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기어 가공 방법 - 셰이핑
Time : 2025-08-26
셰이핑은 셰이핑 머신에서 기어 셰이퍼(치수가 매우 적은 헬리컬 기어에 해당함)를 사용하는 가공 방법입니다. 셰이퍼와 기어 블랭크 사이의 강제 맞물림 동작을 통해 기어 블랭크가 연속적으로 절단되어 사전에 정해진 톱니 형상으로 가공됩니다. 기본적으로 이 과정은 한 쌍의 헬리컬 기어가 맞물리는 과정을 시뮬레이션하는 것으로, 셰이퍼는 구동 기어 역할을 하고 기어 블랭크는 피동 기어 역할을 합니다. 인벌류트 톱니 형상은 공구의 절삭날의 포락선 운동을 통해 형성됩니다.
주 운동: 기어 빌릿 표면에서 금속을 제거하기 위한 절삭날의 절삭 동력을 제공하는 홉의 회전 운동.
생성 운동: 홉과 기어 빌릿 사이의 강제 맞물림 회전 운동으로, 이 둘의 전달비가 이론적인 기어 페어의 전달비와 정확히 일치하도록 한다. 홉의 헤드 수를 k(일반적으로 1–2)라 하고, 기어 빌릿의 톱니 수를 z라 하자. 이 운동 관계는 홉이 z회전하는 동안 기어 빌릿이 k회전하도록 설계되어 인벌류트 톱니 형상을 포물선적으로 형성한다.
절삭 운동:
축 방향 절삭: 기어 빌릿의 축을 따라 홉이 직선 이동하는 운동(절삭 속도 f, 단위: mm/r)으로, 전체 톱니 폭을 절삭할 수 있도록 한다.
방사 방향 절삭: 기어 빌릿의 반경 방향으로 홉이 이동하는 운동으로 절삭 깊이(톱니 높이)를 조절한다. 이 공정은 일반적으로 두 번의 절삭, 즉 조삭과 정삭을 포함한다.
1) 홉 클리어런스 및 기어 구조 설계
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모듈(m)
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릴리프 그루브 폭(e, mm)
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모듈(m)
|
릴리프 그루브 폭(e, mm)
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||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
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(beta=15^circsim25^circ)
|
(beta>25^circsim35^circ)
|
(beta>35^circsim45^circ)
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(beta=15^circsim25^circ)
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(beta>25^circsim35^circ)
|
(beta>35^circsim45^circ)
|
||
|
2
|
28
|
30
|
34
|
9
|
95
|
105
|
110
|
|
2.5
|
34
|
36
|
40
|
10
|
100
|
110
|
115
|
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3
|
38
|
40
|
45
|
12
|
115
|
125
|
135
|
|
3.5
|
45
|
50
|
55
|
14
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135
|
145
|
155
|
|
4
|
50
|
55
|
60
|
16
|
150
|
165
|
175
|
|
4.5
|
55
|
60
|
65
|
18
|
170
|
185
|
195
|
|
5
|
60
|
65
|
70
|
20
|
190
|
205
|
220
|
|
6
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