9. 기어 가공 이해

 

1) GEAR SHAPPING  

 ① GEAR SHAPPING 의 원리  
   SHAPPING은 아래 그림에서 보는 것처럼 CUTTER가 공작물의 절삭을 위한

   왕복운동을 하는  동안 CUTTER 와 공작물은 각각의 잇수에 따라 서로

   조화를 이루면서 회전하는 평행축상에서  가공된다.       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

② SHAPPING 의 장점  
   SHAPPING 과 HOBBING은 일반적으로 GEAR를 제작하는데 있어서 서로

   필연적인 공정으로서  실질적으로 이 두가지 방법은 적용되어지는 영역을

   서로 분담하면서 공존하고 있음에도 불구 하고 HOBBING이 SHAPPING보다

   더 경제적인 것으로 알려지고 있는데, SHAPPING은 HOBBING이 전혀 

  가공할수 없는 것 등에 적용될 수 있으며, SHAPPING MACHINE CNC

  CONTROL TYPE 으로 발전하여 대량 생산에 적합하다.  
 
 ③ SHAPPING 의 단점  
   HOBBING은 연속회전에 의한 가공이지만, 이에 비해 SHAPPING은 왕복

   운동에 의한 가공이므로  CUTTER가 충분히 냉각되는 시간이 적기 때문에 

   HOBBING 가공보다 고속절삭이 불가능하다.
   또한, HOBBING M/C에서는 HELICAL GEAR는 용이하나 SHAPER CUTTER로

   HELIX GEAR 가공시  HELIX GYIDE가 필요하여 HOBBING M/C처럼

   HELIX ANGLE을 자유자재로 선택할 수 없다.  

2) GEAR HOBBING
 
    현재 GEAR 가공에 가장 광범위하게 이용되고 있는 GEAR HOBBING M/C은

    가공의 고속화,  고능률화 및 높은 정도의 기어 가공화를 가능하게 하였다.  
 
 ① HOB  
    HOB는 WORM에 홈(FLUTE)을 파서 그 부분에 칼날 (CUTTING EDGE)을 붙인

    MILLING  CUTTER 이다.  
 ② HOB의 치절원리  
    HOB를 회전시키면서 회전하는 가공물에 서서히 절입(FEED)을 가하여

    나선상의 칼날   (CUTTING EDGE)로 가공하기 때문에 생산면에서는

    다른 치절공구에 비해 우수하다.              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) GEAR SHAVING  
    HOBBING등의 GEAR절삭공정을 통하여 창성된 치면을 정밀하게 다듬질하기

    위하여 높은  정밀도로 깍여진 잇면에 가는 홈붙이날 (SERRATION)을 가진

    CUTTER로 마치 면도를 하듯  다듬는 절삭가공으로 실질적인 GEAR의

    마무리 가공이라고 할 수 있다.  

 ① GEAR SHAVING의 장점  
  -. 비교적 높은 정밀도를 얻을 수 있다.  
  -. 가공시간(CYCLE TIME)이 짧다.  
  -. DOWN TIME과 SETUP TIME이 짧다.  
  -. M/C 운영 및 OPERATING 이 쉽다.  
  -. 원하는 치형을 SHAVING CUTTER 연마를 통하여 얻을 수 있다.  
 
 ② GEAR SHAVING 의 단점  
  -. 별도의 SHAVING CUTTER 연마 장비를 운영하여야 한다.  
  -. Shaving 장비의 OPERATING은 용이하나, SHAVING CUTTER 연삭은 상당한

     숙련을 요한다.  
  -. 절삭가공이므로 반드시 열처리 이전에 행해저야 한다.  
  -. 열처리 이후의 열변형량을 고려하여 SHAVING하여야 하며, 열처리 이후의

      치형수정은  불가능하다.  

 ③ GEAR SHAVING의 원리

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SHAVING CUTTER의 치면들은 이끝부터 이뿌리까지 연결된 많은 수의

톱니모양(SERRATION) 으로 이루어져 있는데, 각각 톱니들의 날카로운 모서리는

절삭 작용을 한다. CUTTER 와   WORKPIECE는 교차각( CROSSED AXIS)을

이루며   CUTTER의 구동으로 생기는 치측면 방향으로의 압력과 CUTTER치면

방향 톱니(SERRATION)의 SLIDING 운동을 이용하여 GEAR를 절삭 하여

다듬질 한다.  

  ■ SHAVING 전. 후 치형 비교

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

④ GEAR SHAVING PROCESS              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 ※1,2,3 항은 GEAR 가공과 관련된 TOOL을 재연마하는 공구연마 직장에서,
      4항은 생산라인에서 실시한다.  
 
4) GEAR HARD FINISHING  
 모든 강재는 다소의 차이는 있지만 열처리시 변형이 발생된다. SHAVING 공법은

 열처리전 치형을 완성가공하므로 열처리시 변형을 수반하게 되어 GEAR의

 정도가 저하되게 된다.   이러한 SHAVING 공법의 단점을 극복할 수 있는 방법에는

 열처리 후 치형을 정밀하게 가공할 수 있는 GEAR HARD FINISHING 공법이 있다.  
 GEAR HARD FINISHING 공법에는 GEAR GRINDING, POWER HONING,

 HARD GEAR SKVING 등이 있으나, 이중 GEAR GRINDING 공법과             

 power HONING공법이 보편적으로 이용되고 있다.  
 GEAR HARD FINISHING 공법은 장비 및 TOOL이 고가이며 OPERATING이 매우

 까다로와 일부  고정밀도를 요하는 GEAR가공에 상용되어 왔으나, 날로 높아져

 가는 소비자의 수준에 부응키  위하여 고급차종을 필두로 차량용 변속기에

 적용 되어 각광받게 되었으며, 또한 POWER HONING 공법의 눈부신 발전은

 COST 를 낮추고 정밀도를 향상시켜 종전의 SHAVING공법의 입지를 위협하고

 세계적으로 붐을 일으키게 되었다.