기어가공 공정Ⅰ - 재료 / 치형비교 / 절삭방법

기어가공

1>. 서론

      일반적으로 평행축의 경우에는 스퍼기어나 헬리컬기어를 사용한다.

      헬리컬기어는 고속회전일 경우, 스퍼기어는 저속회전의 경우에 사용하는 것이 일반적이다. 소음한계나 축방향 하중을 중요시하지

      않는 경우, 정밀가공이나 특수가공을 하는 경우에는 헬리컬기어를 사용한다.

      현재 사용하는 대부분의 기어는 인볼류트(involute)치형을 채용하고 있다. 인볼류트치형은 간단히 만들기가 어렵고 헬리컬기어인

      경우 인볼류트 곡선이 잇줄에 따라 복잡하게 비틀어져 있다.  기어 가공기계는 이런 요구를 만족하도록 제작 되어 있다.

2>. 기어의 재료

      CAST IRON = 가공이 쉬우며 마멸에 잘 견딘다. 내부 감쇠가 크기 때문에 스틸(steel)보다 소음이 적다. 강도가 작고 굽힘에

                          약하기 때문에 스틸에 비하여 기어크기가 커진다. cast iron의 기어에 steel 피니언의 조합이 많이 사용된다.

       STEEL = 강도면에서 우수하고 합금기어에 비하면 가격도 싼 편이다. 마멸 강도를 높이기 위하여 열처리를 하며 이로 인하여

                    변형이 생기므로 정밀한 기어는 열처리후 치면 연삭해야한다.

       청동 = 비철금속 중에서 가장 많이 사용하며 탄성계수가 적어서 변형이 크기 때문에 하중이 여러 이빨에 분산되어 작용하므로

                 하중이 집중되지 않는다. 청동 기어와 스틸 피니언의 조합으로 많이 사용된다.

3>. 기어제작의 공정

       일반적인 공정이며 정밀도나 형상에 따라 추가되거나 생략되는 경우도 있다.

        ▷ gear 사양 선정 및 도면 작도 → cutter or hob 선정, jig 제작 → blanking, forging → normalizing, annealing → 재료검사

            (forging flow, grain size, hardness etc...) → 선삭 → 치절삭(milling, hobbing, shaping) → 치형검사 → spline cutting,

            drilling, tapping → deburring & finishing → quenching, tempering → cylinderical grinding → heat treatment → grinding

            (lapping, horning) → 검사

4>. 인볼류트 치형과 싸이클로이드 치형 비교