나선형 기어 밀링은 신중한 계획과 실행을 요구하는 다단계 프로세스입니다. 이 글에서는 나선형 기어 밀링 프로세스를 단계별로 분석하여 제조 워크플로를 최적화하기 위한 통찰력과 모범 사례를 제공합니다.
올바른 도구와 매개변수를 선택하는 것부터 클라임 밀링과 같은 고급 기술을 구현하는 것까지, 고품질 나선형 기어를 일관되게 생산하는 데 필요한 것에 대한 포괄적인 이해를 얻게 될 것입니다. 이러한 단계를 숙지함으로써 리드 타임을 줄이고, 스크랩을 최소화하고, 전반적인 기어 성능을 개선하여 오늘날의 경쟁 환경에서 앞서 나갈 수 있습니다.
1단계: 밀링 머신 및 작업물 설정
나선형 기어를 밀링하는 공정을 시작하려면 첫 번째 단계는 밀링 머신과 작업물을 적절히 설정하는 것입니다. 밀링 머신은 나선형 밀링 작업이 가능한 수평 또는 수직 밀이어야 합니다.
헬리컬 기어가 될 공작물은 바이스나 고정 장치와 같은 기계의 공작물 고정 장치에 단단히 고정되어야 합니다. 공작물은 올바른 위치에 있어야 합니다. 나선 각도 잘라야 함.
진행하기 전에 기계의 속도와 이송 설정이 절단되는 재료와 기어 크기에 적합한지 확인하십시오. 기계의 설명서나 참조 차트를 참조하여 최적의 속도와 이송 속도를 확인하십시오.
2단계: 적절한 절단 도구 선택 및 설치
올바른 절삭 공구를 선택하는 것은 나선형 기어를 성공적으로 밀링하는 데 중요합니다. 이 목적으로 사용되는 가장 일반적인 커터 유형은 엔드밀과 사이드 밀링 커터이며, 둘 다 다양한 크기와 구성으로 제공되어 다양한 기어 사양에 맞출 수 있습니다.
나선형 기어 절삭용 엔드밀은 일반적으로 기어 이빨 프로필과 일치하도록 절삭 모서리가 연마된 특수 형태를 갖습니다. 이러한 커터는 한 번의 패스로 전체 이빨 깊이를 절삭하도록 설계되었습니다. 반면 사이드 밀링 커터는 직선 또는 나선형 절삭 모서리를 갖고 있으며 여러 번의 패스로 기어 이빨을 점진적으로 절삭하는 데 사용됩니다.
절삭 공구를 선택할 때는 기어의 모듈, 잇수, 나선각, 재질 등의 요소를 고려해야 합니다. 커터의 직경은 기어 크기에 적합해야 하며, 길이는 기어를 충분히 수용할 수 있어야 합니다. 얼굴 너비.
적절한 커터를 선택한 후 밀링 머신의 스핀들에 설치하여 제대로 자리 잡고 조여졌는지 확인합니다. 사이드 밀링 커터의 경우 커터가 올바른 나선 각도에서 작업물과 정렬되어 있는지도 확인합니다.
3단계: 기계의 나선형 밀링 매개변수 설정
작업물과 절삭 공구가 제자리에 있으면 다음 단계는 밀링 머신의 제어 시스템에 필요한 매개변수를 입력하여 나선형 기어 이빨을 생성하는 것입니다. 이 단계는 원하는 기어 형상과 품질을 달성하는 데 중요합니다.
설정해야 할 주요 매개변수는 다음과 같습니다.
- 헬릭스 각도: 이것은 기어 축에 대한 기어 이빨의 각도입니다. 헬릭스의 방향(왼쪽 또는 오른쪽)을 결정하고 기어의 성능 특성에 영향을 미칩니다.
- 기어 모듈: 모듈이란 피치 직경과 이빨 수의 비율이며, 기어 이빨의 크기를 결정합니다.
- 이빨 수: 이는 기어의 이빨 수이며, 의도된 설계와 일치해야 합니다.
- 절삭 깊이: 절삭 깊이는 커터의 각 패스에서 얼마나 많은 재료가 제거되는지 제어합니다. 엔드밀의 경우 전체 이빨 깊이가 일반적으로 한 번의 패스로 절삭됩니다. 사이드 밀링의 경우 점진적으로 증가하는 깊이로 여러 번의 패스가 사용됩니다.
- 이송 속도: 이송 속도는 커터가 작업물을 통과하는 속도로, 일반적으로 분당 인치 또는 분당 밀리미터로 표현됩니다. 절삭력과 표면 마감에 영향을 미칩니다.
대부분의 최신 CNC 밀링 머신에는 이러한 매개변수를 기반으로 필요한 도구 경로를 자동으로 생성하는 나선형 밀링 기능이 내장되어 있습니다. 그러나 수동 머신에서는 머신의 인덱스 헤드, 리드 스크류 및 기어 트레인 설정을 조합하여 설정을 수행합니다.
4단계: 나선형 밀링 작업 수행
모든 준비가 완료되면 실제 나선형 기어 절삭 공정을 시작할 수 있습니다. 구체적인 절차는 사용하는 밀링 머신과 커터의 유형에 따라 다릅니다.
CNC 밀링 머신의 경우, 프로그램이 로드되고 검증되면 작업자가 기계를 시작할 수 있으며, 자동으로 절삭 시퀀스가 실행됩니다. 커터는 작업물 주위를 나선형 경로로 이동하면서 점차적으로 재료를 제거하여 기어 이빨을 형성합니다. 프로그래밍된 절삭 깊이에 따라, 이는 단일 패스 또는 증분 절삭 깊이로 여러 패스로 완료될 수 있습니다.
엔드밀 커터가 있는 수동 기계에서 작업자는 나선형 절단 경로를 생성하기 위해 작업물의 회전(인덱스 헤드를 통해)을 커터의 선형 운동(리드 스크류를 통해)과 동기화해야 합니다. 이를 위해서는 회전과 선형 운동의 올바른 비율을 유지하기 위한 신중한 조정과 기술이 필요합니다.
수동 기계에서 사이드 밀링을 하는 경우, 이 프로세스에는 커터를 적절한 나선 각도로 설정한 다음 작업물 면을 가로질러 일련의 패스를 만들고, 각 패스 사이에 작업물을 인덱싱하여 개별 기어 이빨을 만드는 것이 포함됩니다. 커터는 전체 이빨 깊이에 도달할 때까지 각 패스마다 작업물에 점점 더 깊이 공급됩니다.
밀링 작업 전반에 걸쳐 절삭 공정을 면밀히 모니터링하고, 기어 품질에 영향을 줄 수 있는 도구 마모, 떨림 또는 기타 문제의 징후를 살피는 것이 필수적입니다. 커터를 윤활하고, 칩을 제거하고, 온도를 조절하기 위해 적절한 절삭유 적용도 필요합니다.
5단계: 나선형 기어 검사 및 확인
밀링 작업이 완료된 후 마지막 단계는 새로 절단된 나선형 기어를 철저히 검사하여 정확도와 품질을 확인하는 것입니다. 여기에는 몇 가지 핵심 검사가 포함됩니다.
- 이빨 프로필: 기어 이빨 캘리퍼나 광학 비교기와 같은 정밀 측정 도구를 사용하여 이빨 프로필이 지정된 허용 오차 내에서 의도한 설계와 일치하는지 확인합니다. 여기에는 이빨 두께, 루트 직경 및 외부 직경을 확인하는 것이 포함됩니다.
- 헬릭스 각도: 이빨의 헬릭스 각도가 설계 사양과 일치하는지 확인합니다. 이는 헬릭스 각도 게이지를 사용하거나 지정된 수의 이빨에 걸쳐 헬릭스의 리드를 측정하여 수행할 수 있습니다.
- 피치: 이빨 사이의 간격(원형 피치)이 일정하고 설계 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. 이 목적으로 기어 피치 게이지를 사용할 수 있습니다.
- 런아웃: 기어를 정밀 아버에 장착하고 다이얼 인디케이터를 사용하여 이빨의 총 방사 런아웃을 측정합니다. 이것은 기어에 흔들림이나 편심이 있는지 확인합니다.
- 표면 마감: 기어 이빨 표면을 시각적으로 검사하여 거칠기, 찢어짐 또는 기타 가공 결함의 징후가 있는지 확인합니다. 매끄러운 표면 마감은 적절한 기어 작동과 내구성에 중요합니다.
검사 중에 불일치나 결함이 발견되면 가공 설정을 조정하고 기어를 다시 절단해야 할 수도 있습니다. 어떤 경우에는 면도나 연마와 같은 2차 마무리 작업을 통해 사소한 오류를 수정할 수 있습니다.
기어가 모든 품질 검사를 통과하면, 그것은 완전하고 의도된 용도에서 사용할 준비가 된 것으로 간주될 수 있습니다. 정기적인 세척 및 윤활을 포함한 적절한 유지관리는 나선형 기어의 최적의 성능과 수명을 보장하는 데 도움이 됩니다.
