KR20160148318A

KR20160148318A - 구멍의 호닝가공을 위한 호닝 공구

Info

Publication number: KR20160148318A
Application number: KR1020150085208A
Authority: KR
Inventors: 김후
Original assignee: 김후
Priority date: 2015-06-16
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2016-12-26

Abstract

본 발명은 자동차 커넥팅로드 등에서의 구멍의 호닝가공을 위한 호닝 공구 및 그 공구의 제조 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)과의 축선 방향의 길이(L1)를, 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)보다 1mm 짧게 하며, 오링 장착을 위하여 반경 방향으로 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)을 형성하기 위한 선반 가공을 행한 후에, 후공정인 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)가 선반가공에서 형성된 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)과의 축선 방향의 길이(L1) 보다 좌우 각각 0.5mm 커지도록 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)을 가공하며, 호닝 공구(80)의 외경이 60mm 이하인 경우에는 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 라운딩 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 코너부(96a)와 우측 코너부(96b)의 반지름을 3 내지 9mm로 하고, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 호닝 공구(80)의 외경이 61mm 이상인 경우에는 사각 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 코너부(96c)와 우측 코너부(96d)를 직선면으로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 좌우측 코너부(96a, 96b, 96c, 96d)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 숫돌대(83)의 측면부(83a)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 숫돌대의 전면부(83b)와 후면부(83c)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 숫돌대의 길이 공차를 0~-0.02mm로 하고, 숫돌 두께의 공차를 0~-0.02mm 범위로 하는 구멍의 호닝 가공을 위한 공구를 제공함에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 커넥팅 로드 등의 구멍의 호닝 가공 시에 숫돌의 파손을 방지하고 숫돌대에 대한 숫돌의 탈락이 방지되며, 호닝 헤드에 대한 숫돌대의 탈락을 방지하고, 구멍 내에서의 호닝 시의 숫돌의 반경 방향의 면압이 균등하여 호닝 정밀도를 높일 수 있으며, 호닝 가공비가 절감되며, 호닝 불량률을 낮추는 효과가 있다.

Description

구멍의 호닝가공을 위한 호닝 공구{Honing tool for honing process of hole}

본 발명은, 자동차 내연기관의 주요 부품인 커넥팅 로드 등에서의 구멍의 호닝가공을 위한 호닝 공구에 관한 것으로, 커넥팅 로드 등에서의 구멍의 호닝 가공 시에 숫돌의 파손을 방지하고 숫돌대에 대한 숫돌의 탈락을 방지하며, 호닝 헤드에 대한 숫돌대의 탈락을 방지하고, 구멍 내에서의 호닝 가공 시의 숫돌의 반경 방향의 면압을 균등하게 유지시켜 호닝 정밀도를 높일 수 있으며, 호닝 가공비가 절감되도록 하고, 호닝 가공 불량률을 낮추는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 피가공물인 자동차 커넥팅 로드 등에서의 가공 구멍에 호닝 공구를 삽입하고, 그 가공 구멍의 정밀도를 더욱 향상시키기 위하여 내주면을 호닝 가공하는 호닝 공구에 관한 것이다.

도 1 및 도 2에 보이는 바와 같이, 호닝 공구(a) 본체인 호닝 헤드의 선단부(b)에 설치한 숫돌(c)을 반경 방향으로 확장시키고, 숫돌을 피가공물인 가공 구멍의 내주면에 압접시키면서 호닝 가공하는 호닝 공구가 알려져 있다. 호닝 공구(a) 본체의 선단부(b)에 숫돌(c)을 가진 숫돌대(d)를 등간격으로 배치하고, 이것들 숫돌대(d)의 내면의 테이퍼부(e)에 슬라이딩 로드(f)의 테이퍼면(g)에 접촉시키고, 이 슬라이딩 콘(f)을 유압 또는 공기압에 의하여 슬라이딩시키는 것에 의해 숫돌대(d)를 거쳐서 숫돌(c)을 반경 방향으로 확장하도록 한 것이다.

따라서 호닝 공구(a) 본체인 호닝 헤드의 선단부(b)를 피가공물의 가공 구멍에 삽입한 후에 숫돌(c)을 가공 구멍의 내면 즉 피가공면에 압접하면서 호닝 가공할 수 있다.

그러나 상기한 슬라이딩 콘(f)은 반경 방향으로 상당한 유격이 있기 때문에 숫돌(c) 및 숫돌대(d)는 외측으로 자유롭게 빠져나갈 수 있는 상태에 있다. 따라서 호닝 가공 이전의 가공 구멍의 진원도 및 원통도에 따라서는 숫돌에 걸리는 면압이 일정치가 않아서 숫돌 및 숫돌 대의 반경 방향으로의 불균일한 확장력에 의하여 숫돌이 파손된다든지 숫돌대로부터 숫돌의 탁락이 발생하는 문제가 있었다. 더구나 하나의 숫돌이 파손되면 호닝 공구의 전체의 숫돌을 교체하지 않으면 호닝 정밀도가 낮아지므로, 전체 숫돌의 교체에 따른 비용이 많이 들고 대량 생산품인 커넥팅로드 등의 구멍 가공에서의 호닝 정밀도를 유지하기 힘든 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 호닝 시에 호닝 공구의 불필요한 운동을 방지하고 또한 숫돌이 피가공물로부터 벗어나는 때에 일어나는 탈락을 방지하는 수단을 설치하여 왔었다. 그 중에서는 O링이나 가요성링을 사용하여 숫돌대에 구심력을 가하는 수단이 활용되어 왔었는데, 이러한 수단의 호닝 헤드의 구조는, 숫돌이 접합된 여러개의 숫돌대의 양단에 링형상의 인장 스프링을 설치하여, 중심 방향을 향하는 힘을 가하여 숫돌과 숫돌대를 구속한다. 본 구조는 숫돌대 양단을 인장 스프링으로 점거하므로 숫돌의 유효 길이가 짧아지는 문제가 있었고, 선단에 설치된 인장 스프링이 구멍의 호닝에 방해가 되는 경우가 있고, 숫돌의 파손과 숫돌대의 탈락현상을 완전히 해결하지는 못하였다.

본 발명의 , 특허문헌 1에서는 숫돌대와 원추형축의 사이에 걸림홈을 설치하는 구속 수단을 개시한다. 특허 문헌 1은 도 3과 도 4에서 보이는 바와 같이, 호닝 공구의 호닝 헤드(12)는 원주형으로 형성되어 있다. 이 호닝헤드(12)의 선단부에는 슬라이딩 구멍(13)이 형성됨과 동시에, 이 슬라이딩 구멍(13)의 반경 방향으로는 등간격으로 슬릿(14)이 형성되어 있다. 그리고 이 슬라이딩 구멍(13) 내에는 축방향으로 슬라이딩이 자유로운 슬라이딩 콘(15)이 삽입되고, 이것은 호닝 헤드(12) 내에 삽입된 슬라이딩 로드와 당접하고 있다. 더욱이 슬라이딩 콘(15)의 선단측에는 테이퍼면(17)이 형성되고, 이것들 테이퍼면(17)에는 걸림부로 이루어진 안내홈(18)이 설치되어 있다. 그리고, 이것들 각 안내홈(18)은 상기한 슬릿(14)에 대향하고 있으며, 이 슬릿(14)에는 숫돌대(19)가 반경 방향으로 돌출 자유롭게 설치되어 있다. 이것들 숫돌대(19)의 내측에는 상기한 슬라이딩부(15)의 테이퍼면(17)과 대응하는 경사면(20)이 형성되고, 이 경사면(20)에는 상기 안내홈(18)에 슬라이딩이 자유로운 결합 걸림부(21)이 설치되어 있다. 또한, 숫돌대(19)의 외측에는 숫돌(22)이 고착되어 있다. 이와 같은, 특허 문헌 1은 숫돌대(19)와 슬라이딩 콘(15)의 사이에 결합 걸림부(21)를 설치하여 숫돌(22)과 숫돌대(19)의 탁락을 방지한 구조이지만, 본 구조는 슬릿(14)과 숫돌대(19) 및 슬라이딩 콘(15)의 각 형상에서 가공 정밀도가 높으므로 제작 시에 조립 조정에 어려움이 있었고, 숫돌대(19)의 탈락 방지에는 효과가 있지만 호닝 가공 정밀도가 나빠지는 문제가 있었다.

또한, 특허 문헌 1에서 공지된 다른 기술로는, 도 5에서 보이는 바와 같이, 호닝 헤드(12)에 슬라이딩이 자유롭게 설치된 슬라이딩 콘(27)의 측벽에 여러 개의 링(28)을 설치하고, 이것들 링(28)에 의해 숫돌(29)를 가지는 숫돌대(30)를 연결하고, 슬라이딩 콘(27)의 축방향의 왕복 운동에 따라서 링(28)을 거쳐서 숫돌대(30)를 반경 방향으로 이동하도록 되어 있다. 이 경우에도 숫돌대의 탈락 방지에는 효과가 있지만 가공 정밀도가 현저히 저하되는 문제가 있었다.

상기한 문제를 해결하기 위하여 특허 문헌 2에서는, 도 6(A, B)와 도 7 및 도 8(A, B, C)과 같이, 호닝 공구(51)는 호닝 헤드(71)의 중심을 슬라이딩하는 슬라이딩 로드(79)의 경사면(78)이 숫돌대(52)를 반경 방향으로 이동시킨다. 이 구조 자체는 종래와 같지만, 특허 문헌 2에서는 숫돌대에 폭 0.3mm의 직선상의 미세홈(56)과 역L자형의 미세홈(58)을 배치하여 탄성을 주고, 숫돌대의 상부 선단(62)은 숫돌대의 선단(65)보다 길게 돌출되도록 하여 숫돌(53)과 숫돌대(52)의 반경 방향의 유연성을 더욱 크게 부여하였다. 이 숫돌대(54)에 숫돌(53)을 부착하고, 호닝 헤드(71)의 외주면을 등분할하여 반경 방향으로 배치한 6개의 슬릿(72)에 삽입한다. 숫돌대(54)와 호닝 헤드(71)와의 결합 수단은, 숫돌대(54)의 앞면에 선단 오링홈(63)을 설치하고, 숫돌대(52) 후부에 후부 오링홈(64)을 설치하며, 각 홈에 오링(69, 70)을 삽입하여, 숫돌대(52)에 구심력을 주었다. 그러나 이러한 종래 기술에서는 직선상의 미세홈(56)과 역L자형의 미세홈(58)이 숫돌대(54)의 강도를 낮추어서 숫돌(53)과 숫돌대(54)에 파손을 일으키는 경우가 많았고, 구멍에서의 호닝 숫돌의 면압이 일정치 않아서 호닝 가공의 정밀도가 낮은 문제가 있었다.

특허 문헌 3에서는 도 9에서 보이는 바와 같이, 종래의 당해 호닝 공구(1)에서는, 숫돌(9)을 구비한 숫돌대(11)는, 슬라이딩 로드(37)에 구비된 슬라이딩 콘(35)에 의하여 가압되는 경사면을 내측에 구비한 주숫돌대(11A)와 숫돌(9)을 외측으로 취부한 보조 숫돌대(11B)와의 사이에, 예를 들면 고무 등의 탄성체(25)를 게재시킨 구성이다. 주숫돌대(11A)와 보조 숫돌대(11B)의 상하 단부에는 호닝 헤드(1)의 슬릿에 장착한 때에 반경 방향으로 되는 개방된 슬릿이 구성되어 있다. 여기서 숫돌대를 반경 방향으로 구속하기 위한 오링(32)이 설치되어 있다. 이와 같이, 특허 문헌 3의 호닝 공구(1)는, 호닝 헤드(1)에 반경 방향으로 이동 가능하게 설치한 숫돌대(11)를 반경 방향으로 확장하고, 당해 숫돌대(11)에 부착된 숫돌(9)을 가공 구멍의 내주면에 압접하여 호닝 가공을 행하는 때에, 숫돌(9)을 탄성체(25)를 거쳐서 반경 방향으로 이동 가능하게 지지하여 호닝 가공이 행해지도록 되어 있다. 그러나 이러한 탄성체가 있음으로 인하여 구멍에서의 호닝 숫돌의 면압이 일정치 않아서 호닝 가공의 정밀도가 낮은 문제가 있었고, 숫돌의 파손과 탈락이 완전히 해결되지는 못하였다.

한편, 특허 문헌 4에서는 도 10과 같이, 당해 호닝 공구(40)는 슬라이딩 로드(41)와 슬라이딩 콘(36a, 36b)이 연결되어 있다. 숫돌대(42)는, 반경 방향 내측에 위치하는 지지부(43)와 숫돌(45)을 가지고 반경 방향 외측에 놓인 숫돌부(44)로 분할하여 구성된다. 숫돌부(44)는 다시 호닝 공구(40)의 축선 방향을 따라서 여러 개의 숫돌부(44a, 44b)로 분할하여 구성된다. 지지부(43)에 대하여 각 숫돌(44a, 44b)을 호닝 공구(40)의 축선 방향으로 간격을 두고서 배치되는 여러 개의 스프링(46a, 46b)을 거쳐서 요동 가능하게 취부된다. 숫돌부(44a)에 축선 방향으로 간격을 두고서 배치되는 여러 개의 스프링(46a1, 46a2, 46a3, 46a4)을 배치하고, 다른 숫돌부(44b)를 축선 방향으로 간격을 두고서 배치되는 여러 개의 스프링(46b1, 46b2, 46b3, 46b4)을 배치한다. 슬라이딩 로드를 밀면 슬라이딩 콘(36a, 36b)의 테이퍼부(38a, 38b)와 대응하는 호닝 헤드의 테이퍼부(48a, 48b)가 형성되어 있으므로, 슬라이딩 로드가 하강하면 스프링을 가압하여 숫돌대(42)를 반경 방향으로 확대시킬 수 있다. 이 경우에서는 가공 구멍 내에서의 호닝 공구의 반경 방향의 면압은 비교적 균등하게 유지되지만, 구조가 매우 복잡하고 호닝 공구(40)의 제조 비용이 비싼 문제가 있었다.

일본국 공개실용신안공보 실개소58-144160호 일본국 공개특허공보 특개2006-102855호 일본국 공개특허공보 특개평8-155826호 일본국 공개특허공보 특개2011-11282호

본 발명은 자동차 내연기관의 주요 부품인 커넥팅 로드의 호닝 가공 시에 숫돌의 파손을 방지하고 숫돌대에 대한 숫돌의 탈락이 방지되며, 호닝 헤드에 대한 숫돌대의 탈락을 방지하고, 구멍 내에서의 호닝 시의 숫돌의 반경 방향의 면압이 균등하여 호닝 정밀도를 높일 수 있으며, 호닝 가공비가 절감되도록 하고, 호닝 불량률을 낮추기 위하여, 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)과의 축선 방향의 길이(L1)를, 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)보다 1mm 짧게 하며, 오링 장착을 위하여 반경 방향으로 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)을 형성하기 위한 선반 가공을 행한 후에, 후공정인 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)가 선반가공에서 형성된 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)과의 축선 방향의 길이(L1) 보다 좌우 각각 0.5mm 커지도록 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)을 가공하며, 호닝 공구(80)의 외경이 60mm 이하인 경우에는 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 라운딩 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 코너부(96a)와 우측 코너부(96b)의 반지름을 3 내지 9mm로 하고, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 호닝 공구(80)의 외경이 61mm 이상인 경우에는 사각 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 코너부(96c)와 우측 코너부(96d)를 직선면으로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 좌우측 코너부(96a, 96b, 96c, 96d)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 숫돌대(83)의 측면부(83a)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 숫돌대의 전면부(83b)와 후면부(83c)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 숫돌대의 길이 공차를 0~-0.02mm로 하고, 숫돌 두께의 공차를 0~-0.02mm 범위로 하는 구멍의 호닝 가공을 위한 공구를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)과의 축선 방향의 길이(L1)를, 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)보다 1mm 짧게 하며, 오링 장착을 위하여 반경 방향으로 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)을 형성하기 위한 선반 가공을 행한 후에, 후공정인 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)가 선반가공에서 형성된 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)과의 축선 방향의 길이(L1) 보다 좌우 각각 0.5mm 커지도록 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)을 가공하며, 호닝 공구(80)의 외경이 60mm 이하인 경우에는 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 라운딩 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 코너부(96a)와 우측 코너부(96b)의 반지름을 3 내지 9mm로 하고, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 호닝 공구(80)의 외경이 61mm 이상인 경우에는 사각 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 코너부(96c)와 우측 코너부(96d)를 직선면으로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 좌우측 코너부(96a, 96b, 96c, 96d)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 숫돌대(83)의 측면부(83a)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 숫돌대의 전면부(83b)와 후면부(83c)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 숫돌대의 길이 공차를 0~-0.02mm 범위 이내로 하고, 숫돌 두께의 공차를 0~-0.02mm 범위 이내로 하는 구멍의 호닝 가공을 위한 공구를 제공함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 커넥팅 로드의 호닝 가공 시에 숫돌의 파손을 방지하고 숫돌대에 대한 숫돌의 탈락이 방지되며, 호닝 헤드에 대한 숫돌대의 탈락을 방지하고, 구멍 내에서의 호닝 시의 숫돌의 반경 방향의 면압이 균등하여 호닝 정밀도를 높일 수 있으며, 호닝 가공비가 절감되며, 호닝 불량률을 낮추는 효과가 있다.

도 1은 종래의 호닝 공구를 나타내는 종단면도.
도 2는 도1의 II-II 단면도.
도 3은 종래의 호닝 공구를 나타내는 종단면도.
도 4는 도3의 A-A 단면도.
도 5는 종래의 호닝 공구를 나타내는 종단면도.
도 6(A), (B)는 종래의 호닝 공구의 정면도와 측면도.
도 7은 도 6의 분해사시도.
도 8(A), (B), (C)는 도 6의 숫돌대의 정면도, 측면도 및 평면도.
도 9는 종래의 호닝 공구를 나타내는 종단면도.
도 10은 종래의 호닝 공구를 나타내는 종단면도.
도 11은 본 발명의 호닝 공구를 나타내는 종단면도.
도 12(A), (B), (D)는 본 발명 호닝 공구에서의 호닝 헤드를 나타내는 정면도, 측면도 및 평면도, 도 12(C), (E), (F), (G), (H)는 호닝 헤드의 가공 방법을 나타내는 설명도.
도 13은 본 발명 호닝 공구에서의 숫돌대 및 숫돌을 나타내는 정면도, 측면도 및 평면도.
도 14는 실시예 1에 따른 호닝 헤드
도 15는 비교예 1에 따른 호닝 헤드
*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*
80 호닝 공구
81 호닝 헤드
82a 선단 오링
82b 후부 오링
83 숫돌대
83a 숫돌대의 측면부
83b 숫돌대의 전면부
83c 숫돌대의 후면부
84 숫돌
85 게이지
86 슬라이딩 콘
87 슬라이딩 로드
88 슬라이딩 로드측 스프링
89 슬라이딩 로드측 스페이스
90 캡
91 헤드측 스프링
92 스톱퍼링
93a 선단 오링홈
93b 후부 오링홈
94 숫돌대 장입용 슬릿홈
95a 라운딩 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈
95b 사각 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈
96a 라운딩 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 코너부
96b 라운딩 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 우측 코너부
96c 사각 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 코너부
96d 사각 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 우측 코너부
96e 종래의 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 코너부
96f 종래의 숫돌대 장입용 슬릿홈의 우측 코너부
96g 종래의 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 단차부
96h 종래의 숫돌대 장입용 슬릿홈의 우측 단차부
L1 오링홈용 길이
J1 종래의 오링홈용 길이
L2 와이어커팅에 의한 슬릿홈 길이
L3 선단 오링홈의 외측과 숫돌대 장입용 슬릿홈의 길이방향 끝단과의 간격
L4 후부 오링홈의 외측과 숫돌대 장입용 슬릿홈의 길이방향 끝단과의 간격

본 발명에서는, 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)과의 축선 방향의 길이(L1)를, 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)보다 1mm 짧게 하며, 오링 장착을 위하여 반경 방향으로 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)을 형성하기 위한 선반 가공을 행한 후에, 후공정인 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)가 선반가공에서 형성된 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)과의 축선 방향의 길이(L1) 보다 좌우 각각 0.5mm 커지도록 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)을 가공하며, 호닝 공구(80)의 외경이 60mm 이하인 경우에는 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 라운딩 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 코너부(96a)와 우측 코너부(96b)의 반지름을 3 내지 9mm로 하고, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 호닝 공구(80)의 외경이 61mm 이상인 경우에는 사각 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 코너부(96c)와 우측 코너부(96d)를 직선면으로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 좌우측 코너부(96a, 96b, 96c, 96d)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 숫돌대(83)의 측면부(83a)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 숫돌대의 전면부(83b)와 후면부(83c)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 숫돌대의 길이 공차를 0~-0.02mm로 하고, 숫돌 두께의 공차를 0~-0.02mm 범위로 하는 구멍의 호닝 가공을 위한 공구를 제공한다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 11, 12 및 13은 구멍의 호닝 가공을 위한 본 발명의 공구를 나타낸다. 호닝 공구의 공구 본체의 선단부에 설치한 숫돌을 반경 방향으로 확장시키고, 숫돌을 피가공물인 가공 구멍의 내주면에 압접시키면서 호닝 가공하는 호닝 공구가 알려져 있다. 이것은 도 1 및 도 2에 보이는 바와 같이, 공구 본체(a)의 선단부(b)에 숫돌(c)를 가진 숫돌슈우(d)를 등간격으로 배치하고, 이것들 숫돌 슈우(d)의 내면의 테이퍼부(e)에 슬라이딩 로드(f)의 테이퍼면(g)에 접촉시키고, 이 슬라이딩 로드(f)를 호닝 장비에서 슬라이딩 시키는 것에 의해 숫돌대(d)를 거쳐서 숫돌(c)을 호닝 공구 바디 내에서 반경 방향으로 확장하도록 한 것이다.

따라서 공구 본체(a)의 선단부(b)를 피가공물의 가공 구멍에 삽입한 후에 숫돌(c)를 가공 구멍의 내면 즉 피가공면에 압접하면서 호닝 가공할 수 있다.

오링 장착을 위한 반경 방향의 홈을 형성하기 위한 선반 가공을 먼저 실시한 후에, 와이어 커팅기를 활용하여 호닝 숫돌의 장입홈을 가공하면 선반가공에서 형성된 홈의 전단부로부터 후단부까지의 축선 방향의 길이(L2)가 와이어 커팅기를 활용한 호닝 숫돌의 장입홈의 축선 방향의 길이(L1)와 동일한 길이가 되는 것을 목표로, 오링 장착을 위한 반경 방향의 홈을 형성하기 위한 선반 가공을 먼저 실시하는 경우에는, 선반가공의 정밀도와 와이어커팅 가공의 정밀도에 차이가 있으므로, L2가 L1 보다 길어지는 경우가 빈번히 발생하고, 홈의 하부에 단차가 발생하게 된다. 이러한 단차가 생성되면 숫돌과 숫돌 슈우의 공구 바디 내에서의 반경 방향 확장과 축소 이동이 원활하지 않고 숫돌의 파손과 숫돌 및 숫돌대의 탈락이 발생하기 쉽다. 그러나 오링 장착을 위한 반경 방향의 홈을 형성하기 위한 선반 가공에서, 선반가공에서 형성된 홈의 전단부로부터 후단부까지의 축선 방향의 길이(L2)를 와이어 커팅기를 활용한 호닝 숫돌의 장입홈의 축선 방향의 길이(L1)보다 1mm 짧은 것을 목표로 오링 장착을 위한 반경 방향의 홈을 형성하기 위한 선반 가공을 행하면, 후공정인 와이어 커팅기를 활용한 호닝 숫돌의 장입홈의 축선 방향의 길이(L1)가 선반가공에서 형성된 홈의 전단부로부터 후단부까지의 축선 방향의 길이(L2)보다 좌우 각각 0.5mm 커지므로, 오링 장착을 위한 반경 방향의 홈저면에서 단차가 발생할 일이 없으며, 호닝 숫돌의 장입홈의 전단부와 후단부의 외경이 호닝 공구 바디의 높이와 같으므로, 숫돌과 숫돌 슈우의 호닝 공구 바디 내에서의 반경 방향 확장과 축소 이동 시의 안내부로서의 역할을 하게 되어 숫돌의 파손이 방지된다.

또한, 호닝 공구의 지름이 60mm 이하인 경우에는 장입홈의 라운딩부의 반경을 호닝 숫돌의 길이 방향의 라운딩부의 0.05~0.08배로 하고, 장입홈의 길이 방향의 길이를 호닝 숫돌의 길이 방향의 길이 보다 0.05~0.08mm 크도록 하며, 장입홈의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 장입홈의 라운딩부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 호닝 숫돌의 길이 방향의 알루미늄 숫돌대의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 호닝 숫돌의 알루미늄 숫돌대의 라운딩부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 호닝 공구의 지름이 61mm 이상인 경우에는 장입홈의 길이 방향의 끝단부를 직선으로 하고, 장입홈의 길이 방향의 폭은 호닝 공구의 지름이 ?/ 이하인 경우와 동일하게 하며, 장입홈의 길이 방향의 길이를 호닝 숫돌의 길이 방향의 길이 보다 0.05~0.08mm 크도록 하며, 장입홈의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 장입홈의 라운딩부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 호닝 숫돌의 길이 방향의 알루미늄 숫돌대의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 호닝 숫돌의 알루미늄 숫돌대의 라운딩부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하는 이유는 이 범위 안에서, 커넥팅 로드의 호닝 가공 시에 숫돌의 파손을 방지하고 숫돌대에 대한 숫돌의 탈락이 방지되며, 호닝 헤드에 대한 숫돌대의 탈락을 방지하고, 구멍 내에서의 호닝 시의 숫돌의 반경 방향의 면압이 균등하여 호닝 정밀도를 높일 수 있으며, 호닝 가공비가 절감되며, 호닝 불량률을 낮추는 효과가 있기 때문이다.

표 1의 실시예 1은, 호닝 헤드 외경 50.8(mm), 호닝 헤드 내경 8(mm), 숫돌대 간격 12,9(mm), 슬라이딩 콘의 대칭도 0.02(mm) 이내, 숫돌 길이 20(mm), 숫돌대 길이

(mm), 숫돌 두께 공차

(mm), 숫돌 날수 8(날개수)로 하고, 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)보다 1mm 짧게하며, 오링 장착을 위하여 반경 방향으로 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)을 형성하기 위한 선반 가공을 행한 후에, 후공정인 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)가 선반가공에서 형성된 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)과의 축선 방향의 길이(L1) 보다 좌우 각각 0.5mm 커지도록 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)을 가공하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 좌우측 코너부(96a, 96b, 96c, 96d)의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하고, 숫돌대(83)의 측면부(83a)의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하고, 숫돌대의 전면부(83b)와 후면부(83c)의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하며, 숫돌대의 길이 공차를 0~-0.02mm로 하고, 숫돌 두께의 공차를 0~-0.02mm 범위로 하는 구멍의 호닝 가공을 위한 공구를 제작하여, 커넥팅 로드의 호닝가공을 실시하였다.

표 2의 실시예 2는, 호닝 헤드 외경 47.8(mm), 호닝 헤드 내경 8(mm), 숫돌대 간격 11.8(mm), 슬라이딩 콘의 대칭도 0.02(mm) 이내, 숫돌 길이 20(mm), 숫돌대 길이

(mm), 숫돌 두께 공차

(mm), 숫돌 날수 8(날개수)로 하고, 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)보다 1mm 짧게하며, 오링 장착을 위하여 반경 방향으로 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)을 형성하기 위한 선반 가공을 행한 후에, 후공정인 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)가 선반가공에서 형성된 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)과의 축선 방향의 길이(L1) 보다 좌우 각각 0.5mm 커지도록 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)을 가공하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 좌우측 코너부(96a, 96b, 96c, 96d)의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하고, 숫돌대(83)의 측면부(83a)의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하고, 숫돌대의 전면부(83b)와 후면부(83c)의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하며, 숫돌대의 길이 공차를 0~-0.02mm로 하고, 숫돌 두께의 공차를 0~-0.02mm 범위로 하는 구멍의 호닝 가공을 위한 공구를 제작하여, 코넥팅로드의 호닝가공을 실시하였다.

[비교예 1]

표 2의 비교예 1은, 호닝 헤드 외경 50.8(mm), 호닝 헤드 내경 23(mm), 숫돌대 간격 9.5(mm), 숫돌 길이 16(mm), 숫돌대 길이

(mm), 숫돌 두께 공차

(mm), 숫돌 날수 10(날개수)로 하고, 오링 장착을 위하여 반경 방향으로 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)을 형성하기 위한 선반 가공을 행한 후에, 후공정인 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)을 가공하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 좌우측 코너부(96a, 96b, 96c, 96d)의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하고, 숫돌대(83)의 측면부(83a)의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하고, 숫돌대의 전면부(83b)와 후면부(83c)의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하며, 숫돌대의 길이 공차를 0~-0.02mm로 하고, 숫돌 두께의 공차를 0~-0.02mm 범위로 하는 구멍의 호닝 가공을 위한 공구를 제작하여, 커넥팅 로드의 호닝가공을 실시하였다.

[비교예 2]

표 2의 비교예 2는, 호닝 헤드 외경 47.8(mm), 호닝 헤드 내경 10(mm), 숫돌대 간격 8.6(mm), 숫돌 길이 16(mm), 숫돌대 길이

(mm), 숫돌 두께 공차

(mm), 숫돌 날수 10(날개수)로 하고, 숫돌 날수 10(날개수)로 하고, 오링 장착을 위하여 반경 방향으로 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)을 형성하기 위한 선반 가공을 행한 후에, 후공정인 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)을 가공하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 좌우측 코너부(96a, 96b, 96c, 96d)의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하고, 숫돌대(83)의 측면부(83a)의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하고, 숫돌대의 전면부(83b)와 후면부(83c)의 표면거칠기를 Ra 0.7로 하며, 숫돌대의 길이 공차를 0~-0.02mm로 하고, 숫돌 두께의 공차를 0~-0.02mm 범위로 하는 구멍의 호닝 가공을 위한 공구를 제작하여, 자동차 내연기관용 커넥팅 로드의 호닝가공을 실시하였다.

본 발명의 호닝공구는, 실시예 1에서 정밀도 1(μm), 공구 수명 6,396(평균 호닝가공 개수), 호닝 원가 100(%), 호닝 가공면 표면거칠기 0.2(Ra, μm) 이내, 실시예 2에서 정밀도 1(μm), 공구 수명 6,520(평균 호닝가공 개수), 호닝 원가 100(%), 호닝 가공면 표면거칠기 0.2(Ra, μm) 이내를 나타낸다, 이것은, 비교예 1에서 정밀도 2(μm), 공구 수명 2,674(평균 호닝가공 개수), 호닝 원가 140(%), 호닝 가공면 표면거칠기 0.8(Ra, μm) 이내, 비교예 2에서 정밀도 3(μm), 공구 수명 2,720(평균 호닝가공 개수), 호닝 원가 155(%), 호닝 가공면 표면거칠기 0.7(Ra, μm) 이내의 성능을 보이는 종래의 호닝공구에 비해 현저히 우수한 성능을 나타낸다.

도 14는 실시예 1에 따른 호닝 헤드를 보이고, 도 15는 비교예 1에 따른 호닝 헤드를 나타낸다. 실시예 1에 따른 도 14의 사각 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 우측 코너부(96d)에서는 단차가 형성되어 있지 않으나, 비교예 1에 따른 종래의 숫돌대 장입용 슬릿홈의 우측 코너부에서는 도 15에서 보이는 바와 같이 숫돌대 장입용 슬릿홈의 우측 단차부(96h)가 형성되어 있음을 알 수 있다. 이러한 단차는 호닝 가공 시에 숫돌대 및 숫돌의 반경 방향 이동에서 숫돌의 파손을 일으키고, 숫돌과 숫돌대의 탈락을 발생시키며, 호닝 가공 정밀도를 낮추게 된다.

Claims

선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)과의 축선 방향의 길이(L1)를, 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)보다 1mm 짧게 하며, 오링 장착을 위하여 반경 방향으로 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)을 형성하기 위한 선반 가공을 행한 후에, 후공정인 와이어 커팅기를 활용한 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 축선 방향의 길이(L2)가 선반가공에서 형성된 선단 오링홈(93a)과 후부 오링홈(93b)과의 축선 방향의 길이(L1) 보다 좌우 각각 0.5mm 커지도록 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)을 가공하며, 호닝 공구(80)의 외경이 60mm 이하인 경우에는 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 라운딩 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 코너부(96a)와 우측 코너부(96b)의 반지름을 3 내지 9mm로 하고, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 호닝 공구(80)의 외경이 61mm 이상인 경우에는 사각 모서링형 숫돌대 장입용 슬릿홈의 좌측 코너부(96c)와 우측 코너부(96d)를 직선면으로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 길이 방향의 측면부의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 숫돌대 장입용 슬릿홈(94)의 좌우측 코너부(96a, 96b, 96c, 96d)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 숫돌대(83)의 측면부(83a)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하고, 숫돌대의 전면부(83b)와 후면부(83c)의 표면거칠기를 Ra 0.6~0.8로 하며, 숫돌대의 길이 공차를 0~-0.02mm로 하고, 숫돌 두께의 공차를 0~-0.02mm 범위로 하는 구멍의 호닝 가공을 위한 공구.