윤종배님의 글
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내접 인벌류트 치형가공시 정삭 내경 hole은 어떻게 구하나요

잇수:11
지름피치:20/40
압력각:30도
기초원지름:12.098참고
피치원지름:13.970참고
이끝원지름:15.79이하
형상원지름:15.34
이뿌리원지름:12.83/12.95
원주이두께:2.059이하
1.994이상
단위:mm


----------------- [답 변] -------------------
안녕하십니까?

이 질문의 경우 질문의 요지가 명확하지 않고 저 개인적으로 내치차 가공에 관한 특별한 경험이 없어 답변을 하지 못하였으나 추가 답변이 없어 제가 의견을 올립니다(단지 참조만 하십시오).

우선 내접인벌류트 치형을 가공한다는 것은 내치차 가공을 질문하시는 것으로 사료됩니다.

흔히 내치차 전동의 경우 외접기어의 물림과 비교하여 중심거리를 짧게할 수 있고 치면의 물림이 내치차의 오목면과 내접치차인 피니언의 볼록면과의 물림이 일어나므로 접촉응력을 작게할 수 있으며 소형경량으로 물림률을 크게할 수 있어 상대미끄럼이 적은 장점이 있습니다.

반면 일반적으로 제작방법이 거친절삭과 다듬질절삭이 동시에 이루어지는 내면 브로치에 의한 브로칭가공과 펠로우즈 기어세이퍼에의한 세이핑방법으로 제한되며, 정도향상을 위한 셰이빙의 경우도 주로 평행축 세이빙으로 제한되고 연삭마무리 작업의 경우도 특수한 전용기를 필요로 한다는 제작상의 난점이 있습니다.

또한 피니언의 치선(齒先)이 물림을 끝내고 떨어져 나갈때 피니언의 치선은 내기어에 대하여 트로코이드 곡선을 그려 피니언의 치선이 내기어의 치선쪽으로 재차 가까와져 끝내는 내기어의 치선을 파고들어가 회전이 되지않는 "트로코이드 간섭"현상과 피니언커터로 절삭시 절삭이 끝나고 반경방향으로 커터를 되돌리려할때 커터의 날끝이 내기어의 치선을 깎아먹는 "트리밍간섭"현상이 발생할 수 있습니다.

조금 설명이 길어졌는데 우선 질문하신 "정삭 내경홀"의 의미가 너무 광범위해서 답변드리기 조금 어렵기 때문입니다. 정삭홀이란 의미상 세이핑가공을 하기전의 구멍을 의미하시는 것 같습니다. 그런경우 이뿌리원에서 약간의 가공공차를 두는 것이 좋을것 같습니다.

하지만 질문의 경우, 문제는 치차의 직경이 피치원 기준으로 13.970mm로 작다는 것인데 이런 기어를 가공으로 만든다면 방전가공 또는 WEDM 이나 기타 정밀 사출성형 등으로 제작해야 합니다.

그러므로 질문의 요지가 단품기어를 제작하려고 하시는지 아니면 양산용 기어의 금형을 제작하려고 하시는지 명확하지 않아 답변이 상당히 난해합니다.

아울러 기계가공으로 제작하시기를 원하신다면 기어의 치형은 어떻게 가공하실 것인지도 궁금합니다. 또한 요구되는 기어의 정밀도 등급도 정하여지지 않았으며 재질도 불명확합니다. 물론 가공 공차의 개념으로 질문하신 것이라면 제작업체의 기본 Know-how를 따르시는 것이 좋을 것 같습니다.

다만, 브로우칭의 경우 13.970mm의 직경의 경우 ±0.12mm정도의 가공공차가 되며 기어세이핑의 경우 ±0.025mm정도의 가공공차를 지닙니다. 일반적으로 세이핑한 기어는 세이빙에 의하여 정밀하게 가공하게되는데 보통 모듈m을 기준으로 가공공차를 부여하게 됩니다. 질문의 경우 m=D/Z=13.97/11 =1.27로서 대략 0.04~0.06mm정도의 공차를 주게됩니다. 이 공차는 세이핑이나 브로우칭의 가공공차를 충분히 보정할수 있으므로 꼭 가공을 통해 구멍을 가공하고 치형을 가공하시고자 한다면 드릴링이나 리밍의 가공공차를 고려하여 대략 0.06mm정도의 가공공차를 남기시면 될 것 같습니다.

그러므로 12.83-2 ×0.06mm= 12.71mm정도로 내경을 가공하심이 어떨지요?

이는 제 개인적인 사견임을 밝힙니다. 아울러 이러한 내치차 기어의 가공에 관하여 잘아시는 분은 추가 답변부탁드립니다.

도움이 되었으면 합니다.

감사합니다.