호브의 9가지 종류: 얼마나 알고 계십니까?

기어 제조에서 호브가 중요한 이유는 무엇일까요? 이 글에서는 9가지 유형의 호브에 대해 살펴보고, 각 호브의 고유한 특징과 가공 응용 분야를 자세히 설명합니다. 기어 호브부터 특수 톱니 프로파일까지, 각 유형이 기어 생산의 정밀도와 효율성을 어떻게 향상시키는지 알아보세요. 이 글을 읽으면 다양한 호브의 구체적인 용도와 이점에 대한 통찰력을 얻고 현대 제조에서 호브의 역할을 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

목차

기어 호브

기어 호브는 고품질 스퍼 및 헬리컬 기어를 제조하는 데 필수적인 정밀 절삭 공구입니다. 이 다목적 공구는 프리 쉐이빙 및 프리 그라인딩을 포함한 다양한 정삭 작업에 탁월하며 볼록 모서리, 하프 탑 톱니, 상단 절단 구성과 같은 다양한 기어 프로파일을 수용할 수 있습니다.

호브는 중앙 보어(홀 타입)와 일체형 섕크(로드 타입)의 두 가지 기본 디자인으로 제공됩니다. 싱글 스타트 또는 멀티 스타트 구성으로 제조할 수 있으며, 후자의 경우 특정 애플리케이션에서 생산성을 높일 수 있습니다. 정확도 등급은 일반적으로 A부터 AAA까지 다양하며, AAA는 가장 높은 수준의 정밀도를 나타냅니다.

또한 호브는 절단 환경에 따라 냉각수 없이 사용하도록 설계된 건식 절단 호브와 절삭유를 사용하는 데 최적화된 습식 절단 호브로 분류됩니다. 이러한 유형 중 선택은 공작물 재료, 절단 매개변수 및 원하는 표면 마감과 같은 요인에 따라 달라집니다.

사양과 관련하여 기어 호브는 다양한 크기와 구성으로 제공됩니다. 모듈러스 범위는 일반적으로 0.25에서 33까지로, 미세 피치 및 대규모 기어 생산에 모두 적합합니다. 영국식 측정의 경우, 직경 피치(DP) 제어 범위는 0.75 DP에서 100 DP까지로 광범위한 기어 크기를 수용할 수 있습니다. 최대 호브 직경과 길이는 각각 330mm와 380mm로, 상당한 치수의 기어를 생산할 수 있습니다.

정확도 등급은 DIN(독일 표준화 기구) 및 GB(중국 국가 표준)와 같은 국제 표준에 따라 결정되며, 등급은 A부터 AAA까지 다양합니다. AAA 등급은 최고 수준의 정밀도를 나타내며, 탁월한 기어 품질과 성능을 요구하는 애플리케이션에 적합합니다.

인볼류트 스플라인 호브

인벌 류트 스플라인 호브는 고품질 스플라인 샤프트 및 내부 스플라인을 제조하는 데 필수적인 정밀 절삭 공구입니다. 전 세계 제조 업계에서 가장 널리 채택된 인벌루트 스플라인 표준은 다음과 같습니다:

  1. DIN 5480: 유럽의 자동차 및 기계 애플리케이션에서 널리 사용되는 압력 각도 30° 스플라인에 대한 독일 표준입니다.
  2. DIN 5482: 또 다른 독일 표준으로, 주로 특정 측면이 수정된 30° 압력 각도 스플라인을 위한 표준입니다.
  3. ANSI B92.1: 북미 산업에서 널리 사용되는 30°, 37.5°, 45° 압력 각도 스플라인을 다루는 미국 표준입니다.
  4. ANSI B92.2: B92.1을 보완하며, 항공우주 기어링을 위한 인벌 류트 스플라인에 중점을 둡니다.
  5. BS 3550: 영국 기반 제조업에서 일반적으로 사용되는 인벌루트 스플라인에 대한 영국 표준입니다.
  6. GOST 6033: 동유럽 및 아시아 시장에서 널리 채택된 인벌루트 스플라인에 대한 러시아 표준입니다.
  7. GB/T 3478: 중국 및 아시아 일부 지역의 제조에 중요한 인벌루트 스플라인에 대한 중국 국가 표준입니다.

각 표준은 압력 각도, 모듈, 톱니 수 및 치수 공차와 같은 특정 매개변수를 정의합니다. 인벌 류트 스플라인 호브를 선택하거나 설계할 때 엔지니어는 필요한 스플라인 프로파일 정확도, 재료 특성, 생산량 및 기존 장비와의 호환성과 같은 요소를 고려해야 합니다. 최신 CNC 호빙 머신은 호브 커터용 고급 코팅 기술(예: TiAlN, AlCrN)과 결합하여 인벌 류트 스플라인 제조 공정의 효율성과 정밀도를 크게 향상시켰습니다.

평행 측면 스플라인용 호브

평행 사이드 스플라인용 호브 생산은 포괄적인 국제 및 국내 표준을 준수하여 다양한 산업 분야에서 정밀도, 호환성 및 품질을 보장합니다. 이러한 표준에는 다음이 포함됩니다:

1. DIN(Deutsches Institut für Normung) 표준:

  • DIN 5461: 인벌 류트 측면이 있는 스플라인 샤프트 및 허브 프로파일
  • DIN 5462: 인벌 류트 스플라인을 사용한 스플라인 샤프트 연결 - 치수, 공차 및 검사
  • DIN 5463: 인벌 류트 스플라인을 사용한 스플라인 샤프트 연결 - 압력 각도 30° 및 37.5°
  • DIN 5464: 인벌 류트 스플라인을 사용한 스플라인 샤프트 연결 - 일반 치수
  • DIN 5465: 평행한 측면의 스플라인 샤프트 연결부
  • DIN 5471: 플랫 루트 스플라인 샤프트 연결
  • DIN 5472: 내부 센터링이 있는 스플라인 샤프트 연결 - 치수, 공차 및 검사
  • DIN 9611: 스플라인 샤프트 연결 - 공차 및 검사

2. ISO(국제 표준화 기구) 표준:

  • ISO 14: 내부 센터링이 있는 원통형 샤프트용 직선 스플라인 - 치수, 공차 및 검증

3. UNI(엔테 나치오날레 이탈리아어 디 유니파치오네) 표준:

  • UNI 220: 인벌 류트 프로파일이 있는 스플라인 샤프트 및 허브
  • UNI 221: 직선형 측면의 스플라인 샤프트 및 허브
  • UNI 8953: 스플라인 연결 - 용어, 치수 및 검증

4. GB/T(구오뱌오 표준) 표준:

  • GB/T 1144-2001: 인볼류트 스플라인

이 표준은 형상, 치수, 공차, 검사 방법 및 품질 관리 절차를 포함하여 평행 측면 스플라인의 호브 설계 및 제조의 다양한 측면을 관리합니다. 이러한 표준을 준수하면 글로벌 호환성을 보장하고 국제 무역을 용이하게 하며 다양한 제조 환경에서도 일관된 성능을 유지할 수 있습니다.

평행 사이드 스플라인용 호브를 선택하거나 설계할 때 엔지니어와 제조업체는 해당 애플리케이션의 특정 요구 사항을 고려하고 따라야 할 적절한 표준을 선택해야 합니다. 이 선택 과정에는 부하 용량, 작동 조건, 결합 구성 요소 사양 및 산업별 요구 사항과 같은 요소가 포함됩니다.

유형특징애플리케이션

직사각형 스플라인(GB/T1144-1987)

스플라인 연결은 높은 지지력, 우수한 동심도 및 안내, 얕은 치아 뿌리, 응력 집중이 적고 샤프트와 허브의 강도 약화가 적은 다중 치아 작업이며 직사각형 스플라인은 가공이 쉽고 연삭으로 높은 정밀도를 얻을 수 있습니다.표준에는 경부 하와의 정적 연결을위한 라이트 시리즈와 중간 절삭 하중을위한 중간 시리즈의 두 가지 시리즈가 지정되어 있으며 인벌 류트 스플라인의 톱니 프로파일은 인벌 류트이며 하중이 가해지면 톱니에 반경 방향 힘이있어 자동 센터링 역할을 할 수 있으므로 각 톱니에 가해지는 힘이 고강도 및 긴 서비스 수명과 함께 균일합니다. 처리 기술 기어와 동일하며 높은 정밀도와 호환성을 쉽게 얻을 수 있으며 표준 압력 각도α에는 세 가지 종류가 있습니다.0 인벌루트 스플라인: 30°, 37.5°, 45°.

널리 사용됩니다. 항공기, 자동차, 트랙터 등, 공작 기계 제조농기계 및 일반 기계식 전송 장치.

인볼류트 스플라인(GB/T3478.1-1995)

큰 하중, 높은 센터링 정확도 및 큰 크기의 연결에 사용됩니다.

스프로킷 호브

자동차 및 산업용 롤러 체인 스프로킷 제조용 호브는 다양한 표준 및 맞춤형 사양을 충족하도록 생산됩니다. 이러한 정밀 절삭 공구는 동력 전달 시스템의 필수 부품인 스프로킷의 정확하고 효율적인 생산을 보장하는 데 매우 중요합니다.

일반 스프라켓 피치 범위: 6.35mm ~ 76.2mm(1/4인치 ~ 3인치).

표준: 스프로킷 호브는 다음과 같은 다양한 국제 및 지역 표준을 준수하여 제조됩니다:

  • ANSI(미국 국립 표준 협회)
  • ASME(미국 기계학회)
  • ISO(국제 표준화 기구)
  • DIN(독일 규격 기관)
  • JIS(일본 산업 표준)
  • GB(구오뱌오 표준, 중국 국가 표준)

수많은 표준이 있지만 평판이 좋은 제조업체는 인정된 업계 표준을 준수한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 스프로킷 호브를 선택할 때는 공구의 진위 여부와 특정 용도에 적합한 표준을 준수하는지 확인하는 것이 중요합니다.

또한 표준 매개변수를 벗어나는 고유한 스프로킷 사양을 충족하도록 맞춤형 호브를 설계 및 제조할 수 있으므로 특수 산업 분야에서 유연성을 높일 수 있습니다.

웜기어 호브

웜 기어 호브는 웜 기어의 정밀 제조에 필수적인 특수 절삭 공구입니다. 가장 중요한 유형의 웜 호브는 다양한 웜 기어 프로파일에 해당합니다: ZI(인벌루트), ZN(직선형), ZK(컨볼루트), ZA(확장형). 각 유형은 특정 웜기어 톱니 프로파일을 생성하도록 설계되어 최적의 메시 및 성능 특성을 보장합니다.

호브는 단일 또는 다중 스레드(헤드) 구성으로 제조할 수 있습니다. 단일 스레드와 다중 스레드 중 선택은 호빙 프로세스의 절단 속도와 효율성에 영향을 미칩니다. 호브는 또한 아버 장착을 위한 중앙 보어(홀 타입) 또는 기계에 직접 부착하기 위한 일체형 생크(핸들 타입)의 두 가지 장착 스타일로 제공됩니다. 웜 호브의 리드 각도는 일반적으로 1~45도 범위이며, 특정 각도는 웜 기어 설계 요구 사항과 호빙 머신 기능에 따라 선택됩니다.

웜기어 호브로 절단하는 데는 두 가지 기본 방법이 사용됩니다:

  1. 탄젠셜 피드: 호브가 공작물의 축과 평행하게 공급되어 연속적인 절단 작업을 생성합니다. 이 방법은 일반적으로 더 높은 생산 속도와 향상된 표면 조도를 위해 선호됩니다.
  2. 방사형 이송: 호브가 공작물 축에 수직으로 이송되어 점차적으로 전체 깊이까지 절삭합니다. 이 방법은 기어가 크거나 기계 제한으로 인해 접선 이송이 불가능한 경우에 자주 사용됩니다.

이러한 절삭 방법 중 선택은 기어 크기, 필요한 정확도, 생산량 및 사용 가능한 기계와 같은 요인에 따라 달라집니다. 두 가지 방법 모두 적절한 호브 설계와 절단 매개변수를 적절히 구현하면 고품질 웜 기어를 생산할 수 있습니다.

특수 치아 프로파일이 있는 호브

특수 톱니 프로파일을 갖춘 호브는 표준 인벌 류트 기어를 넘어 다양한 부품에 사용할 수 있습니다. 이러한 특수 절삭 공구는 특정 기능 요구 사항 또는 제조 제약 조건을 수용하여 고유한 톱니 형상을 가진 외부 기어를 생성하고 가공하도록 설계되었습니다.

특수 프로필 호브의 애플리케이션은 다음과 같습니다:

  1. 비인볼루트 기어: 사이클로이드 기어, 원호 기어, 비대칭 톱니 프로파일 등 특정 용도에 맞게 부하 용량, 소음 감소 또는 효율 면에서 이점을 제공할 수 있는 기어입니다.
  2. 스플라인 및 톱니형: 동력 전달 및 커플링 시스템에 사용되는 외부 스플라인 샤프트 또는 톱니형 부품 생산용.
  3. 스프라켓: 자동차, 농업, 자재 운반 장비 등 다양한 산업 분야의 체인 구동용 톱니를 정밀하게 제작합니다.
  4. 타이밍 벨트 풀리: 동기식 벨트 시스템을 위한 맞춤형 톱니 프로파일을 생성하여 최적의 벨트 맞물림과 마모 감소를 보장합니다.
  5. 웜 휠 황삭: 웜 휠 생산의 초기 황삭 작업에 사용되는 특수 호브로, 마감 호빙 또는 연삭을 위해 블랭크를 준비합니다.
  6. 래칫 휠: 다양한 기계 시스템에서 단방향 잠금 메커니즘을 위한 비대칭 톱니 프로파일을 생성합니다.

특수 프로파일 호브를 설계하고 구현할 때는 몇 가지 요소를 고려해야 합니다:

  • 치아 형상: 압력 각도, 부록 및 부록 수정을 포함하여 필요한 치아 형태를 정확하게 정의합니다.
  • 재료 호환성: 호브의 절삭날과 코팅이 공작물 재질에 적합한지 확인합니다.
  • 기계 운동학: 호빙 머신이 특수 프로파일을 생성하는 데 필요한 동작을 수용할 수 있는지 확인합니다.
  • 품질 관리: 생산된 고유한 치아 형태의 정확성을 검증하기 위해 적절한 검사 기법을 구현합니다.

제조업체는 특수 호브 설계를 활용하여 복잡한 외부 기어 형상을 효율적으로 구현함으로써 추가 가공 작업이 필요하지 않고 전반적인 부품 품질과 성능을 개선할 수 있습니다.

직선형 동기식 풀리 호브

동기식 풀리 호브의 제조는 정밀 동력 전달 부품 생산에 있어 매우 중요한 공정입니다. 이 특수 절삭 공구는 다양한 기계 시스템에서 최적의 동력 전달과 동기화를 보장하는 인벌 류트 및 하이 토크 드라이브(HTD) 형상을 포함하여 광범위한 벨트 및 풀리 프로파일을 생성하도록 설계되었습니다.

탑컷과 비탑컷의 두 가지 기본 설계 구성을 사용할 수 있습니다. 탑컷 설계는 칩 배출을 개선하고 절삭력을 감소시키는 수정된 톱니 프로파일을 특징으로 하며, 비탑컷 방식은 공구 수명이 향상되고 대량 생산에 선호되는 경우가 많습니다.

이러한 호브로 가공되는 일반적인 풀리 프로파일에는 다음이 포함됩니다:

  1. 인볼루트 프로필:
  • "T" 시리즈: 사다리꼴 톱니 형태로 강도와 정밀도의 균형을 제공합니다.
  • "S" 시리즈: 곡선형 톱니 형태로 더 높은 하중 용량과 부드러운 맞물림을 제공합니다.
  1. HTD(하이 토크 드라이브) 프로필:
  • 벨트 톱니 접촉 면적을 늘리는 곡선형 톱니 형태로 고출력 애플리케이션에 적합하게 설계되었습니다.
  1. 표준 피치 프로파일:
  • MXL(미니 엑스트라 라이트): 초소형, 고정밀 애플리케이션용
  • XL(엑스트라 라이트): 경량 타이밍 벨트에 일반적으로 사용됩니다.
  • L(라이트): 중간급 전력 전송에 적합
  • H(헤비): 고부하 산업용 애플리케이션용
  • XH(엑스트라 헤비): 매우 높은 토크 요구 사항을 위한 설계
  • XXH(더블 엑스트라 헤비): 중장비의 극한 부하 조건에 맞게 설계됨

적절한 호브와 프로파일의 선택은 전력 요구 사항, 속도, 정밀도 요구 사항, 사용 목적의 환경 조건 등의 요인에 따라 달라집니다. 정밀 연삭 및 코팅 공정을 포함한 고급 제조 기술을 사용하여 호브가 엄격한 공차를 유지하고 우수한 내마모성을 발휘하여 다양한 산업 분야에서 고품질 동기 풀리 생산에 기여합니다.

헤비 더블 커팅 호브

특수 설계된 더블 컷 호브는 전략적으로 설계된 홈에 첨단 절삭 날을 통합하여 기어 제조 효율을 혁신적으로 개선합니다. 이 고성능 공구는 모듈 5.5 이상의 기어에 최적화되어 있어 중장비 기어 생산의 고유한 문제를 해결합니다.

혜택:

이러한 최첨단 더블 컷 호브를 활용하면 기어 제조에 여러 가지 이점이 있습니다:

  1. 획기적인 사이클 시간 단축: 혁신적인 더블 컷 설계로 황삭과 정삭 절삭을 동시에 수행할 수 있어 기존 호빙 방식에 비해 전체 가공 시간을 최대 40~50%까지 획기적으로 단축할 수 있습니다.
  2. 원활한 통합: 이 호브는 기존 호빙 장비와 호환되도록 설계되어 기계를 크게 수정하거나 작업자 교육을 많이 받지 않아도 쉽게 구현할 수 있습니다.
  3. 공구 수명 향상: 최적화된 절삭 형상과 개선된 칩 배출로 호브의 열 및 기계적 스트레스가 감소하여 마모가 감소하고 공구 수명이 연장됩니다. 이는 호브당 생산되는 부품 수가 20~30% 증가한다는 의미로 해석할 수 있습니다.
  4. 기어 품질 개선: 더블 컷 설계로 톱니가 더욱 정밀하게 형성되어 기어 톱니의 전반적인 정확도와 표면 마감이 개선됩니다.
  5. 다양한 활용: 이 고급 호브는 수동 및 CNC 호빙 머신과 모두 호환되므로 다양한 생산 환경에서 유연하게 사용할 수 있습니다.

이러한 더블 컷 호브의 효과는 특히 시간과 비용 절감으로 전반적인 제조 효율성과 생산성에 큰 영향을 미칠 수 있는 중대형 기어 생산에서 두드러집니다.

건식 커팅 호브

건식 커팅 호브

CNC 기어 호빙 머신은 이 특수 호브를 고속 건식 절단에 활용하여 기어 제조 공정의 생산성을 크게 향상시킵니다.

이 호브의 설계는 절삭날 길이가 길고 플루트 수가 많아 칩 배출과 열 방출을 최적화하는 것이 특징입니다. 이러한 특성 덕분에 호브의 재연마 사이의 공구 수명이 크게 늘어나 가동 중단 시간과 유지보수 비용이 줄어듭니다.

대규모 자동화 생산 라인에 통합하기에 이상적인 이 호브는 연속 작업 환경에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 성능을 극대화하려면 직경, 플루트 수, 시작 횟수, 절단 속도, 이송 속도, 절단 깊이와 같은 권장 절단 데이터 등 호브의 특정 매개 변수를 준수하는 것이 중요합니다.

이 호브를 구현할 때의 주요 목표는 사이클 시간을 최소화하고 공구 수명을 최대화하여 전체 장비 효율성(OEE)을 개선하는 것입니다.

혜택:

  1. 대폭 단축된 주기 시간
  2. 공구 수명 주기당 가공되는 부품 수 증가
  3. 도구 재고 및 관련 비용 절감
  4. 프로세스 변수가 줄어들어 더욱 일관되고 예측 가능한 생산 가능
  5. 인프라나 장비에 대한 추가 자본 투자 없이 공장 용량 증가
  6. 효율성 향상 및 툴링 비용 절감으로 부품당 비용 절감

애플리케이션:

  • 건식 및 습식 절단 작업 모두에 다용도로 사용할 수 있으며, 환경 및 비용 이점을 위해 건식 절단에 주로 중점을 둡니다.
  • 다양한 기계 인터페이스와의 호환성을 위해 다양한 아버 홀 구성 및 클램핑 메커니즘을 사용할 수 있습니다.
  • 다양한 기어 형상 및 생산 요구 사항을 수용할 수 있도록 싱글 및 멀티 스타트 설계로 제공됩니다.
  • 소형 정밀 기어부터 오토바이, 자동차, 산업 기계 및 동력 전달 시스템에 사용되는 대형 부품까지 다양한 크기의 공작물을 효율적으로 가공할 수 있습니다.
  • 최소한의 설정 변경으로 기존 프로덕션 프로세스에 쉽게 구현 가능

최적의 결과를 얻으려면 호브 제조업체와 긴밀히 협력하여 특정 기어 재료 및 생산 요구 사항에 맞는 적절한 코팅, 기판 재료 및 형상을 선택하는 것이 좋습니다.

나눔은 배려라는 사실을 잊지 마세요! : )
Shane
작성자

Shane

MachineMFG 설립자

MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.

다른 사용자도 좋아할 수 있습니다.
여러분을 위해 엄선했습니다. 계속 읽고 자세히 알아보세요!

밀링 머신 기초: 종합 가이드

복잡한 금속 부품이 어떻게 정밀하게 제작되는지 궁금한 적이 있나요? 이 글에서는 밀링 머신의 다양한 유형과 주요 구성 요소를 살펴보며 밀링 머신의 마법을 공개합니다. 자세히 알아보세요...

고속 절삭 공구: 재료 및 다양한 응용 분야

금속을 매우 정밀하게 절삭하여 시간을 절약하고 비용을 절감한다고 상상해 보세요. 고속 절삭 공구는 바로 이러한 기능을 제공함으로써 제조업에 혁명을 일으키고 있습니다. 이 기사에서는 재료에 대해 살펴봅니다...

올바른 CNC 픽스처 선택하기: 유형 및 팁

동일한 CNC 기계가 왜 생산 효율성이 크게 달라질 수 있는지 궁금하신가요? 그 비밀은 픽스처에 있습니다! 이 기사에서는 올바른 CNC 픽스처를 선택하는 방법을 살펴봅니다...
5축 가공

5축 가공: 최고의 가이드

5축 가공의 강력한 성능과 정밀도에 관심이 있으신가요? 이 블로그 게시물에서는 이 고급 제조 기술의 기본 사항을 자세히 살펴봅니다. 당사의 전문 기계 엔지니어가 자세히 설명합니다...

공작 기계를 위한 19가지 최고의 CNC 시스템

현대 공장에서 어떻게 이런 정밀도와 효율성을 달성하는지 궁금한 적이 있나요? 이 글에서는 CNC(컴퓨터 수치 제어) 시스템의 매혹적인 세계를 살펴보고, 이 시스템이 어떻게 제조업을 혁신하는지 알아보세요. 핵심을 알아보세요...
CNC 공작 기계용 클램프 선택

CNC 기계 클램프 선택하기: 가이드

어떤 CNC 공작 기계가 다른 기계보다 성능이 뛰어난 이유는 무엇일까요? 그 답은 종종 사용되는 클램프에 있습니다. 이 문서에서는 CNC 공작 기계의 효율성을 높이기 위한 적절한 클램프 선택에 대해 살펴봅니다....
MachineMFG
비즈니스를 한 단계 더 발전시키세요
뉴스레터 구독하기
최신 뉴스, 기사, 리소스를 매주 받은 편지함으로 보내드립니다.

문의하기

24시간 이내에 답변을 받으실 수 있습니다.