고객 도면에 따라 가공되는 평기어 및 헬리컬 기어

PinyiGear는 고객 도면에 따라 평기어와 헬리컬 기어를 가공합니다. 잇수, 모듈, 압력각, 헬릭스각과 방향, 치폭, 보어와 키홈, 재질과 열처리는 모두 도면에서 나옵니다. 기어는 카탈로그에서 고르는 것이 아니라 특정 조립체를 위해 제작되기 때문입니다.

이 한 가지 사실이 작업 방식을 결정합니다. 대체할 카탈로그 부품도 없고, 수정할 표준 소재도 없으며, “충분히 가깝다"고 넘길 수 있는 공차도 없습니다. 도면이 곧 사양이며, 도면으로 할 수 있는 첫 번째 유용한 일은 도면이 열어둔 부분을 찾아낼 수 있을 만큼 주의 깊게 읽는 것입니다.

도면이 부품을 결정하는 부분

• 치형 데이터 — 잇수, 모듈, 압력각, 헬릭스각과 방향, 도면이 지정한 경우 프로파일 시프트
• 몸체 데이터 — 외경, 치폭, 보어, 키홈 또는 스플라인, 허브와 웨브 치수
• 품질 데이터 — 정밀도 등급, 그리고 치형을 측정하는 기준 면
• 처리 데이터 — 강종, 열처리, 그리고 그 후 기대되는 경도 범위

도면에서 이 중 일부가 누락된 경우, 견적 전에 문의합니다. 추측한 치형 데이터로 견적된 기어는 두 번 만들어야 하는 기어입니다.

기준 문제는 사람들이 예상하는 것보다 자주 발생합니다. 보어에서 측정한 기어와 피치 원에서 측정한 기어는 같은 부품에 대한 두 가지 다른 합격 기준입니다. 도면이 어느 쪽이 적용되는지 명시하지 않으면, 마지막의 검사 보고서는 처음의 도면과 일치하지 않을 것입니다.

가공하는 기어 유형

• 평기어, 외치형 및 내치형
• 헬리컬 기어, 오른손 및 왼손
• 기어 샤프트, 샤프트 몸체에 치형을 절삭
• 고객의 추가 가공을 위한 기어 블랭크 및 황삭 부품
• 도면이 시프트 계수를 제공하는 경우 프로파일 시프트 변형
• 지정된 중심 거리에 맞춰 피니언과 휠을 절삭하는 한 쌍 세트

내치형 기어링과 기어 샤프트는 짚고 넘어갈 만합니다. 내치는 호브가 아닌 셰이핑 커터로 절삭되므로 공구가 모듈과 잇수에 특정되며, 같은 크기의 외치형 기어보다 리드 타임이 깁니다. 기어 샤프트는 베어링 저널과 같은 셋업 계열에서 치형을 절삭해야 합니다. 그렇지 않으면 치형과 저널 사이의 런아웃이 고속에서 소음으로 나타납니다.

작업 진행 방식

공정 경로는 정밀도 등급과 열처리를 그 순서대로 따릅니다. 절삭 후 침탄 열처리될 기어는 변형을 연삭으로 제거할 수 있도록 플랭크에 충분한 여유를 남겨야 하며, 열처리 전에 완성된 기어는 이후에 교정할 수 없습니다.

1. 블랭크 준비 — 선삭, 보링, 면삭, 기준 면을 여기서 설정하고 나머지 공정 동안 보호
2. 치형 절삭 — 외치형 평기어와 헬리컬 치형에는 호빙, 내치와 호브를 막는 숄더에는 셰이핑
3. 열처리 — 도면이 요구하는 경우, 절삭 치수에 변형 여유를 반영
4. 정삭 — 미경화 기어의 중간 등급에는 셰이빙, 경화 기어와 더 엄격한 등급에는 연삭
5. 검사 — 치형 파라미터, 런아웃, 그리고 도면이 중요 항목으로 열거한 특징부

어느 단계가 정밀도를 담당하는지가 엔지니어링 결정입니다. 호빙만으로 대부분의 외치형 기어에 대해 상용 범위를 유지할 수 있으며, 도면이 호빙으로 유지할 수 없는 등급을 요구하면 공정에 정삭 단계가 추가되고 가격에 그 비용이 추가됩니다.

정밀도 등급과 그 의미

당사가 받는 도면에는 네 가지 체계가 등장합니다: ISO 1328, DIN 3962/3967, AGMA 2015, GB/T 10095. 이들은 동일한 물리적 편차를 서로 다른 등급 번호로 기술하며, 번호 체계의 방향이 반대입니다 — DIN 등급 1이 가장 엄격하고, AGMA 등급 16이 가장 엄격합니다.

작업 범위로서, 연삭 기어는 DIN 5에 해당하고 호빙은 DIN 7–8 구간에 위치합니다. 도면이 이 범위 안에 있는지가 공정과 가격을 결정하며, 범위를 벗어나는 경우에는 견적 후가 아니라 견적 전에 이를 알려드립니다.

변환 기준을 명시하지 않고 두 체계를 혼용한 도면은 검사 시에 논란이 될 도면입니다. 특히 AGMA 변환은 근사적이며 모듈과 직경에 의존하므로, 변환 기준은 도면에 기재되어야 합니다.

재질 및 열처리

도면에는 통상 강종과 열처리가 명시됩니다. 이것이 비어 있는 경우, 당사는 임의로 기본값을 가정하지 않고 질문을 제기합니다: 동일한 치형 형상이라도 두 가지 다른 강재에서는 사용 중 거동이 달라지며, 그 선택은 작업장이 아닌 설계의 몫입니다.

가장 자주 등장하는 조합:

두 가지는 분명히 언급할 가치가 있습니다. 첫째, 경도 수치는 목표값이 아닌 범위입니다 — 한 치에서 59 HRC, 다른 치에서 61 HRC가 나오는 보고서는 침탄 작업에서 정상이며 결함이 아닙니다. 둘째, 침탄 깊이는 표면 경도만큼이나 부하 용량을 담당하며, 깊다고 자동으로 더 좋은 것은 아닙니다: 깊은 침탄층은 사이클을 길게 하고 변형과 비용을 증가시키므로, 깊이는 설계가 실제로 부담하는 접촉 응력에 의해 설정됩니다.

검사

치형 측정은 네 가지 편차를 포함하며, 이들은 상호 교환할 수 없습니다:

• Fp — 기어 전체에 걸친 총 누적 피치 편차. 저주파에서 전달 오차를 유발합니다.
• fpt — 단일 피치 편차. 치 간 하중 분담에 영향을 줍니다.
• fα — 치형 형상 편차. 치가 높이 방향으로 접촉하는 방식을 결정합니다.
• fβ — 헬릭스(리드) 편차. 치폭 방향의 전장 접촉을 결정하며, 네 가지 중 벗어났을 때 가장 해로운데, 하중을 치의 한쪽 끝에 집중시키기 때문입니다.

기어가 Fp를 통과하고 fβ에서 실패하면 조용한 구동에서 여전히 사용 불가능할 수 있습니다. 하나 또는 두 개의 파라미터만 나열한 검사 보고서는 보고서가 아니라 요약입니다.

치형 파라미터와 함께, 도면이 지정한 데이텀에 대한 런아웃, 보어 및 키홈 치수, 그리고 기어 축의 경우 치와 베어링 저널 간의 정렬을 확인합니다. 고객이 상대 기어를 제공하는 경우, 명시된 중심 거리에서 한 쌍의 백래시를 검사합니다.

설계가 예상해야 할 고장 모드

기어 공장으로 돌아오는 고장은 드물게 “기어가 무른” 경우입니다. 그것들은:

• 측면의 점식(pitting) — 표면이 감당할 수 있는 것 이상의 접촉 응력에서 발생하며, 대개 경도나 부하 등급의 문제이지 가공의 문제가 아닙니다
• 스커핑(scuffing) — 높은 미끄럼 속도에서 유막 파괴로 발생하며, 윤활 및 표면 조도의 문제입니다
• 치근 균열 — 굽힘 피로에서 발생하며, 종종 날카로운 필렛이나 치근의 가공 자국에서 시작됩니다
• 끝단 하중 — 헬릭스 편차나 정렬 불량에서 발생하며, 치면 한쪽 끝에 집중된 마모로 나타납니다
• 가시적 마모 없는 소음 — 피치나 런아웃 오차에서 발생하며, 처음부터 가공의 문제인 유일한 항목입니다

견적에 필요한 사항

• PDF, DXF 또는 STEP 형식의 도면
• 수량 및 반복 주문 여부
• 백래시와 중심 거리가 중요한 경우, 맞물리는 기어 또는 피니언 도면
• 마킹, 포장 또는 문서에 관한 요구 사항

도면이 아직 확정되지 않은 경우, 미확정 항목을 표시하여 보내주십시오. 명시된 가정을 바탕으로 한 견적이 도면이 완벽해지기를 기다린 견적보다 더 유용합니다.

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