베벨 기어 박스용 플렉스 스플라인 가공

호빙  공정은 플렉스 스플라인 제조의 핵심 공정 단계입니다. EMAG는 이 응용 분야를 위해 재현 가능한 최고 품질의 생산을 가능하게 하는 특수 공정 전략과 기계 설비를 개발했습니다.

호빙 가공 전 전제 조건 

전체 공정 체인에 걸친 제조 공정의 품질은 최종 결과에 결정적인 영향을 미칩니다. 이를 위해 일반적으로 내공을 호닝하여  맨드릴을 확장하여  클램핑에 필요한 표면 조도 및 진원도를  확보합니다.  벽 두께는 전체 둘레에 걸쳐 일정해야 합니다. 두께 변동이 있으면 소재의 팽창 특성에 영향을 미쳐 필연적으로 기어의 맞물림에 문제가 생깁니다.  가공 전 소재를 완전히 세척하여 . 내경내부의  칩이나 이물질은 클램핑 정밀도를 저해하고 손상을 유발할 수 있습니다.

Flexsplines의 얇은 벽 두께 구조는 특별한 클램핑 개념이 필요합니다. 국부적으로 힘을 가하는 기계식 클램핑 맨드릴은   이상  변형을 초래할 수 있습니다. 따라서 EMAG는 전체 내부 표면에 걸쳐 균일한 힘 분배를 보장하는 유압 팽창식 클램핑 맨드릴을도 사용합니다. 이 유압 클램핑 맨드릴은  최고 수준의 정밀도를 갖추어야 하며, 런아웃  편차는 최대 3~5 마이크로미터를 초과해서는 안 됩니다. 치면의수정을 정확하기 하기 위해서는  클램핑 위치에서 소재의 축 방향 위치를 명확하게 정렬하는 것이 필수적입니다.

플렉스 스플라인 가공용 호브 커터는  가장 엄격한 품질 요건을 충족해야 합니다. 초경 합금 호브  사용됩니다. 특정 모듈의 경우 지정된 피치 공차를 갖춘 특수 제작품이 필요하며, 이때는 공구 제조업체와의 긴밀한 협력이 필수적입니다. 또한 플렉스 스플라인용 호브는  특수 프로파일을 갖추고 있습니다.

장비 컨셉 및 제어 기술

플렉스 스플라인의 제조는 기계 운동학, 열적 안정성 및 공정 관련 기계 축의 직접 구동 제어에 있어 가장 높은 요구 사항을 제시합니다. EMAG는 이 응용을 위해 모든 관련 영향 요인을 해결하는 포괄적인 고정밀 패키지를 개발했습니다.

EMAG의 K 시리즈 기어 호빙 머신은 미네랄 주물(폴리머 콘크리트)로 제작된 기계 본체를 갖추고 있습니다. 이 소재는 뛰어난 진동 감쇠 효과와 매우 낮은 열팽창률을 특징으로 합니다. 열적 안정성은 기어 가공의 안정적인 품질 유지에  결정적인 역할을 합니다.

공구 스핀들(B축)과 공작물 스핀들(C축) 모두 수냉식 직접 구동 방식으로 설계되었습니다. 이러한 구조는 위치 결정 오차를 유발할 수 있는 벨트나 기어와 같은 기계적 전달 요소를 제거합니다. 수냉 방식은 구동 장치의 온도를 일정한 수준으로 유지하여 열에 의한 위치 편차를 방지합니다.

동기화 오차를 최소화하기 위한 제어 전략

기어 호빙 시, 공작물 스핀들(C축)은 공구 스핀들(B축)과 동기화되어 회전해야 합니다. 그러나 고성능 서보 드라이브조차도 시스템적 불균일성, 즉 영구 자석과 고정자 권선의 상호 작용으로 발생하는 소위 코깅 현상(Cogging effect)을 보입니다. EMAG는 플렉스 스플라인 가공을 위해 특수한 보정 전략을 개발했습니다. 

EMAG 제어 시스템은 치형상  수정에 대한 광범위한 기능을 제공합니다. 기어의 리드 크라우닝 치면의 테이퍼등 에 덧붙여, 치면의  특정 수정도  기계 화면의 파라미터를 이용해 프로그램을 할 수 있습니다. . 프로파일 수정은 일반적으로 호브 커터의 프로파일 을 통해  적용됩니다. 이러한 수정은 작동 시 치형의 접촉 패턴과 수명을 최적화합니다.