KR102542334B1 - 그루브가 있는 워크피스를 연삭하기 위한 방법 및 연삭 머신 - Google Patents

그루브가 있는 워크피스를 연삭하기 위한 방법 및 연삭 머신 Download PDF

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Abstract

본 발명은 워크피스 상의 그루브들 또는 프로파일들을 연삭하기 위한 방법에 관한 것이다. 그루브들은 상응하게 프로파일링된 연삭 휠(5)을 사용하여 연삭되고, 연삭 휠(5)의 프로파일(6)은 크러싱된다. 본 발명에 따르면, 가공 동안에 구동되는 크러시 롤러들에 의해서 연삭 휠의 리쉐이핑 크러싱 가공이 수행되며, 크러시 롤러들(8) 각각은 회전 속도 및 소비 전류의 측정에 기초하여 제어됨으로써, 연삭 휠(5)과 크러시 롤러(8) 간의 상대적 전진(relative advancement)이 상기 측정에 기초하여 크러싱 가공 동안에 제어된다. 또한, 본 발명은 이러한 그루브들이 있는 워크피스를 연삭하기 위한 연삭 머신에 관한 것이며, 여기서는 워크피스 스핀들 헤드(3)에 의해 워크피스가 클램핑 상태로 유지되며, 전용 회전 구동부(11)를 가진 크러시 롤러(8)를 포함하는 고정적으로 설치된 크러시 장치(7)가 연삭 머신에 추가로 제공된다. 연삭 휠(5)은 연삭 휠 프로파일(6)을 드레싱하기 위해서 크러시 롤러(8)에 적용된다. 이를 위해, 크러시 롤러(8)는 제 1 드레싱 볼륨을 갖는 연삭 휠(6)을 프로파일링-크러싱하기 위한 프로파일링-크러싱 부분(14) 및 리쉐이핑 목적의 제 2 드레싱 볼륨을 갖는 연삭 휠(5)을 리쉐이핑-크러싱하기 위한, 동일한 크러시 롤러(8)에 배치된 리쉐이핑-크러싱 부분(15)을 구비한다.

Description

그루브가 있는 워크피스를 연삭하기 위한 방법 및 연삭 머신
본 발명은 청구항 제1항의 전제에 따른 그루브(groove)가 있는 워크피스를 연삭하기 위한 방법에 관한 것이다.
워크피스에 그루브를 연삭하는 공지의 방법 및 연삭 머신(특히 나선형 그루브가 있거나 나사산이 있는 워크피스가 제조됨)에 있어서는, 워크피스에 그루브를 연삭하는 동안에, 연삭 휠의 외측 양각(positive) 프로파일링 형상이 워크피스에 음각(negative) 형성된 그루브로서 형성되도록 그 연삭 휠이 프로파일링된다. 고성능이면서 상대적으로 내구성이 좋은 CBN 또는 다이아몬드 연삭 휠을 사용할 경우에도, 연삭 휠의 프로파일에 대한 마모는 연삭 결과의 열화를 초래하고, 이에 따라 워크피스 내 그루브의 공칭 형상으로부터의 편차를 야기하게 되며, 또한 연삭 가공 동안에 연삭 휠의 프로파일링 정밀도와 날카로움이 감소하게 된다. 따라서, 연삭 휠의 프로파일링은 정해진 사용 이후에 새롭게 프로파일링(즉, 드레싱)되어야 한다.
상기 연삭 휠의 프로파일링을 위한 매우 효율적인 드레싱 방법으로서, 크러싱(crushing)이 널리 받아 들여지고 있다. 흔히 롤-인(roll-in) 프로파일링이라고도 불려지는 크러싱은 금속 또는 세라믹 접합 다이아몬드 또는 CBN 연삭 휠의 복제-정밀 프로파일링용의 회전 드레싱을 위해서 특별히 받아들여지는 것으로 인정된 방법이다. 특히, 크러싱은 정밀하게 프로파일링되는 공구를 다량으로 제공해야 하는 경우에 사용된다.
일반적으로, 공지의 크러시 장치는 연삭 휠과 서로 맞물릴 경우 마찰에 의해서 구동되고, 그렇지 않을 경우에는 구동되지 않는(연삭 휠은 구동됨) 크러시 롤러를 구비하며, 이에 따라, 연삭 휠과 크러시 롤러가 서로 맞물릴 때에, 마찰에 의해서 연삭 휠이 크러시 롤러를 구동하게 된다(즉, 크러시 롤러를 회전시킴으로써). 강력한 연삭 스핀들 구동부를 갖춘 더욱 크고 강력한 연삭 머신을 지향하는 최근 경향으로 인해, 구동 연삭 휠에 의한 크러시 롤러의 구동은 수요가 증가하고 있는 것으로 나타났으며, 즉 연삭 휠이 크러시 롤러와 맞물릴 경우에, 크러시 롤러는 그와 함께 원활하게 움직이고 있다. 연삭 휠에 대한 높은 프로파일링 정밀도를 얻기 위해서는, 신중하게 크러싱 파라미터들을 선택하고 적용해야 한다. 실제로, 크러시 롤러와 연삭 휠이 서로 맞물릴 때에는, 연삭 휠의 프로파일링 코팅으로부터의 전체 입자들 또는 적어도 그것의 더 큰 부스러기들이 크러싱되거나 심지어 찢겨져 나온다. 또한, 크러싱 동안에는, 찢겨진 입자들이 크러시 롤러와 연삭 휠 사이의 접촉 영역에서 최대한 빨리 제거되도록 주의해야 한다. 크러싱 가공은 크러시 롤러와 연삭 휠의 맞물림 영역에서 상대적으로 높은 압력으로 이루어지기 때문에, 연삭 휠의 가능한 변형에 의해서, 형성될 프로파일이 드레싱 동안에 또는 그 이후에 비틀리게 된다. 따라서, 보다 엄격한 의미에서 크러시 롤러 및 연삭 휠의 파라미터, 보다 일반적인 의미에서 크러시 롤러 스핀들 및 연삭 휠 스핀들의 파라미터는, 상기 변형이 회피되거나 완전히 제거되도록 선택 및 적용되어야 한다. 특정 파라미터, 예를 들어 연삭 휠과 크러시 롤러 사이의 상대적 전진(relative advancement) 또는 맞물림 영역에 형성되는 크러싱 압력 등이 너무 클 경우에는, 소위 래틀링(rattling)이 발생할 수도 있으며, 이것은 크러싱 가공 중에는 항시 방지되어야만 한다.
DE 30 50 373 C2에는, 수치 제어 프로파일링 및 평삭 머신용 트루잉 장치가 개시되어 있다. 이러한 공지의 트루잉 장치에서는, 크러시 장치가 자체 구동부를 갖는 프로파일링 또는 평삭 머신 상에 위치된다. 회전축을 따라 서로의 옆에 위치되는 다수의 프로파일링된 연삭 휠의 트루잉이 제공되며, 이에 따라 각각의 프로파일링된 연삭 휠이 트루잉 롤러와 연동된다. 크러싱 동안에, 트루잉 롤러는 연삭 휠에 대한 압력 하에서 롤링됨으로써, 연삭 입자가 크러싱되어 파손되지 않게 되며, 여기서 연삭 휠과 크러시 롤러의 둘레 속도(peripheral speed)는 동일하다. 이 공지의 연삭 머신에 직접 배치된 크러싱용 트루잉 롤러 때문에, 트루잉이 이미 전체 연삭 가공에서 통합될 수 있다.
DE 1 284 867 A에는, 터릿 헤드를 구비한 범용 연삭 머신이 기재되어 있으며, 그 연삭 스핀들 스톡에는 쉐이핑 또는 플런지-절삭 연삭에 필요한 프로파일이 연삭 머신의 둘레에서 롤링되는 소위 롤-인 장치가 제공된다. 크러싱에 의한 프로파일링의 관점에서 롤-인 가공을 수행하는 것은 기재되어 있지 않다. 이 공지의 롤-인 장치에 의한 연삭 휠의 프로파일링은 하나의 단일 스텝에서, 범용 연삭 머신으로 수행되는 연삭 작업들 또는 터닝(turning), 드릴링(drilling), 러빙(rubbing) 및 스레딩(threading) 작업들 사이에서 추가적으로 수행되지만 사실상 동일한 연삭 머신 상에서 수행되는 것이다.
US 4 555 873에는, 프로파일링된 연삭 휠을 사용하여 워크피스를 연삭하는 방법 및 장치가 기재되어 있다. 연삭 머신에는 연삭 휠의 형상 및 날카로움이 복구될 수 있는 트루잉 장치가 또한 제공된다. 이를 위해, 연삭 휠의 형상과 날카로움은 그 형상들이 적절한 연삭 작업들 사이에서의 연삭 휠의 프로파일링에 대응하는 트루잉 롤러에 의해서 복구된다. 이 문헌에는, 트루잉이 연삭 가공의 중단 동안 또는 연삭 중에도 연속 방식으로 수행될 수 있다고 또한 기재되어 있다. 이 문헌은 트루잉이 연속 또는 불연속일 수 있는 하나의 공정으로 고려되어야 한다고 기재하고 있지만, 크러싱에 대한 직접적인 표현을 제공하고 있지는 않다. 트루잉 공정의 방법론적 분리에 대해서는 기재하고 있지 않다.
또한, DE 41 04 266 A1은 트루잉 휠을 갖춘 연삭 휠의 프로파일링을 위한 트루잉 머신에 대해 기재하고 있다. 기재되어 있는 연삭 휠의 트루잉, 즉 연삭 결과의 정밀도에 필요한 연삭 휠의 프로파일링의 생성은 정면이 둥글게 되어있는 트루잉 휠들에 의해 수행되며, 이 휠들은 트루잉 동안에 연삭 휠의 정면 주위에서 공간적으로 틸트됨으로써, 연삭 휠에 대해 필요한 프로파일이 달성되도록 한다. 트루잉 휠은 각각의 주변 정면으로부터 일정 거리에 배열되어 회전축에 횡단하는 각각의 틸트 축을 중심으로 트루잉 가공 동안에 오실레이팅한다. 트루잉 휠은 본질적으로 연삭 휠 쪽으로 이동한다. 이러한 공지의 트루잉 머신에서는, 트루잉 휠의 마모가 제어되어야 한다.
JP 05138532 A는 사전 연삭 및 마무리 모두에 사용될 수 있도록 연삭 휠을 드레싱하는 CBN 연삭 휠용 트루잉 장치를 제공한다. 트루잉 휠은 크러싱 입자 및 단일 연마 입자로 불리는 것으로, 트루잉 코팅에 혼합되어 있다. 트루잉은 하나의 스텝에서 수행되며 컵 모양 연삭 휠의 축 방향 정면에서의 트루잉을 포함한다.
US 3 435 814는 연삭 머신에 고정되는, 프로파일 연삭 휠을 크러싱하기 위한 크러시 장치에 대해 이미 기재하고 있다. 이 크러시 장치는 크러시 롤러의 형태를 가지며, 그것을 트루잉하기 위해 연삭 휠 상에 놓여진다. 크러시 롤러를 위한 구동부는 크러시 롤러와 연삭 휠의 둘레 속도가 동일하게 되도록 보장해야 한다. 크러시 롤러와 연삭 휠이 서로 맞물릴 경우에는, 연삭 휠만이 크러시 롤러를 구동시킨다. 이 크러싱 가공은 하나의 스텝에서 수행되며, 후속적으로 크러시 롤러는 연삭 휠로부터 분리된다.
Saint Gobain Abrasives의 회사 브로셔는 프로파일링된 연삭 휠의 트루잉을 위한 롤-인 장치가 머신의 일부가 되어서, 그 머신에 고정식으로 장착되는 방법에 대해 또한 기재하고 있다. 따라서, 시간 소모적인 공구 교체가 회피될 수 있다. 연삭 휠은 바람직하게 구동되어야 하며 프로파일링된 롤러는 트루잉 동안에 연삭 휠에 의해서 원활하게 구동되어야 한다. 첫 번째 프로파일링과 후속 프로파일링 가공들을 위해서는, 특정 프로파일 롤러가 필요하다. 이 공지의 장치에서는, 예비 프로파일링 이후에, 프로파일링 롤러가 교체될 것이 요구된다. 이것은 연삭 휠에서 포지셔닝 에러 및 프로파일링 에러가 발생할 수 있다는 점에서 불리하다.
전술한 트루잉 또는 크러싱 방법들 및 장치들 모두는 크러싱이 특정 연삭 작업을 위해 수행될 수 없으며 크러싱 가공 자체의 높은 유연성을 보장하는 파라미터가 고려될 수도 없다는 공통점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 프로파일링되는 연삭 휠의 크러싱을, 필수 크러싱 파라미터들을 고려하여 자동화된 연삭 가공으로 통합한 그루브가 있는 워크피스를 연삭하기 위한 방법 및 연삭 머신을 제공하는 것이며, 이에 따라 연삭된 워크피스의 고품질을 달성할 수 있고, 또한 연삭 휠의 긴 작업 수명을 보장할 수도 있다.
이 목적은 청구항 제1항의 특징을 갖는 방법 및 제10항의 특징을 갖는 연삭 머신에 의해 달성된다. 유리한 개선점들이 각각의 종속항들에서 정의된다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 그루브가 있는 워크피스를 연삭하기 위한 방법이 기술된다. 워크피스는 특히 나선형 그루브가 있거나 나사산이 있는 워크피스이며, 또한 그루브는 직선형 그루브이거나 또는 리세스와 같은 방사상으로 둘러싸는 그루브일 수 있다. 워크피스가 클램핑되며 그것의 그루브는 그루브의 단면에 대응하는 프로파일링을 갖는 연삭 휠에 의해서 연삭된다. 연삭 가공 동안에는, 연삭 휠의 마모로 인하여, 프로파일링이 달라질 수 있기 때문에, 크러싱에 의해서 연삭 휠을 리쉐이핑(reshaping)해야 한다. 이러한 맥락에서 리쉐이핑은 마무리 크러싱이거나 마무리 프로파일링이다. 그 프로파일이 연삭 휠 상에 제공되어, 정밀도와 날카로움이 복구된다. 본 발명에 따르면, 연삭 휠의 리쉐이핑-크러싱은 크러시 롤러에 의해서 수행되며, 이 크러시 롤러는 특히 연삭 휠 및 크러시 롤러의 각각의 구동부의 회전 속도 및 전류 흡수의 측정에 따라, 크러시 롤러를 제어하는 것에 의해서 구동되며, 이 측정에 기초하여 연삭 휠과 크러시 롤러 간의 상대적 전진이 크러싱 동안에 수행된다. 바람직하게는, 상대적 전진은, 크러싱 및 전체 연삭 가공 동안의 효율 고려 사항으로 인하여, 이 상대적 전진이 불리한 가공 조건이 발생하지 않도록 하는 최대의 상대적 전진이 되도록 선택된다. 따라서, 리쉐이핑-트루잉은 항상 최대 상대적 전진에서 수행되며, 이 때문에, 크러시 롤러와 연삭 휠 사이에 상대적으로 높은 크러싱 압력이 가해지더라도, 한편으로는, 크러시 롤러의 작업 수명이 과도하게 감소되지 않게 되고, 크러싱 동안에, 안정적인 크러싱 조건이 항상 유지된다.
본 발명에 따르면, 적어도 속도 및 소비 전류가 리쉐이핑-트루잉을 위한 필수적 크러싱 파라미터로서 측정되어, 크러싱 가공을 제어하는데 사용된다. 소비 전류는 필요에 따라, 연삭 휠 및 크러시 롤러에 대한 구동부들에 의해서 인출되는 전력 또는 원하는 소정의 크러싱 파라미터들을 만족시키기 위해 연삭 휠 및 크러시 롤러에 공급되는 전력을 규정한 것이다.
바람직하게는, 연삭 휠의 프로파일링-크러싱은 특히 측정된 회전 속도 및 소비 전류에 기초하여 연삭 휠의 구동부만을 제어함으로써, 통상 구동되지 않는 크러시 롤러에 의해서 수행되며, 여기서 프로파일링-드레싱은 연삭 가공의 개시 이전에 수행된다. 프로파일링-크러싱은 특히 연삭 휠이 워크피스에 그루브들을 연삭할 수 있도록 하기 위해, 적절한 연삭 가공 개시 이전의 첫 번째 스텝에서 아직 쉐이핑되지 않은 연삭 휠을 크러시 롤러로 프로파일링하는 것을 의미한다. 프로파일링-크러싱은 사전 트루잉(pre-truing) 또는 사전 프로파일링(pre-profiling) 또는 거친 프로파일링(rough profiling)에 해당한다.
프로파일링-크러싱은 바람직하게는 리쉐이핑-크러싱 가공에 사용되는 것과 동일한 크러시 롤러에 의해서 수행된다. 이것은 연속적으로 연삭 휠 상에 양각 프로파일링을 생성하기 위한 음각 형상으로서 사용되는 복수 개의, 바람직하게는 적어도 2개의 프로파일 그루브를 크러시 롤러가 갖는 점에서 달성된다. 크러시 롤러에 복수의 크러싱 그루브를 설치하는 것은 단일의 크러시 롤러가 복수의 크러싱 가공에 사용될 수 있다는 점에서 유리하다. 어느 경우이든, 크러시 롤러는 소위 그루브-투-그루브(groove-to-groove) 방식으로 가공된다. 그리고, 정밀도 때문에, 특히 리쉐이핑-크러싱 가공 동안에, 마지막 크러싱 그루브가 연삭 휠의 추가 프로파일링을 허용하지 않을 때에만, 크러시 롤러를 교체할 필요가 있으며, 가능하게는 다시 기계 가공할 필요가 있다.
또한 프로파일링-크러싱 중에, 연삭 휠의 구동부의 속도 및 소비 전류를 측정하는 것으로 인해 래틀링(rattling)과 같은 불리한 가공 조건이 회피되는 최대 상대적 전진에 의한 최적의 크러싱이 가능해진다.
프로파일링-크러싱 동안에는, 리쉐이핑-크러싱 가공에 비해 더 큰 트루잉(truing) 볼륨이 연삭 휠로부터 투루잉된다.
프로파일링-크러싱 동안에는 연삭 휠이 구동되는 반면에, 크러시 롤러는 일반적으로 구동되지 않는다는 점에 유의해야 한다. 그러나 미끄러짐 및 다른 영향으로 인해 구동되는 크러시 롤러의 크러싱 동안에, 이것이 속도 저하를 경험하게 될 수도 있다. 이를 위해, 크러시 롤러의 구동부는 적어도 짧은 간격 동안, 소위 펄스로 활성화된다. 그러나, 이 구동부 활성화 펄스는 크러시 롤러가 다시 연삭 휠의 회전 속도인 공칭 속도에 도달할 때까지만 지속되거나 수행된다.
통상적으로, 제 1 그루브 프로파일 측면의 경우, 연삭 휠 상의 프로파일링의 제 1 측면이 접근되고, 이미 존재하는 접근 센서 및 크러시 롤러 상에서의 구동 펄스의 형태로 구동부의 선택적 활성화에 의해, 제 1 그루브 프로파일 측면에 대한 접근이 모니터링된다. 그 다음, 크러시 롤러 내 그루브의 제 2 측면에 대한 접근이 발생하며, 여기서도 접근 센서를 통해 크러시 롤러 상의 구동 펄스의 선택적 활성화가 모니터링된다. 그 다음, 연삭 휠이 크러시 롤러 내 그루브의 프로파일 중심까지 이동될 때까지, 연삭 휠의 측면 방향 변위가 발생한다. 그 다음, 연삭 휠과 크러시 롤러 간의 피드 모션(feed motion), 즉 연삭 휠과 크러시 롤러 간의 상대적인 피딩이 일어나며, 여기서 연삭 휠이 구동되고 크러시 롤러가 그것과 함께 자유롭게 움직이게 된다. 최대 상대적 전진, 즉 크러싱 동안의 허용 가능한 전진은, 소비 전류 및 그에 따른 연삭 스핀들 전력을 모니터링함으로써 제공되며, 여기서 소비 전류는 연속적으로 측정된다. 그 다음, CNC 제어 장치는 최대 상대적 전진, 즉 크러시 롤러와 연삭 휠 간의 최적의 전진을 계산하고 설정하며, 이는 크러싱 가공의 효율과 관련하여 이루어진다.
연삭 휠이 프로파일링 크러싱 동안에 프로파일링을 얻었을 경우에는, 해당 그루브를 연삭하기 위한 일반 연삭 가공에서, 이것이 워크피스에 삽입 또는 재삽입되거나 또는 정밀도 향상을 위해서 리쉐이핑-크러싱 드레스될 수 있다. 연삭 동안에 연삭 휠은 마모되기 때문에, 본질적으로 프로파일 형태가 특히 연삭 휠의 프로파일링의 마모 속도에 기초하여 결정되는 연삭 부분들 간의 엄격한 한계 내로 유지되더라도, 연삭 휠은 리쉐이핑 과정으로 크러싱 드레스될 필요가 있다. 따라서, 프로파일링-드레스 크러싱은 이 가공 단계에서 생략될 수가 있다.
리쉐이핑 및 크러싱 동안에는, 연삭 휠 및 크러시 롤러 모두가 구동된다. 또한, 프로파일링-크러싱과 마찬가지로 초기에 그루브의 측면이 크러시 롤러에 의해서 접근되며, 접근 센서 및 연삭 휠과 크러시 롤러(크러시 스핀들/크러시 스핀들)의 두 구동부에서의 소비 전력 측정을 통해, 이 가공이 모니터링된다. 그 다음에 그루브의 제 2 측면으로의 이동이 뒤따르게 되며, 여기서 접근 센서 및 연삭 휠과 크러시 롤러의 두 개의 구동부(즉 이들의 슬핀들)의 소비 전력의 측정으로, 이 가공이 모니터링된다. 그 다음에 연삭 휠이 프로파일 중심으로 변위되는 것이 뒤따른다. 이 절차는 프로파일링-크러싱 동안에, 연삭 휠과 크러시 롤러가 구동되고 이들의 속도가 조정되며 또한 소비 전류가 각각 모니터링된다는 점에서 프로파일링-크러싱과 다르다.
크러시 롤러 및 연삭 휠의 속도들은, 크러시 롤러의 외주면을 통해 배치되는 정의된 깊이에 대한 리쉐이핑-크러싱 가공 동안의 둘레 속도들이 서로 정의된 비율을 갖도록 서로 적응된다. 이러한 방식으로, 크러싱 가공은 리쉐이핑-크러싱 가공을 위한 필수 가공 파라미터를 유지함으로써 제어된 방식으로 수행될 수가 있다. 또한, 크러싱하는 동안 필수적인 가공 기술 파라미터를 특히 고려하여, 최적의 크러싱을 보장한다.
또한, 바람직하게는, 연삭 휠과 크러시 롤러의 일정한 둘레 속도들의 비율에서 정의된 그루브 깊이에 대응하는 둘레면은, 그루브의 깊이와 관련하여 특히 연속적으로 변화된다.
이미 언급한 활성화의 경우, 그것이 속도 제한치 아래로 떨어지는 크러시 롤러의 스핀들 상에서의 구동 펄스를 갖는 프로파일링-크러싱 동안, 이 속도 제한치가 이제는 이제 바람직하게 설정되며 또는 그 회전 속도가 둘레면에 있는 그루브의 정의된 깊이에서의 연삭 휠의 둘레 속도에 대응하는 한 크러시 롤러는 구동된다.
특히 연삭 휠을 크러싱하는 동안에는, 그것의 런-인 영역에서, 찢겨져 나온 입자 및 마찰 코팅 부분들이 맞물림 영역으로부터 신속하게 제거되는 강도로 냉각 매체가 운반되는 것이 중요하다.
크러싱하는 동안 연삭 휠과 크러시 롤러 간의 머신 파라미터 및 크러싱 파라미터들에 의존하는 최대 상대적 전진은, 실제 크러싱 이전에 "시행 착오(trial and error)" 과정에서 결정되어 입력되며, 특히 머신 제어에서 임계값으로서 저장된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 그루브가 있는 워크피스, 특히 나선형 그루브가 있거나 나사산이 있는 워크피스를 연삭하기 위해 제공되는 연삭 머신이 연삭 스핀들 스톡으로 통상 제공되며, 이 연삭 스핀들 스톡은 X-축 및 Z-축의 방향으로 머신 지지부 상부의 크로스 슬라이드 상에서 CNC-제어 하에 이동 가능하고, 연삭 휠을 유지하며, 이 연삭 휠은 그루브를 연삭하기 위한 형상을 갖고 회전 구동된다. 또한, 그루브는 직선형 그루브이거나 또는 리세스일 수 있다. 또한, 연삭 머신은 C-축을 가진 워크피스 스핀들 스톡을 구비한다. 워크피스는 클램핑 내부의 연삭 머신에 유지된다. 또한, 연삭 머신은 크러시 장치를 구비하고, 이 크러시 장치는 전용 회전 구동부를 가진 크러시 롤러로 고정적으로 유지되어 있다. 크러시 롤러의 속도는 제어 장치에 의해 제어된다. 본 발명에 따르면, 연삭 휠은 그것의 프로파일을 트루잉하기 위해서 크러시 롤러 상에 적용될 수 있다. 크러시 롤러는 제 1 트루잉 볼륨을 갖는 연삭 휠을 프로파일링-크러싱하기 위한 프로파일 크러싱 부분 및 제 2 트루잉 볼륨을 갖는 연삭 휠을 리쉐이핑-크러싱하기 위한 동일한 크러시 롤러 상의 리쉐이핑-크러싱 부분을 갖는다. 하나의 동일한 크러시 롤러 상에 프로파일링-크러싱 부분 및 리쉐이핑-크러싱 부분 모두를 제공함으로써, 크러시 장치는 비교적 간단하게 만들어질 수 있으며, 또한 크러시 롤러가 충분히 안정하기 때문에(예를 들어, 실제 크러싱 가공 중의 변형을 회피할 수 있는 강성 베어링이기 때문에), 특히 안정적일 수가 있다. 이러한 변형은 이론상, 크러싱 가공 중에 가해지는 높은 힘으로 인해 발생할 수 있으며, 따라서 연삭 머신의 머신 베드에 부착된 크러시 장치는 특히 강성이어야 한다.
바람직하게는, 크러시 롤러는 두 개보다 많은 크러시 슬롯들 또는 그루브들을 구비하며, 이 슬롯들 또는 그루브들은, 연삭 휠의 프로파일의 크러싱 동안에, 러스트 그러싱 그루브가 크러싱 이후의 연삭 휠의 프로파일에 필요한 정밀도 및 날카로움을 복원할 수 없게 될때까지, 하나씩 사용될 수 있다. 그 후, 크러시 롤러는 교체되어야 한다. 하나의 동일한 크러시 롤러 상에 복수의 크러싱 그루브를 제공함으로써, 크러시 롤러 상의 하나의 그루브가 마모된 후에는, 다음의 그루브가 리쉐이핑-크러싱용으로 사용될 수 있다. 이것은 리쉐이핑-크러싱 중에 연삭 휠 프로파일이 항상 최적의 정밀도로 제공될 수 있음을 보장한다. 이것은 리쉐이핑-크러싱을 의미한다. 연삭 휠이 아직, 제공 대상인 워크피스 그루브에 대응하는 프로파일을 가지고 있지 않을 경우에는 연삭 이전에 프로파일링-크러싱이 적용된다. 프로파일링-크러싱은 소위 첫 번째 프로파일링이다. 연삭 머신에서의 전체 연삭 가공 동안에는, 미리 정해진 사이클에 따라서 선택적인 리쉐이핑-크러싱만이 수행되어야 하므로, 연삭 휠의 프로파일의 형상 및 날카로움은 정해진 연삭 시간 이후에 복구된다.
연삭 머신 내의 또는 연삭 머신 상의 크러시 장치의 안정성 및 강성을 보장하기 위해, 크러시 장치는 바람직하게는 안정한 하우징 내에 위치되어 머신 지지부와 고정적으로 연결된다. 이러한 방식으로, 크러싱하는 동안 발생된 힘을 신뢰성있게 흡수할 수 있으며, 또한 크러싱하는 동안 크러시 장치의 탄성 변형을 본질적으로 회피할 수도 있다.
바람직하게는, 크러시 장치는 그 회전 구동을 위해 크러시 롤러와 클러치를 통해 연결된 CNC 제어식 구동부를 갖는다. 바람직하게는, 크러시 롤러는 고성능 고속 절삭강(HSS) 또는 초경합금(hard metal)으로 제조된다. 전기 구동은 프로파일링-크러싱의 경우에(즉, 구동 없이 이동) 안정적으로 해제될 수 있다는 장점이 있으며, 이 프로파일링-크러싱은 특히 크러시 롤러가 일반적으로는 구동되지 않는(즉, 클러시 롤러 내의 그루브 또는 슬롯에서 연삭 휠이 맞물릴 경우에 연삭 휠과 함께 이동) 경우의 프로파일링-크러싱이다. 또한, 크러시 롤러의 전기 구동은 크러시 롤러의 속도가 떨어질 경우, 크러시 롤러의 속도가 다시 연삭 휠과 같아져서 크러시 롤러가 연삭 휠과 함께 다시 자유롭게 움직이게 될 때까지의 구동 토크의 추가를 통한 활성화 펄스에 의해서, 그 구동이 짧게 활성화될 수 있다.
바람직하게는, 크러시 장치는 또한 크러시 롤러와 연삭 휠 사이의 맞물림 접촉이 연속적으로 모니터될 수 있는 바디 사운드 센서를 갖고, 바디 사운드 센서를 통한 맞물림 검출 신호는 제어 장치로 전송되며, 이에 따라 제어 장치가 맞물림 접촉에 관한 신호를 수신할 수가 있다.
바람직하게는, 스핀들 스톡을 가진 연삭 휠 또는 연삭 스핀들은 그것이 리쉐이핑-크러싱 가공 동안에 크러시 롤러 상에 적용되고, 리쉐이핑-크러싱 부분에 대하여 횡 방향으로 이동될 수 있는 방식으로 제공될 수 있다. 크러싱 동안에는, 실제로, 연삭 휠의 프로파일의 측면이 보통 초기에 적용되어 슬라이트 크러싱되며, 그 다음에 제 2 측면의 적용 및 슬라이트 크러싱 그리고 그루브에서 수행되는 중앙의 리쉐이핑-크러싱이 뒤따르게 된다.
바람직하게는, 크러시 롤러는 하나 또는 두 개의 부분으로 구성된다. 전체 연삭 가공 동안 연삭 휠의 다중 크러싱을 위한 다수의 크러싱 그루브를 구비하는 단일체 구조는 크러싱에 요구되는 높은 강성과 관련하여 유리하지만, 크러시 롤러의 두 개 부분의 형태는 특히, 크러시 롤러의 일 부분만 마모 때문에 교체되어야 하고, 손상되지 않은 부분은 여전히 사용될 수 있는 경우에 유리하다. 따라서, 유연성과 관련된 장점이 주어진다.
그리고 마지막으로, 제어 장치는 바람직하게는 연삭 휠과 크러시 롤러 간의 최대 상대적 전진이 크러싱 동안에 달성될 수 있도록, 특히 이 최대 상대적 전진이 임계값(이 임계값은 크러싱 이전에 제어 장치에 입력될 수 있음)에 따라 소정 머신 파라미터 및 가공 파라미터보다 작아지게 되도록 구성된다. 이 최대 상대적 전진은 사용된 연삭 코팅 및 크러시 롤러의 재료를 비롯한 크러시 롤러 및 연삭 휠의 각 구성과 해당 연삭 조건에 대하여 각각의 워크피스마다 개별적으로, 바람직하게는 "시행 착오" 실험의 맥락에서 결정되어야 한다.
본 발명의 경우에, 불리한 제어 불가능 가공 조건의 발생 없이도 이러한 최대 상대적 전진, 즉 최대 허용 전진을 제어하기 위한 기본 가공 파라미터들이 연삭 머신에 의해 유지되거나 제공될 수 있다는 교시가 당업자에게 용이하게 이용가능하다. 당업자라면 통상의 노력으로 테스트 중에 이 임계값을 결정할 수 있을 것이다. 이 임계값이 결정되면, 제어 장치는 임계값을 초과함 없이 이 전진 임계 값에 거의 근접하게 작동하도록 허용할 수 있다. 따라서, 고속 및 완전 자동 가공에서 연삭 휠들에 대한 신속하고 경제적인 크러싱이 수행될 수 있다.
추가의 이점들, 가능한 응용들 및 세부 사항들은 첨부 도면들에 있는 예들을 사용하여 다음에서 설명된다.
도 1은 위에서 볼 때 크러시 장치를 구비한 연삭 머신의 원리를 단순화하여 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 크러시 장치 및 연삭 휠을 구비한 관련 연삭 스핀들의 도면.
도 3은 프로파일링-크러싱을 위한 관련 연삭 휠을 구비한 크러시 롤러의 도면.
도 4는 프로파일링-크러싱의 바로 시작 시의 크러시 롤러 및 관련 연삭 휠의 상세도.
도 5a는 제 1 측면의 연삭 휠 상의 프로파일 크러싱 가공을 나타내는 도면.
도 5b는 크러시 롤러의 제 2 측면의 연삭 휠 상의 프로파일 크러싱 가공을 나타내는 도면.
도 5c는 본질적으로 크러시 롤러에 의한 연삭 휠 상의 프로파일 크러싱의 종료 시에, 크러싱 가공을 나타내는 도면.
도 6은 그루브 깊이 및, 연삭 휠의 그루브 내 및 프로파일 내에서의 그루브 깊이에 제공된 둘레면의 기하학적 관계를 나타내는 도면.
도 1에는, 머신 베드 상에 있는 본 발명의 연삭 휠(grinding wheel)의 주요 구성 요소들의 배열을 원칙적으로 위에서부터 나타낸 것이 도시되어 있다. C-축을 갖는 워크피스 스핀들이 있는 워크피스 스핀들 스톡은 워크피스(1)가 클램핑되게 한다. 다수 포인트들에서의 선택적 워크피스 클램핑을 위하여, 워크피스 스핀들의 길이 방향 축의 연장선 상에는, 일 포인트를 갖는 이동식 테일스톡(4)이 제공된다. 머신 베드에 고정된 크로스 슬라이드(cross slide)에는, 연삭 스핀들이 있는 연삭 스핀들 스톡이 위치하고, 그 위에 연삭 휠(5)가 부착된다. 연삭 휠(5)은 대응하는 그루브들이 워크피스(1)에 연삭되는 프로파일을 갖고 있다. 이를 위해, 연삭 휠은 CNC-축들을 따라 X, Y 및 Z 방향으로 이동될 수가 있으며, 워크피스(1)에 적용될 수 있다. 또한, 크러시 롤러를 갖고 있는 크러시 장치(crushing device)(7)가 제공된다. 연삭 휠(5)의 프로파일이 크러싱될 경우, 크러시 롤러의 회전 축과 연삭 휠(5)의 회전축은 서로 평행하다.
도 1의 연삭 머신 배열의 세부 형태인 도 2에는, 연삭 휠(5)을 갖는 연삭 스핀들(2) 및 이와 관련된 크러시 롤러(8)를 갖는 크러시 장치(7)가 도시되어 있다. 도 2에 도시되지 않은 워크피스의 대응 그루브들을 연삭하기 위해, 연삭 스핀들(2)은 CNC-제어되는 A-틸팅 축을 중심으로 그것의 연삭 휠(5)과 틸팅될 수 있다. 또한, 연삭 스핀들은 CNC-제어에 의해 Z 및 Y 방향으로 움직일 수도 있다.
크러시 장치(7)의 도 2의 주요 구조는 예를 들어, 크러시 장치(7)가 하우징(9) 내부에 위치되고, 여기서 크러시 롤러를 유지하고 있는 크러시 스핀들(16)이 롤 베어링들(12)에 의해서 크러시 롤러(8)의 양측에 견고하게 지지된다는 사실에 의해서 입증되는 높은 견고성을 특징으로 한다. 또한, 크러시 장치(7)의 구동 모터(11)는 CNC-제어되며, 클러치(10)를 통해 크러시 스핀들(16)과 연결되어 있다.
도 2는 2개의 크러싱 그루브 또는 크러시 슬롯을 갖는 크러시 롤러(8)를 도시한 것이다. 두 크러싱 그루브 모두는 연삭 휠(5)의 프로파일을 연속적으로 크러싱하기 위해 사용될 수 있다. 이것은, 일 측면에서, 제 1 크러싱 그루브를 이용한 프로파일링-크러싱(profiling-crushing) 및 제 2 크러싱 그루브를 이용한 리쉐이핑-크러싱(reshaping-crushing)일 수 있다. 그러나, 크러시 롤러(8)의 두 크러싱 그루브 모두가 리쉐이핑-크러싱용으로만 사용되는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 도 2에 도시된 크러싱 그루브는 연삭 휠(5)에 대하여 요구되는 프로파일링 정밀도를 더 이상 제공할 수 없게 될 때까지 리쉐이핑-크러싱을 위해서 처음에 사용된다. 그 후, 도면의 아래에 도시된 크러싱 그루브가 연삭 휠에 대한 추가적인 리쉐이핑-크러싱을 위해서 사용된다. 두 크러싱 그루브 모두가 리쉐이핑-크러싱을 위해서 사용될 경우에는, 하나의 크러싱 그루브만 갖는 크러시 롤러에 비해, 크러싱 동안 크러시 롤러의 작동 수명이 두 배가 될 수 있다. 또한, 보다 많은 개수의 크러싱 그루브가 본 발명의 크러시 롤러에 사용 또는 제공될 수도 있다. 임의의 경우에 있어서, 본 발명의 크러시 롤러를 이용할 경우에는, 무엇보다도, 더욱 높은 강성이 고려될 수 있고, 연삭 휠의 프로파일을 크러싱하는 동안 더욱 높은 가공 정밀도가 달성될 수 있으며, 또한 적어도 두 개의 크러싱 그루브가 일체형으로 위치될 경우에는(즉, 강성 크러시 롤러(8)), 연삭되는 워크피스의 정밀도가 더욱더 높아지게 된다.
도 3은 크러시 장치(7)(크러시 스핀들(16) 상에 위치되는 크러시 롤러(8))의 주요 부분만을 도시한 것이다. 크러시 롤러(8)는 프로파일링-크러싱 부분(14) 및 리쉐이핑-크러싱 부분(15)을 갖고 있다. 또한, 원칙적으로, 크러시 장치(7)에는 바디 사운드 센서(body sound sensor)(14)가 제공되며, 이것과, 연삭 스핀들(2)에 위치되어 C-축을 중심으로 회전 구동되는 연삭 휠(5)의 맞물림 접촉에 의해서, 크러시 롤러(8)가 감지 또는 모니터될 수 있다.
도 3에 도시된 연삭 휠(5)은 아직 프로파일링되어 있지 않으며, 따라서 실제 연삭 가공에 있어서 초기에 프로파일링-크러싱된다. 프로파일링-크러싱(profiling-crushing)이라는 용어는, 이러한 맥락에서, 연삭 휠(5)에 대한 실제 프로파일 생성을 의미한다. 이것은 크러시 롤러(8) 상의 프로파일링-크러싱을 위해 제공되는 프로파일링-크러싱 그루브(15)에서 수행된다. 이를 위해, 프로파일링-크러싱 이전에는 프로파일 형상에서 벗어난 단면을 갖는 연삭 휠이, 초기에 크러싱 그루브의 프로파일링-크러싱 부분(14)의 측면 상에 적용되어서 슬라이트 크러싱된다. 그 다음, 제 2 스텝에서는, 프로파일링 크러싱 그루브(14)의 제 2 측면에 대한 슬라이트 크러싱이 수행된다. 그 다음, 연삭 휠이 크러시 롤러의 그루브의 중앙으로 이동되어, 양 측면이 동시에 프로파일링-크러싱된다. 프로파일링-크러싱 이후에, 연삭 휠은 리쉐이핑-크러싱되며, 여기서 연삭 휠이 매우 높은 정밀도의 최종 프로파일 형상을 얻게 된다.
또한, 도 3에 도시된 리쉐이핑-크러싱 그루브(15)는, 그 형상이 더 이상 공칭 형상에 상응하지 않게 되어 그 날을 다시 날세움가공 해야할 필요가 있기 때문에, 연삭 휠(5)의 프로파일이 리쉐이핑-크러싱되야 하는 경우의, 실제 연삭 가공 중에만 사용된다.
바디 사운드 센서(14)는 크러싱 그루브들(14, 15)의 측면들 중 하나에 대한, 연삭 휠(5)의 생성될 프로파일(6)의 각 접촉에 반응함으로써, 크러싱 동안의 맞물림 접촉을 모니터한다. 그 다음, 초기에 편평한 트루드 연삭 휠(5)이 도 3의 프로파일링-크러싱 그루브(14)에 의해 크러싱됨으로써, 나사 연삭(thread grinding)용으로 제공되는 뾰족한 프로파일을 형성한다. 크러싱 부분들이 프로파일링-크러싱 부분(14) 및 리쉐이핑-크러싱 부분(15)으로 분리된 것을 통해(그렇지 않았다면 강한 마모로 인해, 크러시 롤러(8)는 강한 마모를 경험하게 됨), 그 수명이 연장된다. 리쉐이핑-크러싱용으로 제공되는 리쉐이핑-크러싱 그루브(15)는 워크피스에 그루브를 고정밀도로 형성하도록 하는 연삭 휠(5) 상의 프로파일(6) 생성을 보장한다.
트루드 연삭 휠(5) 크러싱의 직진 개시에 대한 도 4에 도시된 상태에서는, 연삭 스핀들(2)을 통하여 연삭 휠(5)이 구동되는 것에 의하여, 크러시 스핀들(16) 상의 크러시 롤러(8)는 구동되지 않으며, 프로파일링-크러싱 그루브(14)에서의 트루드 연삭 휠(5)의 맞물림 접촉으로 인해서, 크러시 롤러가 연삭 휠에 의해 구동되어 그것과 함께 움직이게 된다. 크러시 롤러(8)에 대한 별도의 구동부는 존재하지 않으며, 즉 그 구동부가 비활성화되어 있거나, 또는 구동부와 크러시 롤러 사이의 클러치(10)(도 2)가 "분리(separated)"로 설정된다. 또한, 도 4는 프로파일링-크러싱 부분(14)에서의 연삭 휠(5)의 맞물림 접촉을 기록 또는 모니터하는 바디 사운드 센서(13)를 보여주고 있다. 연삭 휠(5)과 크러시 롤러(8)가 접촉할 경우에 센서(13)에 의해 생성되는 신호는, 연삭 휠(5)이 크러시 롤러(8)와 실제 접촉하여 크러싱 가공을 개시한 것에 대한 모니터링을 나타낸다.
연삭 휠(5)은 일반적으로 라운딩 오차(rounding error)를 갖기 때문에, 크러시 롤러(8)가 연삭 휠(5)과 처음 접촉할 시에 완전하게 구동되지 못한다. 따라서, 크러시 롤러(8)의 속도가 떨어질 수도 있다. 소정의 저속 임계값에 도달할 경우에는, 크러시 스핀들(16)의 구동 모터(11)가 펄스 방식(pulsed way)으로 작동될 수 있다. 이러한 작동은 크러시 롤러(8)가 다시 연삭 휠(5)의 속도를 가질 때까지 이루어진다. 이것은 크러시 롤러(8)가 연삭 휠(5)의 속도에 상응하는 공칭 속도에 도달할 때까지 구동 펄스가 작동됨을 의미한다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 연삭 휠(5)의 프로파일(6)을 크러싱하는 동안의 서로 다른 위상들을 나타낸다. 일반적으로, 크러싱 동안에는, 이러한 절차가 이루어진다(즉, 프로파일링-크러싱 및 리쉐이핑-크러싱 동안). 도 5a 내지 도 5c는 리쉐이핑-크러싱 가공의 예들을 보여준다. 도 5a는 초기에, 크러시 롤러(8)에 있는 리쉐이핑-크러싱 그루브(15)의 제 1 측면 상에 연삭 휠(5)의 프로파일(6)의 제 1 측면이 적용되어 슬라이트 크러싱되는 방식을 보여준다. 연삭 휠(5)과 크러시 롤러(8) 사이의 접촉을 달성하기 위해, 연삭 휠(5)은 CNC-제어되는 Z 및 Y 축들을 따라서 변위될 수가 있다. 따라서, 크러싱 동안에, 상대적 전진에 관한 최적의 크러싱 파라미터, 크러싱 힘 및 추가 파라미터가 유지되거나 얻어지는 것이 보장된다. 도 5b는 연삭 휠(5)을 측면 방향으로 이동시켜 리쉐이핑-크러싱 그루브(15)에 형성된 제 2 측면 상에 프로파일(6)의 제 1 측면의 반대편 측면이 적용되고, 그 위치에서 런-인(run-in) 가공 및 슬라이트 크러싱되는 방식을 보여준다. 제 1 측면의 런-인에 대한 도 5a와 유사하게, 연삭 휠(5)은 CNC-제어되는 Z 및 Y 축들을 따라 적용되도록 이동됨으로써, 필요로 하는 가용 크러싱 파라미터들을 유지한다.
연삭 휠(5)의 프로파일(6)의 양쪽 측면들이 리쉐이핑-크러싱 그루브(15)에서 개별적으로 적용되어 슬라이트 크러싱된 경우에는, 연삭 휠이 Y 방향, 즉 횡단 방향으로 이동함으로써, 프로파일이 크러싱 그루브(15)에 대한 중앙에 위치하게 된다. 이것이 도 5c에 도시되어 있다. 양쪽 측면들에 대한 동시 크러싱은 연삭 휠(5)의 프로파일(6) 크러싱의 마지막 스텝을 나타낸다. 본 경우에 있어서는, 이것이 리쉐이핑-크러싱의 예로 도시되어 있다. 동일한 방식 및 동일한 순서를 가지고, 도 5c에 도시된 크러시 롤러(8)의 프로파일링-크러싱 그루브(14)에 의한 프로파일링-크러싱에 대해서도 이것이 수행된다.
도 6은 크러시 롤러(8)의 크러싱 그루브(15)와 연삭 휠(5)의 프로파일(6) 간의 기하학적 관계를, 크러싱 그루브(15)의 깊이에 대한 2개의 상이한 평면에 관하여 도시한 것이다. 또한, 리쉐이핑-크러싱 그루브(15)가 도시되어 있다. 연삭 스핀들과 크러시 스핀들 모두에 대하여 각각의 개별적으로 제어되는 속도 제어가 제공된다는 사실 때문에, 크러시 롤러(8)와 연삭 휠(5)의 둘레 속도(peripheral speed)가 동일해야 하는 "레벨(level)"을 정확하게 규정할 수가 있다. 연삭 휠(5)과 크러시 롤러(8)는 서로 다른 직경을 갖는다는 것에 주목해야 한다. "레벨"은 이 경우에 환형 둘레면(17)이 된다. 이것은 도 6을 참조하여 표시되는, 단지 이론적인 "레벨"일 뿐이며, 이 "레벨"은 단일의 반경에 대해 표현된다. 크러시 롤러(8) 내부의 둘레면(17)까지 연장되는 대응 반경은, 말하자면, 환형의, 원통모양 둘레면(17)을 커버한다. 크러시 롤러(8)와 연삭 휠(6)의 상이한 직경을 고려하여, 크러시 롤러(8)의 연삭 휠(5)에 대한 상이한 속도가 얻어짐으로써, 선택된 레벨과 관련된, 속도, 즉 둘레 속도가 일정하게 되도록 한다. 따라서, 이들 둘레 속도의 비율은 1:1이 된다. 특히, 이러한 크러싱 가공 중의 이론적 둘레면(17)의 스텝리스(step-less) 변위의 경우에는, 크러싱 가공 후에 연삭 휠(5)의 프로파일(6) 품질이 더욱 향상될 수 있으며, 이에 따라 워크피스의 연삭 결과가 개선될 수가 있다.
1: 워크피스
2: 연삭 스핀들 스톡
3: 워크피스 스핀들 스톡
4: 테일 스톡
5: 연삭 휠
6: 연삭 휠의 프로파일
7: 크러시 장치
8: 크러시 롤러
9: 크러시 장치의 하우징
10: 크러시 장치의 클러치
11: 크러시 장치의 구동부
12: 크러시 장치의 롤 베어링
13: 바디 사운드 센서
14: 프로파일링-크러싱 그루브/프로파일링-크러싱 부분
15: 리쉐이핑-크러싱 그루브/리쉐이핑-크러싱 부분
16: 크러시 장치의 스핀들
17: 둘레면
18: 머신 제어

Claims (17)

  1. 그루브(groove)가 있는 워크피스(1)를 연삭하기 위한 방법이며,
    연삭 휠(5)의 프로파일링(6)이 상기 그루브의 단면에 대응하며, 이에 따라 상기 그루브는 클램핑되어 있는 상기 워크피스(1)에 연삭되고, 상기 연삭 휠(5)의 상기 프로파일링(6)은 크러시 드레싱(crush dressing)되고, 상기 연삭 휠(5)은, X-축 및 Z-축을 따라 머신 지지부 상부의 크로스 슬라이드 상에서 CNC-제어 하에 이동 가능하며 상기 연삭 휠(5)을 상기 그루브를 연삭하도록 회전 구동시키는 연삭 스핀들 스톡(2)에 의해 유지되고,
    상기 연삭 휠(5)의 리쉐이핑 크러싱(reshaping crushing) 가공은 상기 연삭 휠(5)에 의해서 구동되는 크러시 롤러(8)에 의해서 수행되며, 그 제어는 각각의 상기 연삭 휠(5) 및 상기 크러시 롤러(8)의 구동부들의 각각의 회전 속도 및 소비 전류의 측정, 그리고 상기 측정에 기초하는 크러싱 가공 동안의 상기 연삭 휠(5)과 상기 크러시 롤러(8) 간의 Y-축 및 상기 Z-축을 따른 상대적 전진(relative advancement)에 따라 수행되는, 그루브가 있는 워크피스(1)를 연삭하기 위한 방법에 있어서,
    상기 크러시 롤러의 프로파일링-크러싱(profiling-crushing) 부분에 의한 프로파일링-크러싱 가공에서는, 동일한 상기 크러시 롤러에 배치된 리쉐이핑-크러싱 부분에 의해, 리쉐이핑-크러싱 가공에서보다 더 큰 트루잉(truing) 볼륨이 상기 연삭 휠로부터 제거되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연삭 휠(5)의 프로파일링-크러싱은, 상기 연삭 휠의 구동부의 제어에 의해서, 측정된 회전 속도 및 소비 전류에 기초하여 상기 측정에 기초한 상기 연삭 휠(5)과 상기 크러시 롤러(8) 간의 상기 Y-축 및 상기 Z-축을 따른 상대적 전진을 제어함으로써, 필요한 경우, 일시적으로만 구동되는 상기 크러시 롤러(8)에 의해 수행되며, 상기 프로파일링-크러싱은 연삭 가공의 개시 이전에 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    크러싱을 위해, 상기 연삭 휠(5)이 상기 크러시 롤러(8)에 적용되어 상기 크러시 롤러(8)와 맞물리며, 프로파일링-크러싱 동안에, 상기 크러시 롤러(8)는 자신의 구동부(11)를 구비함 없이도 상기 연삭 휠(5)에 의해서 자유롭게 회전하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    크러싱 동안에 상기 크러시 롤러(8) 및 상기 연삭 휠(5)의 각각의 맞물림 영역에는 냉각 매체(cooling medium)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    크러싱 동안에 상기 연삭 휠(5)과 상기 크러시 롤러(8) 간의 상기 Y-축 및 상기 Z-축을 따른 최대 상대적 전진은 머신 파라미터들 및 크러싱 파라미터들에 의존하고, 크러싱 이전에 결정되며, 특히 머신 제어부에 임계값을 저장하는 것에 의해서 상기 머신 제어부에 상기 임계값으로서 입력되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 그루브가 있는 워크피스(1)를 연삭하기 위한 연삭 머신이며,
    X-축 및 Z-축을 따라 머신 지지부 상부의 크로스 슬라이드 상에서 CNC-제어 하에 이동 가능하며, 연삭 휠(5)을 유지하고 상기 연삭 휠(5)을 상기 그루브를 연삭하도록 회전 구동시키는 연삭 스핀들 스톡(2), 및 C-축을 가진 워크피스 스핀들 스톡(3)을 구비하며, 상기 워크피스(1)는 워크피스 스핀들 헤드(3)에 의한 클램핑으로 유지되며, 전용 회전 구동부(11)를 가진 크러시 롤러(8)를 포함하고 제어 장치에 의해 제어될 수 있는 고정적으로 설치된 크러시 장치(7)가 추가로 제공되고, 상기 연삭 휠(5) 및 상기 크러시 롤러(8)는 구동될 수 있고, 상기 연삭 휠(5) 및 상기 크러시 롤러(8)의 회전 속도들은 리쉐이핑-크러싱 동안에 조정될 수 있는, 그루브가 있는 워크피스(1)를 연삭하기 위한 연삭 머신에 있어서,
    상기 연삭 휠(5)의 프로파일(6)을 드레싱하기 위하여 상기 연삭 휠(5)이 상기 크러시 롤러(8)에 적용되고, 상기 크러시 롤러(8)는 제 1 드레싱 볼륨을 갖는 상기 연삭 휠(6)을 프로파일링-크러싱하기 위한 프로파일링-크러싱 부분(14) 및 제 2 드레싱 볼륨을 갖는 상기 연삭 휠(5)을 리쉐이핑-크러싱하기 위한, 동일한 상기 크러시 롤러(8)에 배치된 리쉐이핑-크러싱 부분(15)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 연삭 머신.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 크러시 장치(7)는 하우징(9)에 배치되며, 상기 머신 지지부와 고정식으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 연삭 머신.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 크러시 장치(7)는 클러치(10)를 통해 상기 크러시 롤러(8)와 연결되는 CNC-제어식 구동부(11)를 갖고, 상기 크러시 롤러(8)는 회전 구동을 위해 절삭강 또는 초경합금(hard metal)으로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 연삭 머신.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 크러시 장치(7)는 바디-사운드 센서(body-sound sensor)(13)를 갖고, 이 센서에 의해, 상기 연삭 휠(5)이 상기 크러시 롤러(8)와 맞물리는 경우에, 상기 제어 장치로 신호를 전송할 수 있으며, 이 신호에 기초하여 상기 크러시 롤러(8)와 상기 연삭 휠(5) 간의 맞물림 접촉이 모니터링을 위해서 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 연삭 머신.
  10. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    리쉐이핑-크러싱 가공 동안에 상기 연삭 휠(5)은 상기 크러시 롤러(8) 쪽으로 적용될 수 있으며, 상기 리쉐이핑-크러싱 부분(15)에 대한 횡단 방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는, 연삭 머신.
  11. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 프로파일링-크러싱의 시작 시에 및/또는 그 동안에, 상기 크러시 장치(7)의 구동부(11)에는, 속도 저하의 경우에, 구동 펄스(drive pulse)들이 제공될 수 있는 것을 특징으로 하는, 연삭 머신.
  12. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 크러시 롤러(8)는 1개 또는 2개의 부분으로 되어있는 것을 특징으로 하는, 연삭 머신.
  13. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 크러싱 동안에 상기 연삭 휠(5)과 상기 크러시 롤러(8) 간의 Y-축 및 상기 Z-축을 따른 최대 상대적 전진이 미리 정해진 임계값보다 작게 되도록 구성되며, 상기 최대 상대적 전진은 머신 파라미터들 및 가공 파라미터들에 의존하고, 크러싱의 개시 이전에 상기 제어 장치에 입력될 수 있는 것을 특징으로 하는, 연삭 머신.
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