로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공에 관한 연구 :A Study on 5-Axis CNC Machining of Rotary Table Roller Gear Cam

박종배

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박종배 (경일대학교, 경일대학교 대학원)

지도교수: 조현덕

발행연도: 2021

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2021

로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 황삭에 관한 연구

박종배 , 조현덕 , 우현구 외 1명 한국기계가공학회 춘추계학술대회 논문집 2021.06 학술대회자료

로터리테이블용 롤러기어캠의 5-축 가공에 관한 연구

박종배 기계공학과 2021.01 학위논문

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본 연구에서는 5-축 가공으로만 구현할 수 있는 롤러기어캠 방식 로터리테이블용 롤러기어캠 가공과 관련하여 롤러기어캠 가공을 위한 5-축 가공 NC-code 생성 과정과 BC타입 5-축 공작기계의 포스트프로세서 개발 과정을 수학적으로 정리하였고, 롤러기어캠 5-축 가공 전용 소프트웨어를 개발하여 NC 프로그램을 생성하여 HT-TR(Head Tilting ? Table Rotation) BC타입 5-축 공작기계에서 가공하였으며, Vericut으로 NC 프로그램 시뮬레이션을 실시하여 생성된 스톡모델과 제작한 3D 모델로 Geomagic controlX을 사용하여 인스펙션 하였다.

The rotary table, which functions as the rotary shaft of a 5-Axis machine tool, is a fixture that determines the position through simultaneous control of the rotary shaft and the inclined shaft. The development of roller gear cam type rotary table is gradually increasing because it has excellent durability, high-speed operation, high load, and low backlash.
In this study, NC programming software for machining roller gear cam was developed, NC-code was created by the developed NC programming software, roller gear cam were machined on a BC type 5-Axis machine tool, and after 3D modeling of roller gear cam, were simulated NC-code by Vericut.
The detailed study contents and results are as follows.

First, the 5-Axis NC-code creating process for machining the roller gear cam for the rotary table was analyzed into mathematically and a series of processes was programmed. The driving mechanism of the turret and cam of the rotary table and the tool path for the machining of the roller gear cam according to the 5-Axis machine tool type was analyzed into mathematically, and 5-Axis NC-code for the machining of the roller gear cam was developed a NC-code creating program based on this mathematically.

Second, in the section where the turret enters and exits, a collision may occur due to machining and assembly errors of the turret and the roller gear cam, so an algorithm that superimposes an additional curve on a certain area of the entrance/exit of the roller gear cam to avoid collision Since overcutting may occur due to overcutting and tool deflection, an algorithm for applying compensation values was developed and applied to the program.

Third, 5-Axis NC-code was created with the developed program, and roller gear cams were machined on 5-Axis machine tools. By applying a double curve for collision avoidance and compensation for tool deflection, NC-code was created by the roughing, medium, finishing, and grinding programs, and the roller gear cam was machined on a BC type 5-Axis machine tool. It was confirmed that the collision between the roller and the cam mount could be avoided with assemble turret.

Fourth, the developed NC program was verified with the NC program verification software Vericut. 3D modeling of the roller gear cam was produced with SolidWorks CAD S/W, and machining simulations were performed for roughing, semi-finishing, finishing, and grinding NC programs with Vericut, and the tool path could be checked in this process. Through the roller gear cam 3D modeling and stock modeling inspection, it was confirmed that the machining amount, double curve, and tool deflection compensation were applied.

목차
제 1 장 서 론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 목적 2
제 2 장 연구 내용 4
2.1 5-축 가공의 의미 4
2.2 로터리테이블의 구조 22
2.3 롤러기어캠의 설계 및 가공경로 27
2.4 롤러기어캠 5-축 가공 소프트웨어 개발 46
제 3 장 롤러기어캠 5-축 가공 61
3.1 가공 장비 61
3.2 가공 내용 62
3.3 1차 5-축 가공 62
3.4 2차 5-축 가공 69
3.5 롤러기어캠 5-축 가공 결언 87
제 4 장 가공 프로그램 시뮬레이션 89
4.1 NC 프로그램 시뮬레이션 목적 89
4.2 NC 프로그램 시뮬레이션 방법 90
4.3 롤러기어캠의 3D 설계 90
4.4 NC 프로그램 시뮬레이션 91
4.5 NC 프로그램 NC 프로그램 시뮬레이션 결과 검증 97
4.6 NC 프로그램 시뮬레이션 결언 102
제 5 장 결 론 104
참고문헌 107
영문초록 113

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