KR20100036346A

KR20100036346A - 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법, 드레싱 장치 및 내접 기어 연삭기

Info

Publication number: KR20100036346A
Application number: KR1020107001878A
Authority: KR
Inventors: 요시코토 야나세; 마사시 오치; 히로시 군바라
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2008-08-12
Publication date: 2010-04-07
Also published as: JP2009045681A; EP2177316A1; EP2177316B1; US8460064B2; KR101106512B1; JP5010389B2; US20100272534A1; CN101778698B; WO2009025198A1; TWI359720B; CN101778698A; TW200924906A; EP2177316A4; MX2010001691A

Abstract

내접 기어의 치면을 연삭하도록 형성되는 배럴 웜형 공구의 드레싱을 고정밀도로 실시하기 위한 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법, 드레싱 장치 및 내접 기어 연삭기가 제공된다. 이를 위해, 디스크형 디스크 드레서 (13) 는 축선 방향의 양단부에서부터 중간부쪽으로 점차적으로 그 직경이 증가하고 또한 내접 기어 (11) 를 연삭하는데 사용되는 배럴 웜형 숫돌 (12) 과 맞물리게 된다. 배럴 웜형 숫돌 (12) 은 상기 내접 기어 (11) 를 위한 수직한 워크 회전축 (C1) 에 대하여 미리 정해진 축 교차각 (A1) 을 이루는 공구 회전축 (B) 주변을 회전한다. 상기 내접 기어 (11) 의 나선각과 동일한 각으로 배치되는 상기 디스크 드레서 (13) 는 드레서 회전축 (D) 주변을 회전한다. 서로 맞물려서 둘 다 회전하는 상기 배럴 웜형 숫돌 (12) 및 상기 디스크 드레서 (13) 는 수평면내에서 서로 상대적으로 공전된다.

Description

배럴 웜형 공구의 드레싱 방법과 드레싱 장치 및 내접 기어 연삭기 {DRESSING METHOD AND DRESSING APPARATUS FOR BARREL WORM-SHAPED TOOL, AND INTERNAL GEAR GRINDING MACHINE}

본 발명은, 내접 기어 (internal gear) 의 열처리 후에 이 내접 기어의 치면을 정밀하게 마무리가공하도록 내접 기어에서 실시되는 연삭 가공에 사용되는 배럴 웜형 공구의 드레싱 (dressing) 방법에 관한 것이다. 이러한 드레싱 방법에 있어서, 디스크형 디스크 드레서는 배럴 웜형 공구와 맞물려서 드레싱을 실시한다. 또한, 본 발명은 이러한 목적 용도의 드레싱 장치 및 이러한 드레싱 장치를 구비한 내접 기어 연삭기에 관한 것이다.

일반적인 기어 제조 방법에 있어서, 기어는 먼저 소정 형상의 소재로부터 브로칭 (broaching) 가공 및 이절삭 (cutting teeth) 가공 (기어 쉐이퍼 가공) 을 포함하는 가공을 통하여 형성된다. 이렇게 가공된 기어를 열처리한 후, 열처리된 기어는 이러한 열처리로 생성되는 버클 (buckles) 등을 제거하는 마무리가공 (연삭 가공) 을 받게 된다. WA 숫돌 (grinding wheels) 및 초지립 숫돌 (예를 들어, 다이아몬드 숫돌 및 CBN 숫돌) 등의 공구를 사용하는 종래의 다양한 유형의 치형 (tooth-profile) 연삭 방법은, 열처리된 기어의 치면을 효율적으로 마무리가공하는데 사용되었다. 이러한 용도의 공구는 연삭될 기어의 형상에 대응하는 다양한 형상을 가진다. 이러한 공구의 형상의 일부 예로는 외접 기어형, 내접 기어형 및 웜 기어형을 포함한다.

다양한 유형의 기어 중에서, 내접 기어는, 자동차용 트랜스미션 등의 장치에 매우 종종 사용된다. 정밀도의 향상에 대한 요구는 점점 높아지고 있다. 이러한 환경에서, 치형의 연삭 방법이 비특허문헌 1 에 기재되어 있다. 개시된 방법은 배럴 웜형 공구로 내접 기어의 치면을 연삭 및 마무리가공 하는 것을 목적으로 한다.

[비특허문헌 1] 시게루 호야시타, "내접 기어의 치형으로부터 생기는 복합 절삭날 외형을 가진 배럴 웜형 공구" , 1996년 1월, 일본기계학회논문집 (C편), 제 62 권, 제 593 호, 284 ~ 290 쪽.

비특허문헌 1 에서는, 배럴 웜형 공구의 절삭날 외형의 산출 방법을 제안하였다. 이때, 배럴 웜형 공구도 그 사용 빈도에 따라 드레싱 (재성형) 을 실시할 필요가 있다는 것을 알아야 한다. 그리하여, 배럴 웜형 공구의 고정밀 드레싱은, 고품질 내접 기어의 제조에 기여하는 요인 중 하나로 간주될 수 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 과제를 달성하는 것을 목적으로 한다. 보다 자세하게는, 본 발명의 목적은 내접 기어의 치면을 연삭하는데 사용되는 배럴 웜형 공구를 고정밀로 드레싱하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 발명은 또한 드레싱 장치를 구비한 내접 기어 연삭기를 제공하도록 구성된다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 양태에 따른 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법은, 내접 기어를 연삭하도록 형성되고 또한 축선 방향의 양단부에서부터 중간부쪽으로 점차적으로 그 직경이 증가하는 배럴 웜형 공구의 드레싱을 실시하는 것이다. 상기 드레싱은 디스크형 디스크 드레서와 배럴 웜형 공구를 맞물리게 함으로써 실시된다. 상기 방법은 이하를 특징으로 한다. 상기 배럴 웜형 공구는 상기 내접 기어를 위한 수직한 워크 회전축에 대하여 미리 정해진 축 교차각을 이루는 공구 회전축 주변을 회전한다. 상기 내접 기어의 나선각 (helix angle) 과 동일한 각으로 배치되는 상기 디스크 드레서는 드레서 회전축 주변을 회전한다. 서로 맞물려서 둘 다 회전하는 상기 배럴 웜형 공구 및 상기 디스크 드레서는 수평면내에서 서로 상대적으로 공전된다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 양태에 따른 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법은 이하를 특징으로 한다. 본 발명의 제 1 양태에 따른 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법에 있어서, 상기 디스크 드레서는 수직한 드레서 공전축 주변을 공전한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 양태에 따른 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법은 이하를 특징으로 한다. 본 발명의 제 1 양태에 따른 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법에 있어서, 상기 디스크 드레서는, 워크 회전축에 평행하고 또한 디스크 드레서의 중심을 통과하는 수직한 드레서 회전축 주변을 회전한다. 상기 배럴 웜형 공구 및 상기 디스크 드레서는 수평면내에서 선형으로 이동된다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 양태에 따른 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법은 이하를 특징으로 한다. 본 발명의 제 1 양태에 따른 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법에 있어서, 상기 디스크 드레서는 공전하면서 수직 방향으로 요동친다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 5 양태에 따른 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법은 이하를 특징으로 한다. 본 발명의 제 1 양태에 따른 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법에 있어서, 상기 디스크 드레서는 상기 워크 회전축 주변에서 또한 상기 내접 기어의 원주 방향으로 공전된다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 6 양태에 따른 드레싱 장치는, 내접 기어를 연삭하도록 형성되고 또한 축선 방향의 양단부에서부터 중간부쪽으로 점차적으로 그 직경이 증가하는 배럴 웜형 공구의 드레싱을 실시하기 위한 드레싱 장치이다. 상기 드레싱은 디스크형 디스크 드레서와 배럴 웜형 공구를 맞물리게 함으로써 실시된다. 상기 드레싱 장치는 이하를 특징으로 한다. 상기 드레싱 장치는, 상기 내접 기어를 위한 수직한 워크 회전축에 대하여 미리 정해진 축 교차각을 이루는 공구 회전축 주변에서 상기 배럴 웜형 공구를 회전시키는 공구 회전 수단을 포함한다. 상기 드레싱 장치는, 상기 내접 기어의 나선각과 동일한 각으로 배치되는 상기 디스크 드레서를 드레서 회전축 주변에서 회전시키는 드레서 회전 수단을 또한 포함한다. 상기 드레싱 장치는, 상기 배럴 웜형 공구 및 상기 디스크 드레서를 수평면내에서 상대적으로 서로 공전시키는 상대 공전 수단을 또한 포함한다. 이때, 상기 배럴 웜형 공구 및 상기 디스크 드레서는 서로 맞물린다. 상기 배럴 웜형 공구 및 상기 디스크 드레서 둘 다는 회전한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 7 양태에 따른 드레싱 장치는 이하를 특징으로 한다. 본 발명의 제 6 양태에 따른 드레싱 장치에 있어서, 상기 상대 공전 수단은, 상기 디스크 드레서를 수직한 드레서 공전축 주변에서 공전시키는 드레서 공전 수단이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 8 양태에 따른 드레싱 장치는 이하를 특징으로 한다. 본 발명의 제 6 양태에 따른 드레싱 장치에 있어서, 상기 상대 공전 수단은, 수직한 드레서 회전축 주변에서 디스크 드레서를 회전시키는 수직한 드레서 회전 수단을 더 포함한다. 이때, 수직한 드레서 회전축은 상기 워크 회전축에 평행하고 또한 상기 디스크 드레서의 중심을 통과한다. 상기 상대 공전 수단은 상기 배럴 웜형 공구 및 상기 디스크 드레서를 수평면내에서 선형으로 이동시키는 이동 수단을 또한 포함한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 9 양태에 따른 드레싱 장치는 이하를 특징으로 한다. 본 발명의 제 6 양태에 따른 드레싱 장치에 있어서, 상기 디스크 드레서를 공전시키면서 수직 방향으로 요동시키는 요동 수단을 더 포함한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 10 양태에 따른 드레싱 장치는 이하를 특징으로 한다. 본 발명의 제 7 양태에 따른 드레싱 장치에 있어서, 상기 드레서 공전축을 이동시키는 공전축 이동 수단을 더 포함한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 11 양태에 따른 드레싱 장치는 이하를 특징으로 한다. 본 발명의 제 7 양태에 따른 드레싱 장치에 있어서, 상기 디스크 드레서의 공전 반경의 거리를 조절하는 공전 반경 조절 수단을 더 포함한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 12 양태에 따른 내접 기어 연삭기는, 제 6 양태 내지 제 11 양태 중 어느 한 양태에 따른 드레싱 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 수평면내에서, 서로 맞물리는 배럴 웜형 공구와 디스크 드레서를 회전시키는 상대적인 공전에 의하여, 디스크 드레서에 의해 배럴 웜형 공구를 고정밀도로 드레싱하는 것이 가능하다. 이렇게 정확하게 드레싱된 배럴 웜형 공구가 내접 기어의 치면을 연삭하는데 사용될 수 있다. 이러한 배럴 웜형 공구를 사용함으로써, 고품질의 내접 기어를 제조할 수 있다.

도 1 은 내접 기어 연삭기에서의 내접 기어 및 숫돌의 지지 구조를 도시한 도면,
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 드레싱 장치에서의 숫돌 및 디스크 드레서의 지지 구조를 도시한 도면,
도 3 은 숫돌의 종단면도,
도 4 는 숫돌에 의해 드레싱되는 내접 기어를 도시한 도면,
도 5 는 숫돌을 드레싱하는 디스크 드레서를 도시한 도면,
도 6 은 디스크 드레서의 드레싱 동작을 도시한 개략도,
도 7 의 (a), (b) 및 (c) 부분은, 디스크 드레서가 숫돌을 드레싱하는 동작에 있으면서, 디스크 드레서와 숫돌이 맞물린 다양한 상태를 나타내는 도면으로서, 특히 도 7a 는 디스크 드레서가 숫돌의 축방향으로 이 숫돌의 제 1 일단부의 일 위치에 배치될 때의 맞물린 상태를 나타내는 도면, 7b 는 디스크 드레서가 숫돌의 축방향으로 이 숫돌의 중간부의 일 위치에 배치될 때 맞물린 상태를 나타내는 도면, 7c 는 디스크 드레서가 숫돌의 축방향으로 이 숫돌의 제 2 일단부의 일 위치에 배치될 때 맞물린 상태를 나타내는 도면,
도 8 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 드레싱 장치에서의 숫돌 및 디스크 드레서의 지지 구조를 도시한 도면, 및
도 9 의 (a), (b) 및 (c) 부분은 디스크 드레서의 드레싱 동작을 도시한 개략도로서, 도 9a 는 숫돌의 축방향으로 이 숫돌의 제 1 일단부의 일 위치에서 회전하는 이동한 디스크 드레서의 상태를 나타내는 도면, 도 9b 는 숫돌의 축방향으로 이 숫돌의 중간부의 일 위치에서 회전하는 이동한 디스크 드레서의 상태를 나타내는 도면, 도 9c 는 숫돌의 축방향으로 이 숫돌의 제 2 일단부의 일 위치에서 회전하는 이동한 디스크 드레서의 상태를 나타내는 도면.

이하, 본 발명에 따른 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법과 드레싱 장치뿐만 아니라 내접 기어 연삭기를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 실시형태들에 있어서 동일한 구조 및 기능을 갖는 부재에 대해서는 동일한 도면 부호로 나타내었다. 이러한 부재에 대한 중복 기재는 생략한다.

(제 1 실시형태)

도 1 은 내접 기어 연삭기에서의 내접 기어 및 숫돌의 지지 구조를 도시한다. 도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 드레싱 장치에서의 숫돌 및 디스크 드레서의 지지 구조를 도시한다. 도 3 은 숫돌의 종단면도이다. 도 4 는 숫돌에 의해 연삭되는 내접 기어를 도시한다. 도 5 는 숫돌을 드레싱하는 디스크 드레서를 도시한다. 도 6 은 디스크 드레서의 드레싱 동작을 도시한 개략도이다. 도 7a, 도 7b 및 도 7c 는 디스크 드레서가 숫돌을 드레싱하는 동작에 있으면서, 디스크 드레서와 숫돌이 맞물린 다양한 상태를 도시한다. 특히, 도 7a 는 디스크 드레서가 숫돌의 축방향으로 이 숫돌의 제 1 일단부의 일 위치에 배치될 때의 맞물린 상태를 나타내고, 도 7b 는 디스크 드레서가 숫돌의 축방향으로 이 숫돌의 중간부의 일 위치에 배치될 때 맞물린 상태를 나타내며, 도 7c 는 디스크 드레서가 숫돌의 축방향으로 이 숫돌의 제 2 일단부의 일 위치에 배치될 때 맞물린 상태를 나타낸다.

우선, 도 1 에는, 도시하지 않은 내접 기어 연삭기에 제공되는 숫돌 (12) 인 배럴 웜형 공구로 내접 나선 기어 (11) 인 워크의 치면을 연삭하는 것이 도시되어 있다. 내접 기어 연삭기는 이 내접 기어 연삭기에 부설된 드레싱 장치 (1) 로 숫돌 (12) 을 드레싱할 수 있다. 보다 자세하게는, 도 2 에 도시된 바와 같이, 디스크 드레서 (13) 는 숫돌 (12) 을 드레싱하는데 사용된다.

숫돌 (12) 은, 도 3 에 도시된 바와 같이, 배럴형 웜이다. 숫돌 (12) 의 직경은 그 축방향 양단부에서부터 숫돌 (12) 의 중간부를 향해 점차적으로 증가한다. 숫돌 (12) 은 나선 기어 형상이고 소정의 내접 기어 사양의 내접 기어 (11) 와 적절하게 맞물리게 되는 외접 기어 사양을 가진다. 디스크 드레서 (13) 는 디스크 형상으로 형성된다. 디스크 드레서 (13) 의 날면은 숫돌 (12) 의 날면과 접촉하여 서로 맞물린다. 디스크 드레서 (13) 의 날면의 표면에는 다이아몬드 지립이 전착 (피막) 된다.

도 l 에 도시된 바와 같이, 내접 기어 연삭기에는 내접 기어 (11) 및 숫돌 (12) 이 형성된다. 내접 기어 (11) 는 수직한 워크 회전축 (C1) 주변에 회전가능하게 부착된다. 숫돌 (12) 은, 그 워크 회전축 (C1) 에 대하여 소정의 축각 (축 교차각) (A1) 으로 경사진 숫돌 회전축선 (B) 주변에 회전가능하게 장착된다 (숫돌 (12) 을 회전시키도록 구성되는 기구를 공구 회전 수단이라고 할 수 있음). 숫돌 (12) 은, x 축선 방향으로 수평하게 연장하는 래디얼축 (X1); z 축선 방향으로 수직하게 연장하는 워크 회전축 방향 (간단하게 축 방향이라고 함) 유입축 (Z1); 및 x 축선 및 z 축선 방향과 직교하는 y 축선 방향으로 수평하게 연장하는 수평축 (Y1) 에 의해 지지된다. 이렇게 지지되는 숫돌 (12) 은 x 축선, y 축선 및 z 축선 방향으로 이동가능하다.

또한, 도 2 에 도시된 바와 같이, 내접 기어 연삭기에 부설된 드레싱 장치 (1) 에는 디스크 드레서 (13) 가 형성된다. 디스크 드레서 (13) 는, 워크 회전 축 (C1) 에 대하여 소정의 드레서 부착각 (attaching angle; A2) 으로 경사진 드레서 회전축선 (D) 주변에 회전가능하게 지지된다 (드레서 회전축선 (D) 주변에서 디스크 드레서 (13) 를 회전시키도록 구성되는 기구를 드레서 회전 수단이라고 할 수 있음). 디스크 드레서 (13) 는 또한 수직한 드레서 공전축 (C2) 주변에서 공전가능하다 (수직한 드레서 공전축 (C2) 주변에서 디스크 드레서 (13) 를 공전시키도록 구성되는 기구를 상대 공전 수단 또는 드레서 공전 수단이라고 함). 디스크 드레서 (13) 와 드레서 공전축 (C2) 간의 거리, 즉 공전 반경은, 수평의 드레서 공전 반경 설정축 (U) 에 의해 조절될 수 있다 (공전 반경을 조절하도록 구성되는 기구를 공전 반경 조절 수단이라고 할 수 있음). 드레서 공전 반경 설정축 (U) 이외에, 디스크 드레서 (13) 를 회전가능하게 지지하도록 이하의 축: 래디얼축 (X1) 과 평행한 래디얼축 (X2); 수평축 (Y1) 과 평행한 수평축 (Y2); 워크 회전축 방향 유입축 (Z1) 과 평행한 워크 회전축 방향 유입축 (Z2) 이 제공된다. 이렇게 지지되는 디스크 드레서 (13) 는 x 축선, y 축선 및 z 축선 방향으로 이동가능하다.

래디얼축 (X2), 수평축 (Y2) 및 워크 회전축 방향 유입축 (Z2) 은 함께 공전축 이동 수단을 형성하는 것을 알아야 한다. 또한, 워크 회전축 방향 유입축 (Z2) 은 요동 수단을 형성한다. 이러한 수단에 대해서는 후술한다.

내접 기어 (11) 를 숫돌 (12) 로 연삭하는 것은, 숫돌을 축각 (A1) 으로 경사지게 하면서 기계가공 위치로 숫돌 (12) 을 이동시킴으로써 시작된다. 래디얼축 (X1), 수평축 (Y1) 및 워크 회전축 방향 유입축 (Z1) 은 숫돌 (12) 을 이동시키는데 사용된다. 이렇게 이동한 숫돌 (12) 은 내접 기어 (11) 와 맞물리게 된다. 그 후, 내접 기어 (11) 는 워크 회전축 (C1) 주변을 회전하게 되고 또한 숫돌 (12) 은 숫돌 회전축 (B) 주변을 회전하게 되는 반면, 숫돌 (12) 은 워크 회전축 방향 유입축 (Z1) 에 의해 z 축선 방향으로 요동치게 된다. 이때, 숫돌 (12) 이 요동치게 됨으로써, 숫돌 (12) 의 날면이 내접 기어 (11) 의 폭 방향으로 치면 각각의 전체 영역과 접촉할 수 있다.

이때, 서로 맞물리는 내접 기어 (11) 와 숫돌 (12) 둘 다는, 축각 (A1) 을 형성하면서 서로 동기식으로 회전한다. 그리하여, 내접 기어 (11) 의 치면과 숫돌 (12) 의 날면간의 상대적인 미끄러짐 속도가 커지고, 이러한 상대적인 속도가 커짐으로써 연삭 속도도 커진다. 그 결과, 내접 기어 (11) 는, 숫돌 (12) 의 날면 형상이 내접 기어 (11) 의 치면에 전사될 수 있도록 마무리가공된다.

이때, 소정 수량의 내접 기어 (11) 를 연삭하기 위해 숫돌 (12) 을 사용함으로써, 내접 기어 (11) 의 치면의 연삭 정밀도를 저하시킬 수 있다는 것을 알아야 한다. 이러한 저하에 대처하기 위해서, 드레싱 장치 (1) 를 구동시켜, 숫돌 (12) 의 드레싱을 정기적으로 실시해야 한다.

디스크 드레서 (13) 로 숫돌 (12) 을 드레싱하는 것은, 도 5 에 도시된 바와 같이, 내접 기어 (11) 를 내접 기어 연삭기로부터 분리함으로써 시작된다. 그 후, 숫돌 (12) 을 축각 (A1) 으로 경사진 상태에서 유지하면서, 이 숫돌 (12) 을 기계가공 위치로 이동시킨다. 래디얼축 (X1), 수평축 (Y1), 및 워크 회전축 방향 유입축 (Z1) 은 숫돌 (12) 을 이동시키는데 사용된다. 그 후, 드레서 공전축 (C2) 이 워크 회전축 (C1) 과 동축으로 위치될 수 있도록 디스크 드레서 (13) 가 이동된다. 래디얼축 (X2), 수평축 (Y2), 및 워크 회전축 방향 유입축 (Z2) 은 디스크 드레서 (13) 를 이러한 방식으로 이동시키는데 사용된다. 또한, 디스크 드레서 (13) 는, 드레서 공전 반경 설정축 (U) 으로 이동하여, 이 디스크 드레서 (13) 가 기계가공 위치에 배치되는 숫돌 (12) 과 맞물릴 수 있다. 이때, 디스크 드레서 (13) 의 부착각은 내접 기어 (11) 의 나선각과 동일하도록 설정됨을 알아야 한다. 그리하여, 드레싱 설정이 완료된다.

전술한 바와 같이, 숫돌 (12) 은 기계가공 위치로 이동되는 반면, 디스크 드레서 (13) 는 내접 기어 (11) 의 연삭시에 이 내접 기어 (11) 가 있는 위치로 이동된다. 그 결과, 드레싱시에 숫돌 (12) 과 디스크 드레서 (13) 가 맞물린 상태는, 연삭시에 내접 기어 (11) 와 숫돌 (12) 이 맞물린 상태와 거의 동일하게 된다.

다음으로, 도 6 및 도 7a ~ 도 7c 를 참조하여 드레싱 장치 (1) 에 의해 실시되는 드레싱 동작을 설명한다.

이하, 도 6 을 참조한다. 먼저, 디스크 드레서 (13) 는 드레서 공전축 (C2) 주변을 공전하게 되고 또한 그리하여 디스크 드레서 (13) 가 숫돌 (12) 의 일단부와 맞물릴 수 있는 위치 d1 으로 이동하게 된다. 이때의 맞물린 상태를 도 7a 에서 도시한다. 그 후, 숫돌 (12) 은 숫돌 회전축선 (B) 주변을 회전하게 되고 또한 디스크 드레서 (13) 는 드레서 회전축선 (D) 주변을 회전하게 되며, 디스크 드레서 (13) 는 드레서 공전축 (C2) 주변을 공전하게 되고 또한 그리하여 이 위치 d1 으로부터 디스크 드레서 (13) 가 숫돌 (12) 의 중간부와 맞물리는 다른 위치 d2 로 이동하게 된다. 이때의 맞물린 상태를 도 7b 에 도시한다. 그 다음에, 디스크 드레서 (13) 는 드레서 공전축 (C2) 주변을 공전하게 되고 또한 그리하여 이 위치 d2 로부터 숫돌 (12) 의 다른 일단부와 맞물리는 위치 d3 로 이동하게 된다. 이때의 맞물린 상태를 도 7c 에 도시한다.

이 경우에, 드레서 공전축 (C2) 은 워크 회전축 (C1) 과 동축으로 위치된다. 또한, 디스크 드레서 (13) 가 기계가공 위치에 배치된 숫돌 (12) 과 맞물릴 수 있도록 이 디스크 드레서 (13) 가 이동하게 된다. 그리하여, 디스크 드레서 (13) 는 내접 기어 (11) 의 원주 방향으로 공전하게 된다. 또한, 공전시에, 디스크 드레서 (13) 는 워크 회전축 방향 유입축 (Z2) 에 의해 z 축선 방향으로 요동치게 된다.

디스크 드레서 (13) 를 위치 d1 으로부터 위치 d3 로 공전시키면서 이 디스크 드레서 (13) 를 z 축선 방향으로 요동 운동시킴으로써, 디스크 드레서 (13) 의 날선 (edge tips) 이 숫돌 (12) 의 저면 (bottom lands) 을 드레싱하고 또한 디스크 드레서 (13) 의 날면이 숫돌 (12) 의 날면을 드레싱한다. 디스크 드레서 (13) 를 위치 d1 으로부터 위치 d3 로 공전시키는 1 패스로, 숫돌 (12) 의 저면과 날면 둘 다에 의해 형성되는 각각의 홈부의 드레싱이, 그 길이 방향으로 홈부의 소정의 영역에서만 실시된다. 그리하여, 전술한 1 패스가 종료되자마자, 디스크 드레서 (13) 는 워크 회전축 방향 유입축 (Z2) 에 의해 z 축선 방향 (즉, 상방) 으로 이동하게 되고, 다수회의 패스 동작을 반복한다. 숫돌 (12) 의 홈부 각각을 이러한 방식으로 드레싱한다. 그 후, 숫돌 (12) 의 나머지 홈부를 드레싱하기 위해 이러한 유사한 동작이 실시된다.

디스크 드레서 (13) 가 z 축선 방향으로 요동칠 때, 숫돌 (12) 의 나선각에 따라 드레서 회전축 (D) 의 드레서 부착각 (A2) 을 보정할 필요가 있음을 알아야 한다. 이러한 방식으로 실시되는 보정은 통상적으로 나선 보정 (helical correction) 으로 알려져 있다. 이러한 나선 보정은 숫돌 (12) 이 평 기어일 때에는 필요하지 않다.

또한, 숫돌 (12) 의 날은, 이 날을 절삭하기 위해 내접 기어 (11) 에 대한 형성 방법과 상이한 방법으로 형성되어야 하는 특별한 내접 나선 기어를 사용하여 이하의 방법으로 절삭된다. 다이아몬드 지립 등의 경질의 지립은 날 절삭을 위해 내접 나선 기어의 치면에 전착된다. 축각 (A) 으로 경사져서 유지되는 원주형 웜이 날 절삭을 위해 내접 나선 기어와 맞물리게 된다. 더욱이, 디스크 드레서 (13) 의 날면 각각의 형상은, 내접 기어 (11) 에 내접하여 서로 맞물리도록 설정되는 외접 기어를 연삭하는데 사용되는 내접 기어형 숫돌의 날면 각각의 형상과 동일하도록 설정된다.

따라서, 본 발명에 따른 드레싱 장치에 있어서, 서로 맞물리는 숫돌 (12) 과 디스크 드레서 (13) 를 회전시키면서, 디스크 드레서 (13) 는 수직한 드레서 공전축 (C2) 주변을 공전하게 된다. 그리하여, 본 발명의 드레싱 장치를 사용함으로써, 디스크 드레서 (13) 를 사용하여 배럴 웜형 숫돌 (12) 을 고정밀도로 드레싱할 수 있다.

또한, 디스크 드레서 (13) 의 드레서 공전축 (C2) 은 이동가능하게 구성되며, 이 디스크 드레서 (13) 의 공전 반경의 거리는 조절가능하게 구성된다. 그리하여, 드레서 공전축 (C2) 은 내접 기어 (11) 의 워크 회전축 (C1) 과 동축으로 위치될 수 있고, 디스크 드레서 (13) 의 공전 반경의 거리는 내접 기어 (11) 의 반경의 거리와 동일하게 할 수 있다. 그리하여, 내접 기어 (11) 를 연삭하는 기계가공 위치에 배치되는 숫돌 (12) 주변에서, 디스크 드레서 (13) 가 내접 기어 (11) 의 원주 방향으로 공전한다. 그리하여, 연삭시의 조건과 유사한 기계가공 (구동) 조건으로 숫돌 (12) 을 구동하여 드레싱을 실시할 수 있다. 새로운 드레싱 조건을 설정할 필요가 없다. 더욱이, 연삭시의 숫돌 (12) 의 위치는 드레싱시의 숫돌의 위치와 동일하다. 그리하여, 구동 제어가 간소화된 공간 절약된 드레싱 장치를 제공할 수 있다.

또한, 전술한 형상으로 인해, 내접 기어 연삭기에서 고정밀도로 드레싱된 숫돌 (12) 로, 내접 기어 (11) 의 치면을 연삭할 수 있다. 그리하여, 고품질의 내접 기어 (11) 를 제조할 수 있다.

[제 2 실시형태]

도 8 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 드레싱 장치에서의 숫돌 및 디스크 드레서의 지지 구조를 도시한다. 도 9a, 도 9b 및 도 9c 는 디스크 드레서의 드레싱 동작을 도시한 개략도이다. 도 9a 는 숫돌의 축선 방향으로 이 숫돌의 제 1 일단부의 일 위치에서 회전하는 이동한 디스크 드레서의 상태를 나타내는 도면; 도 9b 는 숫돌의 축선 방향으로 이 숫돌의 중간부의 일 위치에서 회전하는 이동한 디스크 드레서의 상태를 나타내는 도면; 및 도 9c 는 숫돌의 축선 방향으로 이 숫돌의 제 2 일단부의 일 위치에 있는 이동한 디스크 드레서의 상태를 나타내는 도면이다.

도 8 에 도시된 바와 같이, 상기 내접 기어 연삭기에는 드레싱 장치 (2) 가 장착된다. 드레싱 장치 (2) 는, 드레서 부착각 (A2) 으로 경사진 드레서 회전축선 (D) 이외에 수직한 드레서 회전축 (C3) 을 포함한다. 드레싱 장치 (2) 는 또한 래디얼축 (X2), 수평축 (Y2) 및 워크 회전축 방향 유입축 (Z2) 을 포함한다. 수직한 드레서 회전축 (C3) 은, 워크 회전축 (C1) 에 평행하고 또한 디스크 드레서 (13) 의 중심을 통과하도록 배치된다. 디스크 드레서 (13) 는, 수직한 회전축 (C3) 주변에 회전가능하게 지지된다 (디스크 드레서 (13) 를 회전시키도록 구성되는 기구를 수직한 드레서 회전 수단이라고 할 수 있음).

래디얼축 (X1) 및 수평축 (Y1) 은 함께 이동 수단을 형성함을 알아야 한다. 이 이동 수단과 수직한 드레서 회전 수단은 함께 상대적인 공전 수단을 형성한다. 이러한 수단에 대해서는 후술한다.

다음으로, 도 7a ~ 도 7c 및 도 9a ~ 도 9c 를 참조하여 드레싱 장치 (2) 에 의한 드레싱 동작을 설명한다.

이하, 도 9a 를 참조한다. 먼저, 숫돌 (12) 은 래디얼축 (X1) 및 수평축 (Y1) 에 의해 x 축선 및 y 축선 방향으로 각각 이동된다. 또한, 디스크 드레서 (13) 를 드레서 부착각 (A2) 으로 경사진 상태로 유지하면서, 이 디스크 드레서 (13) 는 회전각이 최대화될 수 있도록 수직한 회전축 (C3) 주변을 회전하게 된다. 그리하여, 이 디스크 드레서 (13) 는 숫돌 (12) 의 양단부 중 일단부와 맞물리게 된다. 이 때의 맞물린 상태를 도 7a 에 도시한다.

그 후, 도 9b 에 도시된 바와 같이, 숫돌 (12) 은 숫돌 회전축 (B) 주변을 회전하게 되고 또한 디스크 드레서 (13) 는 드레서 회전축선 (D) 주변을 회전하게 되면서, 숫돌 (12) 은 래디얼축 (X1) 및 수평축 (Y1) 에 의해 x 축선 및 y 축선 방향으로 각각 이동된다. 그리하여 이동한 숫돌 (12) 과 디스크 드레서 (13) 의 맞물리는 위치는, 숫돌의 전술한 일단부의 위치로부터 숫돌의 중간부의 일 위치로 이동된다. 디스크 드레서 (13) 는, 이 숫돌 (12) 의 이동과 함께, 수직한 회전축 (C3) 주변을 회전한다. 이때, 디스크 드레서가 전술한 중간부로 근접할수록, 이 디스크 드레서 (13) 의 회전각은 점차적으로 작아진다. 이때의 서로 맞물린 상태를 도 7b 에 도시한다.

그 다음에, 도 9c 에 도시된 바와 같이, 숫돌 (12) 은 래디얼축 (X1) 및 수평축 (Y1) 에 의해 x 축선 및 y 축선 방향으로 각각 이동된다. 그리하여 이동한 숫돌 (12) 과 디스크 드레서 (13) 의 맞물리는 위치는, 숫돌의 전술한 중간부의 위치로부터 숫돌의 양단부 중 다른 일단부의 위치로 이동된다. 디스크 드레서 (13) 는, 이 숫돌 (12) 의 이동과 함께, 수직한 드레서 회전축 (C3) 주변을 회전한다. 이때, 디스크 드레서가 전술한 일단부로 근접할수록, 이 디스크 드레서 (13) 의 회전각은 점차적으로 커진다. 이때의 서로 맞물린 상태를 도 7c 에 도시한다.

이러한 경우에, 숫돌 (12) 은 래디얼축 (X1) 및 수평축 (Y1) 에 의해 x 축선 및 y 축선 방향으로 각각 이동된다. 또한, 디스크 드레서 (13) 는 수직한 드레서 회전축 (C3) 주변을 회전하게 된다. 그리하여, 숫돌 (12) 및 디스크 드레서 (13) 는 수평면내에서 상대적으로 공전한다. 또한, 회전시에, 디스크 드레서 (13) 는, 워크 회전축 방향 유입축 (Z2) 에 의해 z 축선 방향으로 요동치게 된다.

이와 같이, 숫돌 (12) 은 x 축선 및 y 축선 방향으로 이동된다. 또한, 디스크 드레서 (13) 는 수직한 드레서 회전축 (C3) 주변을 회전하면서, 이 디스크 드레서 (13) 는 z 축선 방향으로 요동치게 된다. 그럼으로써, 디스크 드레서 (13) 의 날선은 숫돌 (12) 의 저면을 드레싱하고, 디스크 드레서 (13) 의 날면은 숫돌 (12) 의 날면을 드레싱한다. 숫돌 (12) 을 그 일단부로부터 다른 일단부까지 접촉시키는 디스크 드레서 (13) 의 1 패스 이동으로, 숫돌 (12) 의 저면과 날면에 의해 형성되는 각각의 홈부의 드레싱은, 그 길이 방향으로 홈부의 소정 영역에서만 실시된다. 그리하여, 전술한 1 패스가 종료되자마자, 디스크 드레서 (13) 는 워크 회전축 방향 유입축 (Z2) 에 의해 z 축선 방향 (즉, 상방) 으로 이동하게 된다. 그 후, 다수회의 패스 동작을 반복한다. 숫돌 (12) 의 홈부 각각은 이러한 방식으로 드레싱된다. 그 후, 숫돌 (12) 의 나머지 홈부를 드레싱하기 위해 유사한 동작을 실시한다. 또한, 전술한 바와 같이, 디스크 드레서 (13) 가 z 축선 방향으로 요동치면, 상기 나선 보정이 실시될 필요가 있다.

따라서, 본 발명에 따른 드레싱 장치에서, 서로 맞물리는 숫돌 (12) 과 디스크 드레서 (13) 는 회전하게 된다. 즉, 숫돌 (12) 을 x 축선 및 y 축선 방향으로 이동시키고 또한 디스크 드레서 (13) 를 수직한 드레서 회전축 (C3) 주변에서 회전시킴으로써, 디스크 드레서 (13) 를 사용하여 배럴 웜형 숫돌 (12) 을 고정밀도로 드레싱할 수 있다. 또한, 드레싱시의 공전 동작은, 종래 유형의 내접 기어 연삭기에 제공되는 래디얼축 (X1) 및 수평축 (Y1) 을 사용하여 또한 드레싱 장치 (2) 의 수직한 드레서 회전축 (C3) 을 사용하여 실시된다. 그리하여, 드레싱 장치 (2) 에 제공되는 구동축의 개수를 가능한 한 작게 형성할 수 있으므로, 드레싱 장치 (2) 의 크기를 컴팩하게 할 수 있다. 또한, 내접 기어 연삭기에서, 고정밀도로 드레싱되는 숫돌 (12) 을 내접 기어 (11) 의 치면의 연삭에 사용한다. 그리하여, 고품질의 내접 기어 (11) 를 제조할 수 있다.

본 발명은, 배럴 웜형 공구의 드레싱 장치에 적용가능하다.

Claims

내접 기어를 연삭하도록 형성되고 또한 축선 방향의 양단부에서부터 중간부쪽으로 점차적으로 그 직경이 증가하는 배럴 웜형 공구의 드레싱을 실시하기 위한 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법으로서, 상기 드레싱은 디스크형 디스크 드레서와 배럴 웜형 공구를 맞물리게 함으로써 실시되는 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법에 있어서,
상기 배럴 웜형 공구는 상기 내접 기어를 위한 수직한 워크 회전축에 대하여 미리 정해진 축 교차각을 이루는 공구 회전축 주변을 회전하고,
상기 내접 기어의 나선각과 동일한 각으로 배치되는 상기 디스크 드레서는 드레서 회전축 주변을 회전하며,
서로 맞물려서 둘 다 회전하는 상기 배럴 웜형 공구 및 상기 디스크 드레서는 수평면내에서 서로 상대적으로 공전되는 것을 특징으로 하는 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 디스크 드레서는 수직한 드레서 공전축 주변을 공전하는 것을 특징으로 하는 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 디스크 드레서는, 워크 회전축에 평행하고 또한 디스크 드레서의 중심을 통과하는 수직한 드레서 회전축 주변을 회전하고,
상기 배럴 웜형 공구 및 상기 디스크 드레서는 수평면내에서 선형으로 이동되는 것을 특징으로 하는 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 디스크 드레서는 공전하면서 수직 방향으로 요동치는 것을 특징으로 하는 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 디스크 드레서는 상기 워크 회전축 주변에서 또한 상기 내접 기어의 원주 방향으로 공전되는 것을 특징으로 하는 배럴 웜형 공구의 드레싱 방법.
내접 기어를 연삭하도록 형성되고 또한 축선 방향의 양단부에서부터 중간부쪽으로 점차적으로 그 직경이 증가하는 배럴 웜형 공구의 드레싱을 실시하기 위한 드레싱 장치로서, 상기 드레싱은 디스크형 디스크 드레서와 배럴 웜형 공구를 맞물리게 함으로써 실시되는 드레싱 장치에 있어서,
상기 드레싱 장치는,
상기 내접 기어를 위한 수직한 워크 회전축에 대하여 미리 정해진 축 교차각을 이루는 공구 회전축 주변에서 상기 배럴 웜형 공구를 회전시키는 공구 회전 수단,
상기 내접 기어의 나선각과 동일한 각으로 배치되는 상기 디스크 드레서를 드레서 회전축 주변에서 회전시키는 드레서 회전 수단, 및
서로 맞물려서 둘 다 회전하는 상기 배럴 웜형 공구 및 상기 디스크 드레서를 수평면내에서 서로 상대적으로 공전시키는 상대 공전 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 드레싱 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 상대 공전 수단은, 상기 디스크 드레서를 수직한 드레서 공전축 주변에서 공전시키는 드레서 공전 수단인 것을 특징으로 하는 드레싱 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 상대 공전 수단은,
상기 워크 회전축에 평행하고 또한 상기 디스크 드레서의 중심을 통과하는 수직한 드레서 회전축 주변에서 디스크 드레서를 회전시키는 수직한 드레서 회전 수단과,
상기 배럴 웜형 공구 및 상기 디스크 드레서를 수평면내에서 선형으로 이동시키는 이동 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드레싱 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 디스크 드레서를 공전시키면서 수직 방향으로 요동시키는 요동 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드레싱 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 드레서 공전축을 이동시키는 공전축 이동 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드레싱 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 디스크 드레서의 공전 반경의 거리를 조절하는 공전 반경 조절 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드레싱 장치.
제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 드레싱 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 내접 기어 연삭기.