다. 지석(12)의 주행에 의해, 지석(12)은 허니컴 구조체(5)의 한 쪽의 단부(5a)에 형성되어 있는 플런지 연삭 부위(21)에 달한다. 이에 따라, 허니컴 구조체(5) 전체의 외주를 목표 직경으로 가공할 수 있다.

이러한 제1 실시예에서는, 허니컴 구조체(5)에 대한 플런지 연삭을 허니컴 구조체(5)의 한 쪽의 단부(5a)에 대하여 행하기 때문에, 플런지 연삭은 허니컴 구조체(5)의 일부분에 대한 것으로 되고 있다. 그리고, 허니컴 구조체(5)의 다른 대부분에 대해서는 트래버스 연삭에 의한 가공을 실시하기 때문에, 가공 시간을 짧게 할 수 있다.

또, 트래버스 연삭의 최종 단계에서는, 이미 소정의 형상으로 형성된 플런지 연삭 부위(21)에 지석(12)이 달하기 때문에, 허니컴 구조체(5)에 지석(12)의 전단력이 작용하는 일이 없다. 이 때문에, 칩이 발생하는 일이 없어, 칩에 기인한 결손이 발생하는 일이 없다. 이에 따라, 치핑을 방지하기 위한 번거로운 조작이 불필요하게 되어 가공 조작성을 향상시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 연삭 방법에 있어서의 제2 실시예의 연삭 순서를 도시한 도면이다. 이 실시예에서는, 플런지 연삭을 허니컴 구조체(5)의 길이 방향의 중간부(대략 중앙 부분)에 대하여 행하는 것이다. 즉, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 지석(12)을 허니컴 구조체(5)의 길이 방향의 중간부에 대하여 절입하여, 플런지 연삭 부위(21)를 형성한다. 이 플런지 연삭을 한 후에는 트래버스 연삭을 한다.

도 2(b)에 도시된 바와 같이, 트래버스 연삭에서는 2개의 지석(12, 22)을 이용한다. 이들 지석(12, 22)은 허니컴 구조체(5)의 양단부에서부터 회전축(8)과 평행한 방향을 따라서 주행함으로써 트래버스 연삭을 행한다. 즉, 지석(12, 22)은 도 2(c)의 화살표로 나타내어지는 바와 같이, 중간부의 플런지 연삭 부위(21)로 향하여 서로 접근하도록 주행하는 것이다. 그리고, 지석(12, 22)이 플런지 연삭 부위(21)에 달함으로써, 허니컴 구조체(5) 전체의 외주가 목표의 직경으로 가공된다.

이 실시예에 있어서도, 제1 실시예와 마찬가지로, 단시간에 가공을 할 수 있는 동시에 치핑이 발생하지 않기 때문에, 치핑을 방지하기 위한 번거로운 조작이 불필요하게 되어 가공의 조작성을 향상시킬 수 있다. 특히, 이 실시예에서는, 트래버스 연삭을 할 때에 2개의 지석(12, 22)을 이용하기 때문에, 트래버스 연삭을 더욱 단시간에 행할 수 있다는 장점이 있다.

도 3은 본 발명의 연삭 방법의 제3 실시예에 의한 연삭 순서를 도시한 도면이다. 이 실시예에서는, 허니컴 구조체(5)에 대하여, 2단계의 트래버스 연삭을 실시하는 것이다.

즉, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 제1 단계의 트래버스 연삭에서는 지석(12)을 허니컴 구조체(5)의 길이 방향의 한 쪽의 단부(5a)에 대하여 절입하고, 이 절입 상태로 지석(12)을 회전축(8)과 평행한 방향으로 주행시킨다. 이 주행은 허니컴 구조체(5)의 길이 방향의 중간부에 달한 시점에서 정지한다. 즉, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 지석(12)은 허니컴 구조체(5)의 중간부에 달했을 때, 지석(12)을 허니컴 구조체(5)로부터 후퇴시키고, 그 후, 지석(12)을 허니컴 구조체(5)의 다른 쪽의 단부(5b)까지 이동시킨다.

도 3(c)는 제2 단계의 트래버스 연삭을 나타내고 있으며, 지석(12)을 허니컴 구조체(5)의 다른 쪽의 단부(5b)에 절입하여, 이 절입 상태로 지석(12)을 회전축(8)과 평행한 방향으로 주행시킨다. 이 주행은 제1 단계의 트래버스 연삭과 반대의 방향으로 행하는 것으로, 지석(12)이 제1 단계의 트래버스 연삭 종료 부분에 달한 시점에서 가공을 종료한다. 이에 따라, 허니컴 구조체(5) 전체의 외주를 목표의 직경으로 가공할 수 있다. 이 제2 단계의 트래버스 연삭의 최종 단계에서는, 이미 소정의 형상으로 형성된 중간부에 지석(12)이 달하기 때문에, 치핑이 발생하는 일이 없어진다.

이 실시예에서는, 제1 단계 및 제2 단계의 트래버스 연삭을 실시함으로써 가공을 종료하기 때문에, 플런지 연삭이 불필요하게 되어, 가공 시간을 짧게 할 수 있다. 또, 제2 단계의 트래버스 연삭의 최종 단계에서, 치핑이 발생하지 않기 때문에 치핑을 방지하기 위한 번거로운 조작이 불필요하게 되어 가공의 조작성을 향상시킬 수 있다.

표 1은 이상의 실시예를 종래의 연삭 방법과 정성적(定性的)으로 비교한 것으로, A 방법은 제1 실시예의 방법, B 방법은 제2 실시예의 방법, C 방법은 제3 실시예의 방법에 각각 대응하고 있다. 또, 표 1의 수치는 종래의 플런지 연삭을 「1」로 하여, 이 플런지 연삭에 대한 비교율을 나타내는 것이다. A～C 방법은 모두 종래의 연삭 방법에 비해서, 유효한 우위성을 갖고 있다.

	종래의 플런지 연삭	종래의 트래버스 연삭			실시예
	종래의 플런지 연삭	통상의 트래버스 연삭	절입량을 작게함	더미재 부착	A 방법	B 방법	C 방법
가공시간	1	0. 25	1. 2	0. 25	0. 4	0. 4	0. 4
연삭수명	1	1. 4	1. 4	1. 4	1. 5	1. 5	1. 5
공정 수	1	1	1	3	1	1	1
치핑	없음	발생	발생(작음)	없음	없음	없음	없음

또, 바람직하게는, 전술한 제1 내지 제3 실시예에 있어서, 플런지 연삭 및 트래버스 연삭을 건식 하에 지석(12)(22)의 회전 속도를 100 m/sec 이상의 고주속으로 설정하여 행한다.

이 구성에 따르면, 지석(12)(22)의 회전 속도를 100 m/sec 이상의 고주속으로 설정하여 연삭을 하도록 했기 때문에, 지석의 마모를 적게 하여 연삭 스피드를 향상시킬 수 있고, 나아가서는 지석 수명을 연장시키는 효과가 있어, 생산성이 더욱 향상된다.

이미 설명한 것과 같이, 본 발명은 이상의 실시예에 한정되지 않고서, 여러 가지 변형이 가능하다. 예컨대, 연삭 대상이 되는 공작물로서는, 경취성 재료라도 좋고, 세라믹스로 이루어지는 다공질, 그 밖의 재료를 이용할 수 있다. 또, 공작물은 타원, 부채형, 삼각형 등의 비원형으로 연삭 가공하는 경우라도 좋으며, 이 경우에는 수치 제어에 의한 연삭을 함으로써 가능하게 된다.

본 발명의 연삭 방법은, 경취성 재료로 성형된 모든 공작물을 연삭하는 수단으로서 유용하다. 특히, 공작물이 디젤 엔진 입자 필터에 이용하는 허니컴 구조체인 경우에 적합하게 이용된다.

Claims

경취성 재료로 성형된 워크을 회전시키면서, 지석으로 외주를 소정 형상으로 연삭하는 방법으로서,

상기 공작물의 회전축과 교차하는 방향으로 지석을 절입하여 연삭하는 플런지 연삭을, 상기 공작물의 길이 방향에 있어서의 적절한 부위에 실시한 후,

상기 공작물의 회전축과 평행한 방향을 따라서 지석을 상대적으로 주행시켜 연삭하는 트래버스 연삭을, 상기 플런지 연삭 부위로 향하여 실시하는 연삭 방법.
제1항에 있어서, 상기 플런지 연삭을, 상기 공작물의 길이 방향의 적어도 일단부에 대하여 행하는 연삭 방법.
제1항에 있어서, 상기 플런지 연삭을, 상기 공작물의 길이 방향에 있어서의 중간부에 대하여 행하는 연삭 방법.
경취성 재료로 성형된 공작물을 회전시키면서 지석으로 외주를 소정 형상으로 연삭하는 방법으로서,

상기 공작물의 회전축과 평행한 방향을 따라서 지석을 상대적으로 주행시켜 연삭하는 트래버스 연삭을, 상기 공작물의 길이 방향의 일단부에서부터 중간부에까지 실시한 후,

상기 트래버스 연삭을, 상기 공작물의 길이 방향의 타단부에서 중간부로 향하여 실시하는 연삭 방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 공작물이 디젤 엔진 입자 필터에 이용하는 허니컴 구조체인 연삭 방법.
제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 플런지 연삭 및 트래버스 연삭은 건식 하에 지석의 회전 속도를 100 m/sec 이상의 고주속으로 설정하여 행하는 연삭 방법.