KR20100069587A - Dressing gear and method for dressing a gear-shaped grinding wheel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기어의 호닝(honing)이나 연삭에 사용하는 기어형 숫돌을 드레싱 기어에 의해 드레싱하는 방법 및 드레싱 기어에 관한 것으로, 특히 비교적 작은 모듈의 기어형 숫돌을 드레싱하는데 적합한 드레싱 방법 및 드레싱 기어에 관한 것이다. 여기서 기어란, 스퍼 기어, 헬리컬 기어를 말하고 외측 기어, 내측 기어를 포함한다.BACKGROUND OF THE
종래, 스퍼 기어나 헬리컬 기어를 호닝하기 위해서 내측 숫돌(internal grinding wheel)이나 외측 숫돌(external grinding wheel)이 사용된다. 내측 숫돌은 둥근 고리 모양으로, 호닝해야 할 기어에 맞물릴 수 있는 톱니가 내주면에 형성되어 있다. 외측 숫돌은 일반적으로 동일하게 둥근 고리 모양으로, 호닝해야 할 기어에 맞물릴 수 있는 톱니가 외주면에 형성되어 있다. 또, 기어의 연삭에도 연삭 숫돌이 사용되는데 웜기어 형상을 한 숫돌이 사용된다.Conventionally, an internal grinding wheel or an external grinding wheel is used for honing a spur gear or a helical gear. The inner whetstone has a round ring shape, and teeth are formed on the inner circumferential surface that can engage the gear to be honed. The outer grindstone is generally the same round annular shape, with teeth formed on the outer circumferential surface that can engage the gear to be honed. Grinding wheels are also used for grinding gears, but grinding wheels with worm gears are used.
JP06-320420A 및 JP06-206163A에 기재되어 있는 바와 같이, 이러한 숫돌은 표면에 다이아몬드 입자 또는 CBN 입자가 코팅된 드레싱 기어에 의해 드레싱된다. 드레싱 기어는 일반적으로 호닝 또는 연삭되어야 할 기어와 동일한 모듈이 이용된다. 따라서, 호닝 또는 연삭되어야 할 기어의 톱니가 작은 모듈이라면 그 작은 모듈에 대응하여 드레싱 기어의 톱니도 작은 모듈이 된다.As described in JP06-320420A and JP06-206163A, this grindstone is dressed by a dressing gear coated with diamond particles or CBN particles on its surface. Dressing gear is generally used with the same module as the gear to be honed or ground. Therefore, if the tooth of the gear to be honed or ground is a small module, the tooth of the dressing gear is also a small module corresponding to the small module.
종래, 드레싱 기어는 그 표면에 상기 입자가 코팅된 상태 그대로는 면 거칠기가 불균일하고 형상이나 피치 정밀도도 나쁘기 때문에 양호한 가공 정밀도를 얻을 수 없다. 따라서 날 면에 트루잉(truing) 연삭을 한 후에 사용된다. 트루잉 연삭은 도 11에 나타내는 바와 같이, 코팅 후의 드레싱 기어(D)의 날 면에 대해서 원판형의 다이아몬드 휠(W)을 이용한다. 드레싱 기어를 트루잉 연삭함으로써 그 면 거칠기나 형상, 피치 정밀도가 조절되어 사용된다.Conventionally, the dressing gear cannot obtain satisfactory processing accuracy because the surface roughness is uneven and the shape and pitch precision are poor, as long as the particles are coated on the surface thereof. Therefore it is used after truing grinding on the blade surface. As shown in FIG. 11, the disk-shaped diamond wheel W is used for the blade surface of the dressing gear D after coating as shown in FIG. By truing and grinding the dressing gear, its surface roughness, shape and pitch precision are adjusted and used.
그렇지만, 드레싱 기어의 모듈이 작아지면, 즉, 드레싱 기어의 톱니 피치가 좁아지면 다이아몬드 휠이 인접된 톱니에 간섭하여 트루잉 연삭을 할 수 없는 경우가 발생한다. 즉, 다이아몬드 휠은 두께를 0.5㎜ 미만으로 하면 제작상의 이유로 정밀도가 떨어지는 동시에 트루잉 연삭에 필요한 강도가 부족해진다. 이에 따라, 모듈이 1.25 미만인 작은 피치의 드레싱 기어를 경제적으로 제작하는 것이 곤란했다. 그 결과로서, 모듈이 1.25 미만인 기어(워크)를 호닝하기 위한 기어형 숫돌이나 모듈이 1.25 미만인 기어(워크)를 연삭하기 위한 웜형 숫돌을 드레싱하는 것이 곤란했다.However, when the module of the dressing gear becomes small, that is, when the tooth pitch of the dressing gear is narrowed, the diamond wheel interferes with the adjacent teeth so that true grinding cannot be performed. In other words, if the thickness of the diamond wheel is less than 0.5 mm, the precision decreases for manufacturing reasons, and the strength necessary for true grinding is insufficient. As a result, it was difficult to economically manufacture a dressing gear having a small pitch of less than 1.25 modules. As a result, it was difficult to dress gear-type grindstones for honing gears (work) with modules less than 1.25 and worm-shaped grindstones for grinding gears (work) with modules less than 1.25.
상기 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은 워크로서의 기어의 호닝 또는 연삭에 사용하는 기어형 숫돌을 드레싱하기 위한 드레싱 기어로서, 톱니 표면에 다이아몬드 입자 또는 CBN 입자가 코팅되고, 각각 서로 인접하는 톱니와 톱니 사이가 적 어도 1톱니 결락됨으로써, 결락된 톱니 수와 결락되지 않은 톱니 수를 합계한 총 톱니 수의 적어도 절반 수의 톱니가 결락되어 있는 결락 톱니 구조로 이루어지고, 상기 결락되어 있는 톱니가 존재한다고 가정한 경우의 모듈이 상기 기어형 숫돌과 동일하며, 다이아몬드 휠에 의해 트루잉 연삭되어 있는 것을 특징으로 하는 드레싱 기어를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a dressing gear for dressing a gear-type grindstone used for honing or grinding a gear as a work, wherein the tooth surface is coated with diamond particles or CBN particles, and the teeth and teeth are adjacent to each other. The absence of at least one tooth results in a missing tooth structure in which at least half of the total number of teeth, which is the sum of the number of missing teeth and the number of missing teeth, is missing, and the missing teeth exist. The module in the case of supposition is the same as the above gear grindstone, and provides a dressing gear characterized in that it is trued and ground by a diamond wheel.
드레싱 기어는 작은 모듈ㆍ적은 톱니 수의 워크인 경우, 이 워크와 동일한 톱니 수로 하면 드레싱의 전사성이 나쁘고, 드레싱 기어의 수명이 짧다는 문제점이 발생한다. 그러한 문제점을 해결하기 위해서 드레싱 기어의 톱니 수를 워크의 톱니 수의 2배 ~ 3배로 설정한다.When the dressing gear has a small number of modules and a small number of teeth, the same number of teeth as this work causes a problem of poor dressing transfer and a short life of the dressing gear. In order to solve such a problem, the number of teeth of the dressing gear is set to 2 to 3 times the number of teeth of the work.
또, 본 발명은 기어형 숫돌을 드레싱 기어에 의해 드레싱하는 방법으로서, 상기 드레싱 기어로서, 톱니 표면에 다이아몬드 입자 또는 CBN 입자가 코팅되어 있는 드레싱 기어로, 각각 서로 인접하는 톱니와 톱니 사이가 1톱니 결락됨으로써, 결락된 톱니 수와 결락되지 않은 톱니 수를 합계한 총 톱니 수의 반수(半數)의 톱니가 결락되어 있는 결락 톱니 구조로 이루어지고, 상기 결락되어 있는 톱니가 존재한다고 가정한 경우의 모듈이 상기 기어형 숫돌과 동일하며, 다이아몬드 휠에 의해 트루잉 연삭된 드레싱 기어를 이용하고, 상기 기어형 숫돌로서, 기어를 호닝하기 위한 내측 숫돌 또는 외측 숫돌로, 톱니 수가 홀수인 기어형 숫돌을 이용하며, 상기 기어형 숫돌과 상기 드레싱 기어를 맞물리게 한 상태에서 공구 스핀들과 워크 스핀들을 전기적인 위치 제어에 의해 결합 연동시키는 동기 시스템을 이용함으로써 기어형 숫돌의 모든 톱니를 드레싱하는 것을 특징으로 하는 기어형 숫돌의 드레싱 방법을 제공한다.In addition, the present invention is a method for dressing a gear-type grindstone with a dressing gear, wherein the dressing gear is a dressing gear coated with diamond particles or CBN particles on a tooth surface, wherein one tooth and a tooth are adjacent to each other. A module in the case of a missing tooth structure in which half the teeth of the total number of teeth in which the missing teeth and the missing teeth are summed up by being missing is formed, and it is assumed that the missing teeth exist. The same as the geared grindstone, using dressing gear trued by a diamond wheel, and using the geared grindstone as an inner grindstone or outer grindstone for honing a gear, and an odd toothed grindstone as the geared grindstone. And electrically position the tool spindle and the work spindle with the geared grindstone and the dressing gear engaged. By using the synchronous system that works by binding to control and provides the dressing method of the geared wheel, characterized in that for dressing all teeth of the gear wheel type.
또한, 본 발명은 기어형 숫돌을 드레싱 기어에 의해 드레싱하는 방법으로서, 상기 드레싱 기어로서, 톱니 표면에 다이아몬드 입자 또는 CBN 입자가 코팅되어 있는 드레싱 기어로, 각각 서로 인접하는 톱니와 톱니 사이가 적어도 1톱니 결락됨으로써, 결락된 톱니 수와 결락되지 않은 톱니 수를 합계한 총 톱니 수의 적어도 절반 수의 톱니가 결락되어 있는 결락 톱니 구조로 이루어지고, 상기 결락되어 있는 톱니가 존재한다고 가정한 경우의 모듈이 상기 기어형 숫돌과 동일하며, 다이아몬드 휠에 의해 트루잉 연삭된 드레싱 기어를 이용하고, 상기 기어형 숫돌로서, 기어를 연삭하기 위한 웜형(worm shaped) 숫돌을 이용하며, 상기 기어형 숫돌과 상기 드레싱 기어를 맞물리게 한 상태에서 공구 스핀들과 워크 스핀들을 전기적인 위치 제어에 의해 결합 연동시키면서 상기 공구 스핀들을 트래버스(traverse)시키는 동기 시스템을 이용함으로써 기어형 숫돌의 모든 톱니를 드레싱하는 것을 특징으로 하는 기어형 숫돌의 드레싱 방법을 제공한다.In addition, the present invention is a method for dressing a gear-type grindstone with a dressing gear, wherein the dressing gear is a dressing gear coated with diamond particles or CBN particles on a tooth surface, each having at least one tooth and a tooth tooth adjacent to each other. Module having a missing tooth structure in which at least half of the total number of teeth, which is the sum of the number of missing teeth and the number of missing teeth, is eliminated, and the missing teeth are assumed to be present. This geared grindstone is the same as the geared grindstone, using a dressing gear trued by a diamond wheel, and using the worm shaped grindstone for grinding gears as the geared grindstone, the geared grindstone and the When the tool spindle and the work spindle are engaged by the electronic position control while the dressing gear is engaged. While provides the dressing method of the geared wheel, characterized in that for dressing all teeth of the gear wheel type by using a synchronization system for the tool spindle traverses (traverse).
상기 웜형 숫돌의 나사산 수(number of thread)는 홀수인 것 바람직하다. 또, 상기 웜형 숫돌의 나사산 수는 상기 결락되어 있는 톱니가 존재한다고 가정한 경우의 상기 드레싱 기어의 총 톱니 수로 나누어떨어지지 않는 수인 것이 바람직하다.Preferably, the number of threads of the worm-type grindstone is odd. The number of threads of the worm-type grindstone is preferably a number which is not divided by the total number of teeth of the dressing gear in the case where the missing teeth exist.
상기 기어형 숫돌은 비트리파이드(vitrified) 숫돌이나 레지노이드(resinoid) 숫돌 등의 일반 숫돌과, 금속제 기재의 톱니 면에 경질 입자가 코팅된 숫돌(예를 들면, CBN 전착 숫돌)을 포함한다.The geared grindstone includes a general grindstone such as a vitrified grindstone or a resinoid grindstone, and a grindstone (for example, a CBN electrodeposited grindstone) coated with hard particles on a tooth surface of a metal substrate.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 있어서, 결락 톱니 구조의 드레싱 기어와 관련하여 「총 톱니 수」란, 결락된 톱니 수를 포함한 톱니 수를 의미하는 것으로 사용하고 있다.In addition, in this specification and a claim, in connection with the dressing gear of a missing tooth structure, "total number of teeth" means the number of teeth including the number of missing teeth.
드레싱 기어를 상기와 같은 결락 톱니 구조로 함으로써 톱니의 홈 폭이 넓어지기 때문에, 예를 들면 0.5㎜ 두께의 다이아몬드 휠을 이용해서 모듈 0.20 정도의 미소 모듈인 드레싱 기어를 트루잉 연삭하는 것이 가능해진다.Since the groove width of a tooth | gear becomes wider by making a dressing gear into the above-mentioned missing tooth structure, for example, it becomes possible to grind the dressing gear which is a micromodule of about 0.20 module using a 0.5 mm-thick diamond wheel.
드레싱 기어의 톱니가 하나씩 걸러 제거된 결락 톱니 구조인 경우, 드레싱 기어와 기어형 숫돌 중 어느 한쪽을 구동시키고 다른 쪽을 종동시키는, 이른바 연동 회전 방법에서는 숫돌과 드레싱 기어의 맞물림율이 적어짐으로 인해 안내성이 저하되며 또한 종동측의 회전 토크가 구동 기어의 톱니 면에 여분의 부하로서 가해지기 때문에 드레싱 기어의 톱니 면 형상을 정확하게 숫돌에 전사하지 못하여 드레싱 정밀도가 떨어진다.In the case of a missing tooth structure in which the teeth of the dressing gear are removed by one another, in the so-called interlocking rotation method, which drives one of the dressing gear and the gear-type grindstone and drives the other, the engagement rate between the grinding wheel and the dressing gear is reduced. Since the performance is lowered and the rotational torque on the driven side is applied to the tooth surface of the drive gear as an extra load, the tooth surface shape of the dressing gear cannot be accurately transferred to the grindstone, resulting in poor dressing accuracy.
따라서, 공구 스핀들과 워크 스핀들을 전기적인 위치 제어에 의해 결합 연동시키는 동기 시스템을 이용하여 결락 톱니 구조의 드레싱 기어를 지지하는 워크 스핀들과 기어형 숫돌을 지지하는 공구 스핀들을 높은 정밀도로 동기 구동시킴으로써 드레싱 기어의 톱니 면 형상을 정확하게 숫돌에 전사하는 것이 가능해진다.Therefore, by using a synchronous system that engages and interlocks the tool spindle and the work spindle by electric position control, the work spindle for supporting the dressing gear of the missing tooth structure and the tool spindle for supporting the geared grindstone are synchronously driven with high precision. It is possible to accurately transfer the tooth surface shape of the gear to the grindstone.
그런데, 드레싱 기어로 기어형 숫돌을 드레싱하는 경우, 기어형 숫돌의 보다 높은 정밀도를 얻기 위해서 기어형 숫돌의 모든 톱니 면이 드레싱 기어의 보다 많은 톱니에 의해 균일하게 드레싱되는 것이 바람직하다.By the way, when dressing a gear-type grindstone with a dressing gear, it is preferable that all tooth surfaces of the gear-type grindstone are uniformly dressed by more teeth of the dressing gear in order to obtain higher precision of the gear-type grindstone.
그렇지만, 예를 들면, 호닝용 기어형 숫돌에 대하여, 기어형 숫돌과 결락 톱 니 구조의 드레싱 기어를 맞물리게 한 상태에서 동기 구동시킨 경우, 특정 복수의 톱니가 드레싱되지 않는 경우가 발생한다.However, for example, when a synchronous drive is performed with the gear-type grindstone and the dressing gear of a missing tooth structure meshed with respect to the honing gear-type grindstone, the specific some teeth may not dress.
예를 들면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 총 톱니 수가 24개(제거되어 있는 톱니(D2, D4, D6, …)를 포함한다)인 드레싱 기어(10)를 이용해서 톱니 수가 60개인 기어형 숫돌(11)을 드레싱하는 경우, 드레싱 기어(10)의 톱니(D1, D3, D5, …)와 기어형 숫돌(11)의 톱니 홈(W1, W2, W3, W4, …)의 관계를 나타내는 도 9의 표에서 알 수 있는 바와 같이, 특정 복수의 톱니 홈(W2, W4, W6, …)에는 드레싱 기어의 톱니가 맞물려 있지 않다. 또한, 일반적으로 톱니 수와 톱니 홈의 수는 동일하다. 따라서, 기어형 숫돌(11)은 톱니 홈(W2, W4, W6, …)과 면하는 톱니 면이 드레싱되어 있지 않다. 이러한 경우에는 동기 구동을 한차례 정지시키고 맞물림 상태를 일단 해제해서 톱니를 하나만 이동시켜 다시 맞물리게 한 다음 동기 구동시키는 맞물림 위치 변경 작업을 수행함으로써 드레싱되지 않은 톱니 면을 드레싱할 수 있지만, 드레싱 공정수의 증가와 드레싱 정밀도의 저하 문제가 발생한다.For example, as shown in FIG. 8, the gear-type grindstone with 60 teeth is formed using the
따라서, 상기 드레싱 기어로서, 각각 서로 인접하는 톱니와 톱니 사이가 1톱니 결락되어 있는 결락 톱니 구조로 이루어지고, 다이아몬드 휠에 의해 트루잉 연삭된 드레싱 기어를 이용하고, 상기 기어형 숫돌로서, 기어를 호닝하기 위한 내측 숫돌 또는 외측 숫돌로, 톱니 수가 홀수인 기어형 숫돌을 이용하면 기어형 숫돌의 숫돌 1회전에 대해 1톱니가 어긋나기 때문에 기어형 숫돌의 전체 톱니를 연속적으로 드레싱할 수 있다.Accordingly, as the dressing gear, a gear having a missing tooth structure in which teeth and teeth between each other are adjacent to each other is formed, and a dressing gear grinded by a diamond wheel is used. As an inner whetstone or an outer whetstone for honing, the use of an odd number of toothed grindstones allows continuous dressing of the entire tooth of the geared grindstone, since one tooth shifts with respect to one revolution of the grindstone of the geared grindstone.
또한, 기어형 숫돌의 톱니 수를 드레싱 기어의 총 톱니 수로 나누어떨어지지 않는 수로 함으로써 기어형 숫돌의 톱니와 드레싱 기어의 톱니의 맞물림이 영구적으로 어긋나기 때문에 숫돌의 톱니 면을 균일하게 드레싱할 수 있다.In addition, since the number of teeth of the gear-type grindstone is not divided by the total number of teeth of the dressing gear, the engagement of the teeth of the gear-type grindstone with the teeth of the dressing gear is permanently displaced, thereby making it possible to uniformly dress the tooth surface of the grindstone.
또, 적은 톱니 수의 드레싱 기어를 이용한 경우에는 드레싱 기어의 공구 수명이 짧고 드레싱의 전사성이 저하되는 문제가 발생하지만, 이러한 문제는 워크의 톱니 수보다 톱니 수가 많은 드레싱 기어를 이용함으로써 해결할 수 있다. 단, 상기 결락 톱니 구조의 드레싱 기어를 이용함으로 발생하는 문제점인 드레싱 공정수의 증가는 워크의 생산 능력 관점에서 볼 때 큰 문제가 되지 않는다.In addition, when a small number of teeth of the dressing gear is used, a problem arises that the tool life of the dressing gear is short and the transferability of the dressing decreases. However, this problem can be solved by using a dressing gear having more teeth than the number of teeth of the workpiece. . However, the increase in the number of dressing processes, which is a problem caused by using the dressing gear of the missing tooth structure, is not a big problem in view of the production capacity of the work.
또, 기어 연삭에 이용하는 웜형 숫돌을 각각 서로 인접하는 톱니와 톱니 사이가 1톱니 결락되어 있는 상기 결락 톱니 구조의 드레싱 기어로 드레싱하는 경우에도 웜형 숫돌의 톱니의 나사산 수가 짝수라면 드레싱되지 않는 톱니 면이 생긴다. 이러한 경우, 먼저 첫 번째 나사산을 드레싱한 후, 웜형 숫돌과 드레싱 기어의 맞물림을 해제한 다음 위상을 이동시키고, 두 번째 나사산의 드레싱 사이클을 실시함으로써 전체 톱니 면을 연삭하는 것이 가능해진다. 이 경우, 공구 스핀들과 워크 스핀들을 전기적인 위치 제어에 의해 결합 연동시키면서 공구 스핀들을 트래버스시키는 동기 시스템을 이용하여 프로그램함으로써 공구 스핀들 및 워크 스핀들의 각각의 회전을 정지시키는 일 없이 첫 번째 나사산과 두 번째 나사산의 드레싱을 연속된 사이클로 실행할 수 있다.In addition, even when dressing the worm type grindstone used for gear grinding with the dressing gear of the said missing tooth structure in which the tooth and the tooth adjacent to each other are one tooth missing, if the number of teeth of the worm type grindstone is even, the tooth surface which is not dressed will be Occurs. In this case, it is possible to grind the entire tooth surface by first dressing the first thread, then by disengaging the worm-like grindstone and dressing gear, then shifting the phase and performing a dressing cycle of the second thread. In this case, the first thread and the second can be programmed without stopping each rotation of the tool spindle and work spindle by programming with a synchronous system that traverses the tool spindle while engaging the tool spindle and the work spindle by electrical position control. Dressing of the threads can be carried out in a continuous cycle.
기어 연삭에 이용하는 웜형 숫돌을 각각 서로 인접하는 톱니와 톱니 사이가 1톱니 결락되어 있는 상기 결락 톱니 구조의 드레싱 기어로 드레싱하는 경우, 웜형 숫돌로서 나사산 수가 홀수인 웜형 숫돌을 이용하여 동기 구동에 의해 트래버스시 킴으로써 전체 나사산 수의 톱니를 연속적으로 드레싱할 수 있다.In the case of dressing the worm type grindstone used for gear grinding with the dressing gear of the said missing tooth structure in which the tooth and the tooth tooth adjacent to each other are one tooth missing, the worm type traverse by synchronous drive using the worm type grindstone with an odd number of threads as a worm type grindstone. In this way, the teeth of the total number of threads can be continuously dressed.
또한, 웜형 숫돌로서 그 나사산 수가 드레싱 기어의 총 톱니 수로 나누어떨어지지 않는 수의 웜형 숫돌을 이용함으로써 균일한 드레싱이 가능해진다.Moreover, uniform dressing is attained by using the number of worm-type grindstones whose thread number does not fall into the total number of teeth of a dressing gear as a worm type grindstone.
본 발명에 의하면, 드레싱 기어를 상기와 같은 결락 톱니 구조로 함으로써 톱니의 홈 폭이 넓어지기 때문에, 예를 들면 0.5㎜ 두께의 다이아몬드 휠을 이용해서 모듈 0.20 정도의 미소 모듈인 드레싱 기어를 트루잉 연삭하는 것이 가능해진다.According to the present invention, since the groove width of the tooth becomes wider by making the dressing gear into the above-mentioned missing tooth structure, for example, a 0.5 mm thick diamond wheel is used to grind the dressing gear, which is a micro module of about 0.20, by using a grinding wheel. It becomes possible.
본 발명에 따른 기어형 숫돌의 드레싱 방법에 관한 적합한 실시형태를 이하에 도면을 참조하여 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a dressing method of a gear grinding wheel according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
도 1은 기어 호닝 머신을 나타내는 일부 단면 측면도이다. 기어 호닝 머신은 본래 워크인 기어를 기어형 숫돌(내측 숫돌 또는 외측 숫돌)로 호닝하기 위한 장치이지만, 워크를 드레싱 기어로 대체함으로써 기어형 숫돌의 드레싱에도 사용할 수 있다.1 is a partial cross-sectional side view showing a gear honing machine. The gear honing machine is an apparatus for honing a gear, which is originally a work, with a gear grinding wheel (inner grinding wheel or outer grinding wheel), but can also be used for dressing gear grinding wheels by replacing the work with a dressing gear.
기어 호닝 머신(1)은 받침대(2) 위에 설치된 워크 스핀들 구동 모터(3), 심압대(4), 내측 숫돌(5)의 바깥 둘레를 고정하는 공구 스핀들(6), 공구 스핀들(6)을 기어(도시하지 않음)를 통해 회전 구동시키는 공구 스핀들 구동 모터(7)를 구비하고 있다.The
또, 공구 스핀들(6)의 회전 각도 위치를 검출하는 검출기(8)가 설치되어 있 다. 도면에 나타내는 검출기는 둥근 고리 모양의 자기 기억장치(magnetic memory)가 장착된 스케일(8a)을 자기 인코더(8b)로 판독하는 형식을 채용하고 있다.Moreover, the
검출기(8)에서 검출된 공구 스핀들(6)의 회전 각도 위치 검출값은 NC 제어장치(9)로 보내져 워크 스핀들 구동 모터(3)의 로터리 인코더(3a)로부터의 신호와 비교되고, NC 제어장치(9)에 의해 공구 스핀들과 워크 스핀들을 전기적인 위치 제어에 의해 동기시켜 결합 연동시킨다.The rotation angle position detection value of the
워크 스핀들 구동 모터(3)의 워크 스핀들(3b)과 심압대(4)의 테일 스톡(4a)에 드레싱 기어(10)가 끼워진다. 호닝용 내측 숫돌(5)과 드레싱 기어(10)를 맞물리게 하여 양자를 동기 구동시킴으로써 내측 숫돌(5)의 톱니가 드레싱된다.The
도면에 있어서, 드레싱 기어(10)는 각각 서로 인접하는 톱니와 톱니 사이가 1톱니 결락되어 있는 결락 톱니 구조의 드레싱 기어를 이용하고 있다(도 2 참조). 이러한 드레싱 기어(10)는 톱니가 결락되어 있는 만큼 서로 인접하는 톱니와 톱니 사이의 틈새가 커지므로, 예를 들면 0.5㎜ 두께의 다이아몬드 휠(W)을 이용해서 모듈이 0.20 정도인 미소 모듈의 드레싱 기어를 트루잉 연삭하는 것이 가능해진다. 또한, 드레싱 기어(10)는 각각 서로 인접하는 톱니와 톱니 사이가 1톱니 결락되어 있으므로 결락된 톱니가 존재한다고 가정한 경우의 총 톱니 수는 짝수이다. 드레싱 기어의 모듈은 결락된 톱니가 존재한다고 가정한 경우의 모듈이다.In the drawing, the
또한, 드레싱 기어(10)는 호닝되어야 할 워크와 모듈, 피치, 톱니 형태는 동일하지만, 워크의 톱니 수의 2 ~ 3배의 톱니 수인 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이로써, 드레싱 기어의 수명 연장과 드레싱의 전사성 개선을 도모할 수 있다.In addition, the
상기와 같은 결락 톱니 구조의 드레싱 기어(10)를 이용하고, 기어형 숫돌로서 톱니 수가 홀수인 내측 숫돌(5)를 이용하여, 내측 숫돌(5)과 드레싱 기어(10)를 맞물리게 한 상태에서 전기적인 위치 제어에 의해 결합 연동시키면서 동기 구동시킴으로써 내측 숫돌(5)의 숫돌 1회전에 대해 1톱니가 어긋나기 때문에 내측 숫돌(5)의 전체 톱니를 드레싱할 수 있다.By using the
예를 들면, 드레싱 기어의 총 톱니 수(1톱니 걸러 제거한 톱니 수를 포함한다)가 24이고 기어형 숫돌의 톱니 수가 61인 경우, 도 3에 나타낸 바와 같이, 기어형 숫돌은 홀수 번째 톱니(W1, W3, W5, …W61) 다음에 짝수 번째 톱니(W2, W4, W6…)가 드레싱되어 모든 톱니가 드레싱됨을 알 수 있다. 또한, 도 3에 있어서, 드레싱 기어의 톱니에 부호 D1, D3, D5, …D23을 부여하고(D2, D4, D6, …D24에 해당하는 톱니는 제거되어 있다.), 기어형 숫돌의 톱니에 부호 W1, W2, W3, W4, …W61을 부여했다.For example, if the total number of teeth of the dressing gear (including the number of teeth removed by one tooth) is 24 and the number of teeth of the geared grindstone is 61, as shown in FIG. 3, the geared grindstone has an odd number of teeth (W1). , W3, W5,... W61), the even-numbered teeth (W2, W4, W6 ...) are dressing, and it can be seen that all teeth are dressing. In Fig. 3, reference numerals D1, D3, D5,... D23 is given (the teeth corresponding to D2, D4, D6, ... D24 are removed), and the teeth W1, W2, W3, W4,... Granted W61.
다음으로, 드레싱 기어의 총 톱니 수(제거한 톱니 수를 포함한다)가 12이고 기어형 숫돌의 톱니 수가 27인 경우에 대하여, 드레싱 기어의 톱니와 기어형 숫돌의 톱니 홈의 관계를 도 4에 나타내고, 드레싱 기어의 총 톱니 수(제거한 톱니 수를 포함한다)가 12이고 기어형 숫돌의 톱니 수가 23인 경우에 대하여, 드레싱 기어의 톱니와 기어형 숫돌의 톱니 홈의 관계를 도 5에 나타낸다. 또한, 도 4에 있어서, 드레싱 기어의 톱니에 부호 D1, D3, D5, …D11을 부여하고(D2, D4, D6, …D12에 해당하는 톱니는 제거되어 있다), 기어형 숫돌의 톱니에 부호 W1, W2, W3, W4, …W27을 부여하고, 도 5에 있어서, 드레싱 기어의 톱니에 부호 D1, D3, D5, …D11 을 부여하고(D2, D4, D6, …D12에 해당하는 톱니는 제거되어 있다.), 기어형 숫돌의 톱니에 부호 W1, W2, W3, W4, …W23을 부여했다.Next, in the case where the total number of teeth (including the number of teeth removed) of the dressing gear is 12 and the number of teeth of the gear grinding wheel is 27, the relationship between the teeth of the dressing gear and the tooth groove of the gear grinding wheel is shown in FIG. In the case where the total number of teeth (including the number of teeth removed) of the dressing gear is 12 and the number of teeth of the gear grindstone is 23, the relationship between the teeth of the dressing gear and the tooth groove of the gear grindstone is shown in FIG. In Fig. 4, the teeth of the dressing gear are denoted by the symbols D1, D3, D5,... D11 is assigned (the teeth corresponding to D2, D4, D6, ... D12 are removed), and the teeth W1, W2, W3, W4,... W27 is given, and in FIG. 5, the teeth of the dressing gear are denoted by D1, D3, D5,... D11 is assigned (the teeth corresponding to D2, D4, D6, ... D12 are removed), and the teeth W1, W2, W3, W4,... Was given W23.
도 4의 표에서는, 표의 왼쪽 위에서 드레싱 기어의 톱니(D1)가 기어형 숫돌의 톱니 홈(W1)에 맞물리고, 드레싱 기어의 10회전째에 다시 드레싱 기어(D1)가 기어형 숫돌(W1)과 맞물리고 있다. 따라서, 10회전마다 하나의 맞물림 패턴을 반복한다. 그렇게 되면, 드레싱 기어의 톱니(D1)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 기어형 숫돌의 톱니 홈 W1, W13, W25, W10, W22, W7, W19, W4, W16하고만 맞물리고, 다른 톱니 홈과 맞물리지 않게 된다.In the table of FIG. 4, the teeth D1 of the dressing gear are engaged with the tooth grooves W1 of the gear-type grindstone at the upper left of the table, and the dressing gear D1 is again the gear-type grindstone W1 at the tenth rotation of the dressing gear. Is interlocking with. Therefore, one engagement pattern is repeated every 10 revolutions. Then, the tooth D1 of the dressing gear meshes only with the tooth grooves W1, W13, W25, W10, W22, W7, W19, W4, W16 of the gear-type grindstone, as shown in FIG. It will not mesh.
한편, 도 5의 표를 참조하면, 드레싱 기어의 톱니(D1)는 톱니 홈 W1, W2, W3, W4, W5, … W13, W14, W15, W16, W17…과 맞물려 모든 톱니 홈과 맞물리게 된다. 도 4의 표의 경우는 기어형 숫돌의 톱니 수가 홀수이지만, 드레싱 기어의 총 톱니 수로 나누어떨어지는 수이며, 도 5의 표의 경우는 기어형 숫돌의 톱니 수가 홀수로서, 드레싱 기어의 총 톱니 수로 나누어떨어지지 않는 수이다.On the other hand, referring to the table of FIG. 5, the teeth D1 of the dressing gear are tooth grooves W1, W2, W3, W4, W5,. W13, W14, W15, W16, W17... It meshes with all the tooth grooves. In the table of FIG. 4, the number of teeth of the gear-type grindstone is odd, but divided by the total number of teeth of the dressing gear. In the table of FIG. 5, the number of teeth of the gear-type grindstone is odd, not divided by the total number of teeth of the dressing gear. It is a number.
도 4의 경우와 같이, 기어형 숫돌의 톱니 수가 드레싱 기어의 총 톱니 수(12)로 나누어떨어지는 수(27)인 경우(27÷12=2.25)에는 최소 공배수(108)의 톱니로 맞물림이 반복 재현되어, 기어형 숫돌의 톱니(W1)는 드레싱 기어 D1 및 D7과 맞물리고, 기어형 숫돌 W3은 드레싱 기어의 D3 및 D9와 맞물리는 바와 같이, 각각의 기어형 숫돌의 톱니의 드레싱 완성시에 경향성(tendency)을 갖게 된다. 한편, 도 5의 경우와 같이, 기어형 숫돌의 톱니 수가 드레싱 기어의 총 톱니 수(12)로 나누어 떨어지지 않는 수(23)인 경우(23÷12=1.91666…)에는 영구적으로 맞물림이 어 긋나서 기어형 숫돌의 톱니가 보다 많은 드레싱 기어의 톱니와 맞물림에 따라 드레싱 기어에 의해 기어형 숫돌이 균일하게 드레싱된다.As in the case of Fig. 4, when the number of teeth of the gear-type grindstone is a
상기 실시형태에서는, 기어형 숫돌로서 내측 숫돌을 예로 들어 설명했지만, 외측 숫돌의 경우에는 숫돌이 바깥쪽 톱니라는 점을 제외하고는 내측 숫돌의 경우와 기본적으로 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.In the above embodiment, the inner grindstone is described as an example of a gear grindstone. However, the outer grindstone is basically the same as the inner grindstone except that the grindstone is an outer saw, so detailed description thereof is omitted.
다음으로, 기어 연삭용 기어형 숫돌을 드레싱 기어로 드레싱하는 예에 대하여 이하에 도면을 참조하여 설명한다.Next, an example of dressing a gear grinding wheel for grinding a gear with a dressing gear will be described with reference to the drawings.
도 6은 웜형 숫돌에 의한 기어 연삭기의 일례를 나타내는 사시도이다. 기어 연삭기는 본래 워크인 기어를 웜형 숫돌에 의해 연삭하기 위한 장치이지만, 워크를 드레싱 기어로 대체함으로써 웜형 숫돌의 드레싱에도 사용된다.It is a perspective view which shows an example of the gear grinder by a worm type grindstone. A gear grinding machine is an apparatus for grinding a gear, which is originally a work, by a worm grinding wheel, but is also used for dressing a worm grinding wheel by replacing the work with a dressing gear.
기어 연삭기(20)는 웜형 숫돌(21)을 지지하고 축선 주위에 회전 구동하는 공구 스핀들 구동 모터(22), 공구 스핀들 구동 모터(22)를 축방향(도 6의 Y방향)으로 이동시키는 서보모터(23), 웜형 숫돌(21)의 헬리컬 각도를 조정하는 회전(도 6의 A방향의 회전)을 부여하는 서보모터(24), 웜형 숫돌(21)의 숫돌 헤드 커팅량을 조정하기 위해서 웜형 숫돌(21)을 도 6의 X방향으로 커팅 이동시키기 위한 서보모터(25), 워크 스핀들 구동 모터(26), 심압대(27), 워크 스핀들 구동 모터(26)를 좌우 방향(도 6의 Z방향)으로 이동시키기 위한 서보모터(28)를 구비하고 있다.The
워크 스핀들 구동 모터(26)의 주축(26a)과 심압대(27)의 테일 스톡(27a)에 드레싱 기어(29)가 끼워진다. 기어 연삭에 사용하는 웜형 숫돌(21)과 드레싱 기어(29)를 맞물리게 하고, 공구 스핀들과 워크 스핀들을 NC 제어에 의한 전기적인 위치 제어에 의해 동기시켜 결합 연동시킴으로써 웜형 숫돌(21)의 톱니가 드레싱된다.The
도시된 예에 있어서, 드레싱 기어(29)는 상기 호닝의 실시형태의 드레싱 기어와 동일하고, 총 톱니 수가 짝수이며 각각 서로 인접하는 톱니와 톱니 사이가 1톱니 결락되어 있는 결락 톱니 구조의 드레싱 기어를 이용하고 있다.In the example shown, the
도시된 예에 있어서, 기어를 연삭하기 위한 웜형 숫돌(21)의 나사산 수는 바람직하게는 홀수이고, 보다 바람직하게는 드레싱 기어(29)의 총 톱니 수로 나누어 떨어지지 않는 수라는 것은 상술한 호닝의 사례와 동일하다.In the example shown, the number of threads of the worm-
웜형 숫돌(21)의 경우, 도 7에 나타내는 바와 같이, 서보모터(23)를 정지시키고 공구 스핀들을 Y방향으로 이동시키지 않는 상태에서 공구축(B)을 일회전시키면 워크축(C)은 ZB/ZC만큼 회전한다. 여기서 ZB는 웜형 숫돌(21)의 나사산 수이고, ZC는 드레싱 기어(29)의 총 톱니 수(워크의 톱니 수에 해당)이다. 반대로, 같은 서보모터(23)을 정지시킨 상태에서 워크축(C)을 일회전시키면 공구축(B)은 ZC/ZB만큼 회전한다.In the case of the worm-
다음으로, 서보모터(23)를 구동시켜 웜형 숫돌(21)을 Y방향으로 이동시키면서 일회전시키면 드레싱 기어(29)는 (ZB/ZC)±F/πm)만큼 회전한다. 여기서 F는 웜형 숫돌(21)이 일회전하는 동안에 Y방향으로 이동하는 양(㎜/회전)이고, m은 모듈이다. πm는 드레싱 기어(29)의 피치(P)와 동일하다. ±부호는 웜형 숫돌(21)의 이동 방향이 드레싱 기어(29)의 회전 방향과 일치하는 경우에는 +가 되고, 역행하 는 경우에는 -가 된다.Next, when the
웜형 숫돌(21)을 드레싱하는 경우에는 웜형 숫돌(21)과 드레싱 기어(29)를 일정 방향으로 회전시키면서 웜형 숫돌(21)을 트래버스시켜 수행한다.In the case of dressing the worm-
웜형 숫돌에 있어서, 결락 톱니 구조의 드레싱 기어(29)를 사용하는 경우, 결락된 톱니 만큼의 드레싱 작업이 수행되지 않기 때문에 드레싱이 거칠어질 우려가 있지만, 웜형 숫돌(21)의 Y방향으로의 이동 속도를 적절히 조정함으로써 원하는 드레싱 정밀도를 얻을 수 있다. 예를 들면, 톱니가 결락되지 않은 동일 제원(諸元)의 드레싱 기어로 드레싱하는 경우에 웜형 숫돌을 Y방향으로 이동시키는 속도보다 느리게, 적합하게는 그 속도의 1/2 정도의 속도로 웜형 숫돌(21)을 Y방향으로 이동시키면 결락 톱니 구조의 드레싱 기어(29)에 의한 드레싱이라도 톱니가 결락되지 않은 동제원의 드레싱 기어로 드레싱한 경우와 동등한 드레싱 정밀도를 얻을 수 있다. 또한, 도 7에서는 웜형 숫돌(21)의 나사산 수를 1조로 하였으나 3조로 해도 된다.In the worm type grinding wheel, when the
본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 예를 들면, 드레싱 기어는 도 10에 나타내는 바와 같이, 각각 서로 인접하는 톱니와 톱니 사이가 2톱니 결락되어 있는 결락 톱니 구조로 하는 것도 가능하다.This invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, as shown in FIG. 10, the dressing gear can also be set as the missing tooth structure in which the tooth and the tooth which are adjacent to each other are two tooth missing.
도 1은 기어 호닝 머신을 나타내는 일부 단면 측면도이다.1 is a partial cross-sectional side view showing a gear honing machine.
도 2는 본 발명에 의한 드레싱 기어의 일실시형태를 다이아몬드 휠과 함께 나타내는 종단 정면도이다.2 is a longitudinal front view showing an embodiment of the dressing gear according to the present invention together with a diamond wheel.
도 3은 본 발명 방법에 의한 드레싱 기어와 기어형 숫돌의 맞물림 상태의 일례를 나타내는 표이다.3 is a table showing an example of an engagement state between the dressing gear and the gear-type grindstone according to the method of the present invention.
도 4는 본 발명 방법에 의한 드레싱 기어와 기어형 숫돌의 맞물림 상태의 일례를 나타내는 표이다.4 is a table showing an example of an engaged state of the dressing gear and the gear-type grindstone according to the method of the present invention.
도 5는 본 발명 방법에 의한 드레싱 기어와 기어형 숫돌의 맞물림 상태의 일례를 나타내는 표이다.Fig. 5 is a table showing an example of an engaged state of a dressing gear and a gear type grindstone according to the method of the present invention.
도 6은 웜형 숫돌에 의한 기어 연삭기의 일례를 나타내는 사시도이다.It is a perspective view which shows an example of the gear grinder by a worm type grindstone.
도 7은 본 발명 방법에 의한 드레싱 기어와 웜형 숫돌의 맞물림 상태를 나타내는 설명도이다.It is explanatory drawing which shows the engagement state of the dressing gear and worm type grindstone by the method of this invention.
도 8은 드레싱 기어와 호닝용 기어형 숫돌의 맞물림 상태를 부분적으로 나타내는 도면이다.Fig. 8 is a view partially showing the engagement state of the dressing gear and the honing gear type grindstone.
도 9는 드레싱 기어와 기어형 숫돌의 맞물림 상태의 일례를 나타내는 표이다.9 is a table showing an example of an engagement state between the dressing gear and the gear type grindstone.
도 10은 드레싱 기어의 다른 실시형태를 나타내는 종단 정면도이다.10 is a longitudinal front view showing another embodiment of the dressing gear.
도 11은 드레싱 기어를 다이아몬드 휠로 트루잉 연삭하는 종래의 상태를 나타내는 설명도이다.It is explanatory drawing which shows the conventional state of truing-grinding a dressing gear with a diamond wheel.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※[Description of Reference Numerals]
1: 기어 호닝 머신 2: 받침대1: gear honing machine 2: pedestal
3: 스핀들 구동 모터 4: 심압대3: spindle drive motor 4: tailstock
5: 내측 숫돌 6: 공구 스핀들5: inner burr 6: tool spindle
7: 공구 스핀들 구동 모터 8: 검출기7: tool spindle drive motor 8: detector
9: NC 제어 장치 10: 드레싱 기어9: NC control unit 10: dressing gear
20: 기어 연삭기 21: 웜형 숫돌20: Gear Grinding Machine 21: Worm Whetstone
22: 공구 스핀들 구동 모터 23, 24, 25, 28: 서보 모터22: tool spindle drive
26: 워크 스핀들 구동 모터 27: 심압대26: work spindle drive motor 27: tailstock
29: 드레싱 기어29: dressing gear
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