KR20140112578A

KR20140112578A - 기계 가공 부품의 제조 방법 및 기계 가공 부품

Info

Publication number: KR20140112578A
Application number: KR1020147024650A
Authority: KR
Inventors: 고지 이나가키; 마사히코 미츠바야시; 다카아키 가나자와; 히로요시 다와
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2014-09-23
Also published as: JPWO2013132575A1; EP2824199A4; CN104145032B; PL2824199T3; WO2013132575A1; US20150075003A1; CN104145032A; EP2824199A1; US9539675B2; KR101604562B1; JP5754608B2; EP2824199B1

Abstract

본 발명은, 간단한 구성으로, 강도가 우수한 기계 가공 부품을 용이하게, 또한, 저렴하게 고정밀도로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 기계 가공 부품의 제조 방법은, 소재(1)의 기계 가공을 행하는 부위(1a)의 표층에만 숏피닝에 의해 전위를 부분적으로 도입하고(S3) 가열함으로써, 당해 기계 가공을 행하는 부위(1a)의 표층에만 부분적으로 흑연을 석출시키고(S4), 그 후, 기계 가공(S5)에 의해 부위(1a)의 흑연이 석출된 표층을 가공 여유(1c)분만큼 제거하여, 기계 가공 부품(1')을 제조한다.

Description

기계 가공 부품의 제조 방법 및 기계 가공 부품{MACHINED PART MANUFACTURING METHOD AND MACHINED PART}

본 발명은, 기계 가공 부품의 제조 방법 및 기계 가공 부품에 관한 것으로, 특히 소재의 소정 부위에 기계 가공을 행함으로써, 예를 들어 기어나 무단 변속기용의 풀리 샤프트(이하, CVT 샤프트라고 함) 등, 기계 가공 부품을 제조하기 위한 방법과, 이러한 방법에 의해 제조되는 기계 가공 부품에 관한 것이다.

기계 가공 부품을 제조하기 위한 종래의 기술로서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 소재(100)를 열간 단조하고(S12), 이 소재(100)를 냉간 단조함으로써 그 전체에 전위를 도입하여 흑연 석출핵을 형성하고(S13), 소정 온도로 가열한 상태를 소정 시간 유지하여 소재(100) 전체에 걸쳐 흑연을 석출시키는 흑연화 처리를 행하고(S14), 그 후, 예를 들어 절삭 가공 등에 의해 이홈을 형성하여 기어를 성형하는 등, 소정의 부위(100a)에 기계 가공을 행하고(S15), 이를 소정 시간, 소정 온도로 가열하여 흑연을 재고용시켜(S16), 기계 가공 부품(100')을 제조하는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 이러한 기계 가공 부품(100')을 제조하기 위한 소재로서는, 흑연화 처리에 의해 흑연을 석출하는 것이 적합하다. 흑연화 처리에 의해 흑연을 석출시킴으로써, 소재의 탄소 농도가 상대적으로 낮아지기 때문에, 기계 가공시의 피삭성을 향상시킬 수 있다.

또한, 다른 종래의 기술로서, 특허문헌 1이 알려져 있다. 특허문헌 1은, 냉간 가공성이 우수한 기계 구조용 강재 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특허문헌 1에는, 열간 가공 후에 적정한 감면율의 냉간 가공을 행하여, 층상 시멘타이트의 분단과 흑연의 석출핵으로 되는 변형 전위의 도입을 행하고, 그 후의 어닐링 처리에 의해 흑연을 균일 미세하게, 또한, 신속하게 석출시키는 것 등이 개시되어 있다(0025).

일본 특허 공개 평9-279300호 공보

그러나, 도 6에 나타낸 종래의 기술에 있어서는, 냉간 단조(S13)에 의해 소재(100) 전체에 전위를 도입하여 흑연 석출핵을 형성하고, 로내 등에서 소재(100) 전체를 소정의 온도에서 소정 시간 가열하기 때문에, 흑연화 처리(S14)에 필요로 하는 시간이 길어지고 설비 비용도 소요되기 때문에, 실용화에는 과제가 있다. 또한, 흑연화 처리(S14)에 의해 소재(100)에 흑연이 석출된 채의 상태에서는, 경도가 낮다. 그로 인해, 도 6에 나타낸 종래의 기술에 있어서는, 기계 가공(S15) 후에 재고용의 공정(S16)을 행함으로써, 흑연을 소재에 용해시켜 소재 전체의 탄소 농도를 흑연 석출 전의 상태로 되돌릴 필요가 있다. 또한, 흑연을 충분히 재고용시키기 위해서는, 소재(100)의 가열 온도나 가열 시간 등의 관리가 번잡하고, 이러한 재고용의 공정(S16)에 필요한 설비나 수고, 시간이 필요로 되기 때문에, 비용이 드는 등의 문제가 있었다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 소재 전체에서 석출되어 있던 흑연을 재고용시킴으로써(S16), 흑연이 존재하고 있었던 개소에 공공이 잔존하고, 이 공공에 의해 기계 가공 부품(100')의 강도가 저하된다는 문제가 있었다.

또한, 특허문헌 1에 있어서도, 냉간 단조에 의해 소재 전체에 흑연 석출핵으로 되는 전위를 도입하고, 재료 전체를 가열하기 때문에, 흑연화 처리를 행하기 위한 시간을 단축할 수 없다는 문제나, 흑연화 처리를 위한 냉간 단조나 가열로 등의 비교적 대형 설비가 필요로 되어 비용이 드는 등의 문제도 있었다.

본 발명은, 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 간단한 구성으로, 강도가 우수한 기계 가공 부품을, 용이하게, 또한, 저렴하게 고정밀도로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 간단한 구성으로, 강도가 우수하고, 용이하고 저렴하게, 고정밀도로 제조할 수 있는 기계 가공 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기계 가공 부품의 제조 방법은, 상기 목적을 달성하기 위해, 소재의 소정 부위에 기계 가공을 행하는 기계 가공 부품의 제조 방법이며, 상기 기계 가공을 행하기 전에, 상기 기계 가공이 행해지는 부위에 전이를 도입하고, 가열함으로써 상기 부위에 부분적으로 흑연을 석출시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 기계 가공 부품은, 상기 목적을 달성하기 위해, 소재의 소정 부위에 기계 가공을 행함으로써 제조되어 이루어지는 기계 가공 부품이며, 상기 기계 가공이 행해지는 부위에 전이가 도입되고, 가열함으로써 상기 부위에 부분적으로 흑연이 석출되고, 상기 부분적으로 흑연이 석출된 부위가 기계 가공되어 있는 것인 것을 특징으로 하는 것이다.

본원의 청구항 1에 관한 발명에 따르면, 소재의 기계 가공이 행해지는 소정의 부위에 전이를 도입하고 나서 이 소재를 가열하고, 이러한 부위에 부분적으로 흑연을 석출시키고, 그 후 이러한 부위를 기계 가공에 의해 소정의 형상으로 성형함과 함께 제거한다. 기계 가공하는 부위에는 흑연이 석출되어 있기 때문에, 기계 가공에 의해 소정 형상으로 용이하게 성형할 수 있고, 게다가, 흑연이 석출된 부위를 기계 가공에 의해 제거하기 때문에, 흑연 석출에 의해 공공이 기계 가공 부품에 잔존하는 일이 없고, 또한 종래의 기술과 같이 석출된 흑연을 재고용시킬 필요가 없고, 따라서, 강도가 우수한 기계 가공 부품을 용이하게, 또한, 저렴하게 제조하는 것이 가능한 방법을 제공할 수 있다.

본원의 청구항 9에 관한 발명에 따르면, 기계 가공이 행해질 소정의 부위에 전이가 도입되고, 상기 기계 가공을 행하는 부위에 부분적으로 흑연이 석출되고, 이 부위가 기계 가공되어 소정 형상으로 성형됨과 함께, 석출된 흑연이 제거되어 있다라고 하는 간단한 구성에 의해, 강도가 우수하고, 용이하고 저렴하게 제조하는 것이 가능한 기계 가공 부품을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 기계 가공 부품의 제조 방법의 공정의 실시의 일 형태를 나타낸 블록도와, 각 공정의 소재의 설명도이다.
도 2는 피로 강도 시험으로서 롤러 피칭 시험을 나타낸 설명도이다.
도 3은 본 발명에 기초하여 제조된 시료와 종래의 기술에 따라 제조된 시료의, 표면으로부터의 깊이에 대한 경도의 분포(a)와, 도 3에 나타낸 롤러 피칭 시험의 각각의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 의해, 소재의 소정 부위에 기계 가공으로 치형을 형성하는 경우를 나타낸 설명도이다.
도 5는 굽힘 피로 강도 시험으로서, 세탁 날개 시험을 나타낸 설명도(a)와, 본 발명에 기초하여 제조된 시료 및 종래의 기술에 따라 제조된 시료의 펄세이터 시험의 결과를 나타낸 그래프(b)이다.
도 6은 종래의 기술에 따른 기계 가공 부품의 제조 방법의 공정의 실시의 일 형태를 나타낸 블록도와, 각 공정의 소재의 설명도이다.

우선, 본 발명의 기계 가공 부품의 제조 방법의 기본적인 구성을, 도 1에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 도면에 있어서, 동일 부호는 같은 부분 또는 상당하는 부분에 부여하는 것으로 한다.

본 발명의 기계 가공 부품의 제조 방법은, 개략, 소재(1)의 소정 부위(1a)에 기계 가공을 행하는 것이며, 기계 가공(S5)을 행하기 전에, 당해 기계 가공을 행하는 부위(1a)에 전이를 도입하고(S3), 가열함으로써 당해 기계 가공을 행하는 부위(1a)에 부분적으로 흑연을 석출시키는(S4) 것이다. 또한, 이 실시 형태에서는, 기계 가공을 행하는 부위(1a)에 전이를 도입하기 위해, 숏피닝을 행하는 경우에 따라 설명한다.

소재(1)는, 소정의 직경을 갖는 원기둥 형상 또는 막대 형상(본 발명에서는, 막대 형상을 포함하여 원기둥 형상이라고 총칭함)으로 성형된 것이며, 예를 들어 탄소(C)가 0.3∼0.8중량％의 흑연화 처리에 의해 흑연을 석출하는 소재를 사용할 수 있다. 이 소재(1)를 사용하여 기계 가공 부품(1')을 제조하는데 있어서 이 실시 형태에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 우선 원기둥 형상의 소재(1)를 소정 온도로 가열하여 열간 단조(S2)에 의해 제조하는 기계 가공 부품의 형상에 근접하는 예비 성형을 행한다.

계속해서, 예비 성형된 소재(1)의, 후에 기계 가공하는 부위(1a)에만, 소정의 입경을 갖는 투사재를 투사하는 숏피닝을 행한다. 이에 의해, 소재(1)는, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 후에 기계 가공되는 부위(1a)만이 부분적으로, 또한, 그 부위(1a)의 표층에만 잔류 응력(변형)을 발생시켜, 흑연 석출핵으로 되는 전위가 도입된다. 이 소재(1)에 전위를 도입하는 깊이는, 예를 들어 표면으로부터 0.2∼0.4㎜ 정도 등 임의로 설정할 수 있다. 이와 같이, 전위를 도입하는 깊이의 설정은, 숏피닝의 투사재의 입경이나, 경도, 투사압, 또는 커버리지를 적절하게 변화시킴으로써 조정할 수 있다.

다음에, 숏피닝을 완료한 소재(1)를 소정 시간 동안, 소정 온도로 가열하여, 전위를 도입한 부위(1a)에 흑연을 석출시키는 흑연화 처리를 행한다(S4). 상술한 바와 같이, 흑연 석출핵으로 되는 전위가, 소재(1)의 기계 가공을 행하는 부위(1a)이며, 그 부위(1a)의 표층에만 부분적으로 도입되어 있기 때문에, 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 흑연도, 후에 기계 가공되는 부위(1a)이며, 그 부위(1a)의 표층에만 부분적으로 석출되게 된다.

그 후, 흑연화 처리된 소재(1)의 소정의 부위(1a)에, 예를 들어 절삭 가공 등을 행한다(S5). 이에 의해, 도 1의 (c)에 나타낸 바와 같이, 소재(1)의 기계 가공되는 부위(1a)에 흑연이 석출되어 있기 때문에, 이러한 부위(1a)의 피삭성이 좋고, 또한, 석출된 흑연은, 기계 가공에 의해 제거되기 때문에, 제품으로서의 기계 가공 부품(1')에 잔류하는 일이 없다. 따라서, 종래의 기술에 있어서의 재고용의 공정(S16)이 불필요해지기 때문에, 저렴하고 용이하게, 또한, 고정밀도로 절삭 등의 제거 가공을 행할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 소재(1)의 기계 가공되는 부위(1a)의 표층에 전위를 도입하기 위해, 숏피닝 이외에, 예를 들어 소재(1)의 기계 가공이 실시되는 소정 부위(1a)에 대해 냉간으로 순차적으로 면압을 가하는 냉간 축차 가공이나, 입방정 질화붕소의 소결체(CBN 소결체)에 의해 소재의 부위(1a)의 표면을 절삭하고 예비 성형하면서 면압을 가하는 CBN 절삭 등을 행함으로써, 소재의 기계 가공이 실시될 소정 부위(1a)의 표면을 소성 유동시켜, 잔류 응력을 발생시킬 수도 있다. 또한, 본 발명의 방법에서는, 필요에 따라 열간 단조(도 1에 있어서의 S2)를 행할 수 있으나, 이러한 공정(S2)은 반드시 필요한 것은 아니고, 생략하는 것이 가능하다.

다음에, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 방법에 따라 제조된 기계 가공 부품과 종래의 기술(도 6을 참조)에 따라 제조된 기계 가공 부품과의 피로 강도를 비교하기 위한 실험예에 대해, 도 2 및 도 3에 기초하여 설명한다.

도 2에 나타낸 롤러 피칭 시험에서는, 본 발명과 종래의 기술에 따라 제조되는 기계 가공 부품의 시료(1', 100')로서, 각각 중앙의 평가부(기계 가공이 실시될 부분에 상당함)(1a)의 직경이 26㎜이고, 축방향 길이가 28㎜, 양단의 축부(1b)의 직경이 각각 24㎜이고, 축방향 길이가 51㎜로 성형되어 있고, 이 시료의 축부(1b)를 축지지하고, 직경이 130㎜인 대롤러(R)를 평가부(1a)에, 예를 들어 200∼3000㎫의 면압으로 누르고 축 주위로 회전시켜, 피로에 의해 시료(1', 100')가 파손될 때까지의 회전 횟수를 조사하였다.

롤러 피칭 시험을 행하기에 앞서, 본 발명과 종래의 기술에 따라 각각 제작된 시료(1', 100')의 표면으로부터의 깊이에 대한 경도의 분포를 각각 측정하였다. 그 결과, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 본 발명과 종래의 기술에 따라 각각 제작된 시료(1', 100')에서는, 표면으로부터의 깊이에 대한 경도의 분포는 대략 동일하다는 것이 판명되었다. 그리고, 이들 시료(1', 100')를 사용하여 롤러 피칭 시험을 행한 결과는, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 시료(본 발명)(1')의 피칭 수명이, 종래의 기술에 따라 제조된 시료(종래 기술)(100')의 피칭 수명의 약 2배인 것이 판명되었다. 이로부터, 본 발명에 따르면, 종래의 기술과 동일한 경도 분포를 얻을 수 있고, 또한, 그 피칭 강도가 우수한 기계 가공 부품(1')을 제조할 수 있다.

이와 같이 하여, 본 발명의 기계 가공 부품(1')은, 부위(1a)에 전이가 도입되고, 가열함으로써 부분적으로 부위(1a)에 흑연이 석출되고, 이 부분적으로 흑연을 석출시킨 부위(1a)가 기계 가공에 의해 제거됨으로써 제조되고 있다. 그로 인해, 본 발명에 따른 제품으로서 기계 가공이 종료된 기계 가공 부품(1')은, 종래의 기술과 같이 흑연을 재고용시킴으로써 내부에 공공이 발생하는 일이 없고, 따라서, 종래의 기술과 마찬가지의 경도 분포를 갖고, 또한, 종래의 기술과 비교하여 매우 우수한 피로 강도를 갖는다. 또한, 기계 가공을 행할 때에는, 소재(1)의 소정의 부위(1a)에 흑연이 석출되어 있기 때문에, 이러한 부위(1a)가 용이하게 고정밀도로 기계 가공되고 있다. 또한, 흑연이 석출되어 있는 부위(1a)를 제거함으로써, 종래의 기술에 있어서의 재고용의 공정(S16)이 불필요해지기 때문에, 기계 가공 부품(1')을 저렴하고 용이하게 제조하는 것이 가능한 구성으로 할 수 있다.

다음에, 본 발명의 더욱 구체적인 실시 형태로서, 소재(10)의 소정의 부위(10a)에 치형(10g')이 형성되어 이루어지는 기어 이(G)를 갖는 기계 가공 부품(10')을 제조하는 경우를, 주로 도 4에 기초하여 설명한다. 또한, 상술한 설명과 같은 또는 상당하는 구성에 대해서는, 같은 부호를 부여하고 그 설명을 생략하며, 상이한 부분만을 설명하는 것으로 한다.

본 발명의 이 실시 형태에 있어서의 기계 가공 부품(10')의 제조 방법은, 개략, 원기둥 형상의 소재(1)에, 열간 단조에 의해 기어 형상의 치형(10g)을 예비 성형하고, 이 예비 성형된 치형(10g)의 표층에 전위를 도입하고 가열함으로써, 예비 성형된 기어 형상의 치형(10g)의 표층에 흑연을 석출시키고, 치형(10g)에 기계 가공을 행하여 흑연이 석출되어 있는 표층을 제거하고 이홈을 형성하여, 기어 이(G)의 치형(10g')을 성형한다.

기어 이(G)를 갖는 기계 가공 부품(10')을 제조하는데 있어서, 우선 소정의 직경을 갖는 원통 형상의 소재(10)를 준비한다(도 1의 S1을 참조). 그리고, 열간 단조(도 1의 S2를 참조)에 의해, 후에 기계 가공에 의해 기어 이(G)가 성형되는 부위를, 이 기어 이(G)가 최종적인 제품으로서의 치형(10g')의 형상에 근접하도록 치형(10g)을 예비 성형한다. 이때의 예비 성형에 의한 치형(10g)의 형상은, 후술하는 바와 같이, 성형하는 기어 이(G)의 치형(10g')의 형상에 가공 여유[도 4의 (c)을 참조](10c)를 더한 형상으로 설정할 수 있다.

계속해서, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 예비 성형된 치형(10g)의 표층에만 전위를 도입한다(도 1의 S3을 참조). 이 전위의 도입에는, 상술한 바와 같이, 숏피닝, 냉간 축차 가공 및 CBN 절삭 중 어느 하나 등을 채용할 수 있다. 또한, 전위를 도입하는 표층의 깊이는, 가공 여유(10c)의 깊이로 설정할 수 있다. 성형하는 기어 이(G)의 치형(10g')의 형상에 근접하도록 소재(10)의 소정의 부위에 예비 성형된 치형(10g)이 성형되어 있기 때문에, 기어 이(G)의 각 치형(10g)에 있어서의 이끝, 치면, 치원, 치저의 표층에 각각 정확한 깊이로 전위를 도입할 수 있다.

계속해서, 기계 가공되는 부위에 예비 성형된 치형(10g)의 표층에 전위가 도입된 소재(1)를 소정 시간 동안, 소정 온도로 유지하고 가열하여 흑연화 처리(도 1의 S4를 참조)를 행하고, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이 예비 성형된 치형(10)의 표층에만 흑연을 석출시킨다.

그 후, 흑연화 처리된 소재(1)의 예비 성형된 부위에, 절삭 가공 등의 기계 가공을 행함으로써, 도 4의 (c)에 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 소정의 가공 여유(10c)를 제거 가공하여 이홈을 형성하고, 소정 형상의 치형(10G')을 갖는 기어 이(G)를 성형한다. 이 절삭 가공에 의한 이홈의 형성에서는, 흑연이 석출되어 있는 치형(10g)의 표층만을 제거하기 때문에, 피삭성이 좋고, 용이하게, 또한, 고정밀도로 치형(10g')을 성형할 수 있다.

절삭 가공 등의 기계 가공에 의해 기어 이(G)의 치형(10g')이 성형되면, 이 기어 이(G)의 치형(10g')에 고주파 윤곽 켄칭을 실시하는 등을 하여, 치형(10g')의 경도를 조정한다.

다음에, 상술한 바와 같이 구성된 이 실시 형태에 있어서의 방법과 종래의 기술(도 6을 참조)에 따라 제조된 기어 이(G)를 갖는 기계 가공 부품(10', 100')의 피로 강도를 비교하기 위한 실험 결과를, 도 5에 기초하여 설명한다.

도 5의 (a)에는, 성형된 치형의 피로 강도로서, 펄세이터 시험의 설명도가 나타내져 있고, 도 5의 (b)에는, 본 발명과 종래의 기술에 따라 제조된 기계 가공 부품(10', 100')의 기어의 시험 결과가 나타내져 있다. 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 세탁 날개 시험은 성형된 치형(10g')에 지그(J)를 접촉하고, 이 지그(J)를 통해 유압 서보 등에 의해 치형(10g')에 반복 부하를 가하는 것이다. 이 치형(10g')에 대한 반복 부하는, 예를 들어, 주파수가 60㎐이고, 시험 하중이 14∼28kN의 범위로 설정할 수 있다.

본 발명에 따라 성형된 치형(10g')에는 흑연이 석출되지 않기 때문에, 재고용화 처리에 의한 공공이 형성되지 않는다. 한편, 종래의 기술에 따라 성형된 기계 가공 부품(100')에서는, 전체에 흑연이 석출되기 때문에, 재고용화 처리에 의해 치원을 포함하는 전체에 공공이 형성된다[도 6의 (d)를 참조]. 이 차이에 의해, 본 발명에 따른 기계 가공 부품(10')은, 종래의 기술에 따른 기계 가공 부품(100')과 비교하여, 피로 한도[즉, 치형(10g')의 치원 굽힘 피로 강도]를 향상시킬 수 있다.

이와 같이 하여, 본 발명의 기계 가공 부품(10')은, 원기둥 형상의 소재(10)에 열간 단조에 의해 치형(10g)을 예비 성형하고, 이 예비 성형된 치형(10g)의 표층에만 전위를 도입하고 가열함으로써, 예비 성형된 치형(10g)의 표층에만 흑연이 석출되고, 흑연이 석출된 치형(10g)의 표층을 기계 가공에 의해 제거하여 치형(10g')이 성형되고, 또한 켄칭함으로써 제조되고 있다. 그로 인해, 본 발명에 따른 제품으로서의 기계 가공 부품(10')은, 종래의 기술과 같은 흑연을 재고용시킴으로써 내부에 공공이 발생하는 일이 없고, 기계 가공 후의 켄칭에 의해 마르텐사이트의 켄칭 조직을 갖고 있기 때문에, 치형(10g')의 표면이 소정의 경도를 갖고 있고, 또한, 종래의 기술과 비교하여 피로 한도가 매우 우수하다. 또한, 기계 가공시에는, 흑연이 석출되어 있는 치형(10g)의 표층을 제거하기 때문에 피삭성이 우수하고, 또한, 종래의 기술과 같이 석출된 흑연을 재고용시킬 필요가 없기 때문에, 치형(10g')이 저렴하고 용이하게, 고정밀도로 성형되고 있다.

본 발명은, 소재의 소정의 부위에 행하는 기계 가공으로서, 절삭 가공에 한정되지는 않고, 연삭가공 등, 소재의 표층에만 석출된 흑연을 제거하는 것이면, 다른 제거 가공을 행하는 경우에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은, 소재의 소정의 부위에 대해 기계 가공에 의해 성형하는 것이면, 기어 이외에도 적용할 수 있다.

1 : 소재
1a : 후에 기계 가공이 실시되는 부위
1' : 기계 가공 부품
10 : 소재
10g : 예비 성형된 치형
10c : 가공 여유
10' : 기계 가공 부품
10g' : 기계 가공 부품의 치형
100 : 종래의 기술에 있어서의 소재
100' : 종래의 기술에 따른 기계 가공 부품

Claims

소재의 소정 부위에 기계 가공을 행하는 기계 가공 부품의 제조 방법이며,
상기 기계 가공을 행하기 전에, 상기 기계 가공이 행해지는 부위에 전이를 도입하고 가열함으로써, 상기 부위에 부분적으로 흑연을 석출시키는 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 전이를 도입하기 전에, 상기 부위를 예비 성형하는 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 기계 가공 후에, 켄칭을 행하는 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 숏피닝에 의해 상기 부위의 표층에 전이를 도입하는 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품의 제조 방법.
제4항에 있어서, 숏피닝의 투사재의 입경을 변화시킴으로써, 상기 부위의 표층에 전위를 도입하는 깊이를 제어하는 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 기계 가공에 의해 상기 부위에 기어 이를 형성하는 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품의 제조 방법.
제6항에 있어서, 원기둥 형상의 소재를 열간 단조에 의해 예비 성형하고, 상기 부위의 표층에 전위를 도입하고 가열함으로써, 상기 표층에 흑연을 석출시키고, 기계 가공에 의해 기어 이를 형성하는 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품의 제조 방법.
제6항에 있어서, 원기둥 형상의 소재를 열간 단조에 의해 기어 형상으로 예비 성형하고, 상기 예비 성형된 기어의 치형의 표층에 전위를 도입하고 가열함으로써, 상기 예비 성형된 기어 형상의 치형의 표층에 흑연을 석출시키고, 기계 가공을 행하여 기어 이를 형성하는 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품의 제조 방법.
소재의 소정 부위에 기계 가공을 행함으로써 제조되어 이루어지는 기계 가공 부품이며,
상기 기계 가공을 행하는 부위에 전이가 도입되고, 가열함으로써 상기 부위에 부분적으로 흑연이 석출되고, 상기 부분적으로 흑연이 석출된 부위가 기계 가공되어 있는 것인 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품.
제9항에 있어서, 상기 전이가 도입되기 전에, 상기 부위가 예비 성형된 것인 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품.
제9항 또는 제10항에 있어서, 기계 가공된 부위가 켄칭되어 있는 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품의 제조 방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 기계 가공에 의해 상기 부위에 기어 이가 형성된 것인 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품.
제12항에 있어서, 원기둥 형상의 소재를 열간 단조에 의해 예비 성형하고, 상기 부위의 표층에 전위를 도입하고 가열함으로써, 상기 표층에 흑연이 석출되고, 기계 가공에 의해 기어 이가 형성된 것인 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품.
제12항에 있어서, 원기둥 형상의 소재를 열간 단조에 의해 기어 형상으로 예비 성형하고, 상기 예비 성형된 기어 형상의 치형의 표층에 전위를 도입하고 가열함으로써, 상기 예비 성형된 기어 형상의 치형의 표층에 흑연이 석출되고, 상기 흑연이 석출된 기어 형상의 치형에 기계 가공을 행하여 기어 이가 형성된 것인 것을 특징으로 하는, 기계 가공 부품.