호빙

Hobbing
다른 용도는 Hob(동음이의)을 참조하십시오.
홉링과 혼동하지 말 것.
호브 - 호브에 사용하는 커터.

호빙은 특수 밀링 머신인 호빙 머신에서 기어 절단, 스플라인 절단, 스프로켓 절삭 가공 공정입니다.기어의 톱니 또는 스플라인은 호브라고 하는 절삭 공구에 의해 만들어진 일련의 절삭에 의해 점차적으로 재료(평탄한 원통형 금속 조각)로 절단됩니다.다른 기어 성형 공정에 비해 상대적으로 저렴하지만 정확도가 높아 다양한 부품과 [1]수량에 사용됩니다.

스퍼와 헬리컬[2] 기어를 만드는 데 가장 널리 사용되는 기어 절삭 공정으로 비교적 빠르고 [3]저렴해 호빙에 의해 많은 기어를 절삭한다.

외부 기어의 호빙과 유사한 형태의 스키빙은 (형상 또는 [4]브로치가 아닌) 로터리 커터로 스키빙하는 내부 기어의 절단에 적용할 수 있습니다.

과정

수평 CNC 기어 호빙 기계의 스퍼 기어
수평 CNC 기어 호빙 기계의 스퍼 기어

호빙은 두 개의 스큐 스핀들이 있는 호빙 기계를 사용합니다. 하나는 빈 공작물로, 다른 하나는 호빙으로 장착됩니다.호브의 스핀들(축)과 공작물의 스핀들 사이의 각도는 생산되는 제품의 종류에 따라 다릅니다.예를 들어, 스퍼 기어가 생산되는 경우 호브는 호브의 리드 각도와 동일하게 각도가 조정됩니다. 헬리컬 기어가 생산되는 경우, 그 각도는 헬리컬 기어의 헬리컬 각도와 동일한 양만큼 증가해야 합니다.기어의 호빙 기능은 직선, 나선, 직선 베벨, 페이스, 크라운, 웜, 시클로 및 모따기입니다.[5] 두 축이 비례하는 비율로 회전하여 블랭크 상의 톱니 수를 결정합니다. 예를 들어, 싱글 스레드 홉의 경우 기어비가 40:1일 경우 블랭크 각 회전마다 홉이 40회 회전하여 블랭크에 톱니 40개가 생성됩니다.홉에 나사산이 여러 개 있을 경우 속도 비율에 [6]홉의 나사산 수를 곱해야 합니다.그런 다음 올바른 톱니 깊이를 얻을 때까지 호브가 공작물 안으로 공급됩니다.마지막으로 [5]호브는 블랭크 회전축에 평행한 워크를 통해 공급된다.

대량 생산 시 적절한 고정 장치를 사용하여 여러 개의 블랭크(blank)를 쌓은 다음 한 [6]번의 작업으로 절단하는 경우가 많습니다.

매우 큰 기어의 경우 먼저 블랭크를 거친 형상으로 주유하여 호빙을 쉽게 할 수 있습니다.

장비.

수평 CNC 기어 호빙 머신
수평 호빙기
수평 호빙기

호버로도 알려진 호빙 기계는 다양한 크기의 완전 자동화 기계인데, 왜냐하면 그들은 10피트 (3.0미터) 직경의 해양 기어까지 작은 계기 기어에서 무엇이든 생산할 수 있어야 하기 때문이다.각 기어 호빙 기계는 일반적으로 공작물 또는 스핀들을 고정하기 위한 척과 테일 스톡, 호브가 장착되는 스핀들 및 구동 [3]모터로 구성됩니다.

이론적인 인볼루트인 톱니 프로파일의 경우 기본 랙은 직선으로 되어 있으며, 톱니 형상의 압력 각도로 측면이 기울어져 있으며, 상부와 하부가 평평합니다.작은 번호의 피니언을 사용하기 위해 필요한 추가 보정은 이 랙을 선단의 사이클로이드 형태로 적절히 수정하거나 이론적인 피치 원 직경 이외의 호빙을 통해 얻을 수 있습니다.호브와 블랭크 사이의 기어비는 고정되어 있기 때문에 결과 기어는 피치 원에서 올바른 피치를 가지지만 톱니 두께는 공간 폭과 같지 않습니다.

호빙 기계는 발생 가능한 가장 큰 모듈 또는 피치 직경을 특징으로 합니다.예를 들어, 10인치(250mm) 용량의 기계는 피치 직경이 10이고 일반적으로 면 폭이 최대 10인 기어를 생성할 수 있습니다.대부분의 호빙 기계는 수직 호버인데, 이것은 블랭크가 수직으로 장착된다는 것을 의미합니다.수평 호빙 기계는 일반적으로 더 긴 공작물(즉,[7] 샤프트 끝의 스플라인 절단)을 절단하는 데 사용됩니다.

호브

완제품 기어가 있는 호빙 기계에서 기어 호브.
Gear-hob.jpg

호브는 공작물에 톱니를 절단하는 데 사용되는 절삭 공구입니다.원통형으로 나선형 톱니가 있습니다.이 톱니에는 홈이 있어 절단 및 칩 제거에 도움이 됩니다.스플라인 및 스프로킷 [3]기어와 같은 특수 기어를 위해 설계된 특수 호브도 있습니다.

호브 치아의 단면 형상은 완제품에 사용되는 랙 기어의 치아와 거의 같은 형태입니다.기어의 [8]루트에 틈새를 만들기 위해 홉의 톱니 길이를 늘리는 등 생성 목적을 위해 모양이 약간 변경되었습니다.각 호브 치아는 마찰을 [9]줄이기 위해 뒷면에서 완화된다.

대부분의 홉은 싱글 스레드 홉이지만 더블 스레드 홉과 트리플 스레드 홉은 생산 속도를 높입니다.단점은 싱글 스레드 [10]홉만큼 정확하지 않다는 것입니다.절단하는 기어 톱니의 유형에 따라 맞춤형 호브와 범용 호브가 있습니다.커스텀 메이드 홉은 변형된 톱니 프로파일로 기어를 만드는 데 적합하기 때문에 다른 홉과는 다릅니다.치아 프로파일은 강도를 높이고 크기와 기어 소음을 줄이도록 수정되었습니다.

다음 목록에는 홉의 유형이 정리되어 있습니다.

  • 롤러 체인 스프로킷 호프
  • 웜 휠 홉
  • 스플라인 홉
  • 모따기 홉스
  • 스퍼 및 헬리컬 기어 호브
  • 직선 사이드 스플라인 호프
  • 인볼루트 스플라인 호프
  • 톱니바퀴 홉
  • 반토핑 기어 호브

Hob dimensions.png

사용하다

호빙은 다음과 같은 유형의 완제품 기어를 만드는 데 사용됩니다.

호빙은 대부분의 지렁이 바퀴를 만드는 데 사용되지만, 특정 치아 프로파일은 호빙될 수 없습니다.호브 프로필의 어떤 부분이 축에 수직인 경우 일반적인 백오프 프로세스에서 발생하는 절단 간극이 없고 잘 절단되지 않습니다.

사이클로이드형

사이클로이드 기어(BS978-2 사양에 사용된 미세 피치 기어) 및 사이클로이드 기어 각 모듈의 경우 피니언의 톱니 수와 비율에 따라 서로 다른 호빙 커터가 필요하므로 대량 생산에만 적합합니다.

이 문제를 피하기 위해 특수 전시 비상 원호 기어 표준이 제작되었으며, 이는 절단기 제조 자원을 절약하기 위해 각 모듈에 대해 단일 홉으로 절단할 수 있는 일련의 사이클로이드 형태를 제공합니다.이에 대한 변형은 여전히 BS978-2a(계기 및 시계 장치 메커니즘용 기어)에 포함되어 있습니다.사이클로이드 타입 기어이중 원호형 기어).

호브의 동심도 공차는 0.5 모듈로 호빙함으로써 실질적으로 절단할 수 있는 하부 모듈을 제한합니다.

역사

영국의 랭커스터의 크리스찬 실레는 1856년에 [11][self-published source]호빙머신 특허를 취득했다.단순한 기계였지만 기본적인 부품은 관례적인 특허 도면에 있습니다.적절한 비율을 제공하기 위한 호브 절삭 공구와 기어 트레인이 선명하게 보입니다.아마도 시계 제조 업계에서는 홉에 대한 지식이 그의 특허보다 앞서 있을 것이다.

과거의 제품이 어떻게 생산되었는지 박물관을 유지하는 많은 제조 회사에는 19세기 이전의 기어 생산에 도움을 준 수동 기어 호브의 예가 있을 것입니다.이러한 완전한 수동 기어 호브와 더불어 최초의 반자동 기어 호브의 일부 샘플이 제공되며, 마지막으로 현대 기어 호브가 오늘날 기어를 생산하기 위해 사용하는 완전 자동화된 프로세스를 보여주는 최신 기술의 사례가 소개됩니다.몇몇 기어 호브 생산업체들은 현대 기어 호브가 한 시간에 수천 개의 기어를 생산할 수 있는 방법에 대한 자세한 내용을 포함하여 기어 호브의 역사에 대한 흥미로운 문헌도 가지고 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 미국 금속 협회, 큐벌리 & 바디스 1978, 페이지 334.
  2. ^ 드로즈다 외 연구진, 1983년, 페이지 13-34
  3. ^ a b c Todd, Allen & Alting 1994, 59-60페이지.
  4. ^ Weppelmann, E; Brogni, J (March 2014), "A breakthrough in power skiving", Gear Production: A Supplement to Modern Machine Shop: 7–12, retrieved 2014-03-11.
  5. ^ a b Degarmo, Black & Kohser 2003, 769페이지.
  6. ^ a b 존스 1964, 페이지 289
  7. ^ 엔도이 1990, 페이지 6
  8. ^ 존스 1964, 페이지 288
  9. ^ Degarmo, Black & Kohser 2003, 페이지 768.
  10. ^ Degarmo, Black & Kohser 2003, 페이지 770.
  11. ^ "The Original Hobbing Machine". Evolvent Design. Retrieved 2021-01-17.

참고 문헌

추가 정보

  • Burstall, 오브리 F(1965년), A사 기계 공학과, MIT출판사, 아이 에스비엔 0-262-52001-X, LCCN 65-10278.아주 벌레 하나의 그릇을 만들기 위해 이후 인벌 류트 요리판, 인벌 류트 선반처럼(연속 랙의 벌레 한 형태)면 바로가 페이지의 주 303에서,"hobbing 과정 1856년에 크리스티안 실레 실용적인 거 생산 일을 involute-shaped 기어 나사산 1880년대의 둥근 형식 대신 취임했다, 임신했어요.벌레가 회전할 때 빈칸을 잘라낼 수 있도록 벌레에 이빨을 갈기면 됩니다."
  • GB 185702896, Christian, Schile, "Machine for Cutting Nuts, Screws, and Toothed Wheels" (커팅 너트, 나사 및 톱니바퀴용 기계)는 1856년 12월 6일 발행되었습니다.1890년 이전 특허는 eSpaceNet에서 찾을 수 없습니다(영국 도서관 비고 참조).Google Books의 시트 1과 2가 누락된 전재판을 참조하십시오.
  • 페이지 105에서 "그러나 웜은 연속 랙의 한 형태이며, 기어 절단에 필요한 것은 홈을 만드는 절삭날(그림 45)뿐이었습니다Woodbury, Robert S. (1958), History of the Gear-Cutting Machine: A Historical Study in Geometry and Machines, MIT Press, ISBN 9780262730013, OCLC 1689960."이 방법으로 치아가 잘려나간 것은 1768년 램즈든이 처음이었을 겁니다.
  • Woodbury, Robert S. (1972), "History of the Gear-Cutting Machine.", Studies in the History of Machine Tools, Cambridge, Massachusetts: MIT Press, ISBN 978-0-262-73033-4, LCCN 72006354, OCLC 609185
  • Dudley, Darle W.(1969), "The Evolution of the Gear Art", 미국 기어 제조자 협회, 워싱턴 D.C., 의회 도서관 카탈로그 카드 번호: 72-78509
  • Radzevich, Stephen P. (2017), "기어 절삭 공구: 과학과 엔지니어링", CRC Press, 제2판, ISBN 9781138037069.1장에는 기어 절단 공구에 대한 매우 포괄적이고 현대적인 역사가 1장에 나와 있습니다.

외부 링크

  • 그림 8-10에 호빙 기계의 도식이 있습니다Gimpert, Dennis (January 1994), "The Gear Hobbing Process" (PDF), Gear Technology, 11 (1): 38–44.