KR20070094083A - Anti rust type rotating shaft manufacturing method - Google Patents

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Abstract

An anti-rust type rotating shaft manufacturing method is provided to prevent deterioration of exterior of a product due to corrosion by having performance of anti-rust performance that lasts for at least 72 hours. An anti-rust type rotating shaft manufacturing method comprises the steps of: rough-polishing a rotating shaft which is contoured by forming a material into a desired size; turning the rotating shaft using a CNC for fine-polishing; stress-treatment machining for preventing possibilities of distortion of the rotating shaft due to the stress from turning process; performing primary polishing machining process for fine polishing; softening the rotating shaft using nitride gas; completing the rotating shaft by fine-polishing it using the CNC; and removing burrs on the rotating shaft using a buffing machine and rounding corners.

Description

방청성을 갖는 회전축의 제조방법{Anti rust type rotating shaft manufacturing method}Antirust type rotating shaft manufacturing method

도 1은 본 발명에 따른 방청성을 갖는 회전축의 제조방법 순서도1 is a flow chart of a manufacturing method of a rotating shaft having a rust prevention according to the present invention

도 2는 본 발명에 따라 제조된 방청성을 갖는 회전축을 차량의 조향장치용 오일펌프에 사용한 상태도 Figure 2 is a state diagram used in the oil pump for steering device of the vehicle having a rotating shaft prepared in accordance with the present invention

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>    <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 오일펌프 2 : 풀리1: Oil Pump 2: Pulley

3 : 회전축 3a : 결합단3: rotation axis 3a: coupling end

3b : 개구홀3b: opening hole

본 발명은 회전축의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방청성을 갖는 회전축의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a rotating shaft, and more particularly to a method for manufacturing a rotating shaft having rust resistance.

일반적으로 동력원에 연결되어 고속으로 회전하는 회전축은 높은 강성은 물론 외부 노출에 대한 방청성을 갖도록 제조되어야 만, 외관의 녹 발생에 따른 상품 성을 저하하지 않게 됨은 물론이다.In general, a rotating shaft that is connected to a power source and rotates at high speed should be manufactured to have high rigidity as well as rust resistance against external exposure, but it does not deteriorate the merchandise due to appearance rust.

이와 같이, 고속으로 회전하는 회전축에서 녹 발생을 주의해 야 하는 한 예로서, 운전자의 조향휠 조타 시 할 때 운전자의 조타력을 보조하여 적은 힘으로 조향휠을 돌릴 수 있도록 하는 유압 파워 조향장치에 사용되는 오일 펌프를 예를 들 수 있는데, 이러한 오일펌프는 차량의 엔진에 장착되어 엔진을 동력원으로 해 고속 회전하면서 유압 파워 조향장치에 유량을 공급하는 역할을 한다.Thus, as an example to be careful of the occurrence of rust in the rotating shaft rotating at a high speed, a hydraulic power steering device that assists the driver's steering power to turn the steering wheel with a small force when steering the steering wheel. One example is an oil pump used, which is mounted on an engine of a vehicle and serves to supply a flow rate to a hydraulic power steering device while rotating at a high speed using the engine as a power source.

즉, 오일 펌프는 엔진의 동력을 받는 풀리에 고정된 샤프트를 통해 고속 회전되는 장치로서, 이는 엔진룸에 장착되어 외부 환경에 노출되므로 방청 능력을 요구 특히, 풀리에 압입 고정된 회전축은 그 끝단이 항상 외부에 노출, 특히 수출 차량의 경우는 장시간 염수에 노출되는 특성상 녹이 스는 경우 상품성을 저하하게 되므로, 이를 방지하기 위해 도장이나 도금으로 방청성을 확보하게 된다.In other words, the oil pump is a device that rotates at a high speed through a shaft fixed to an engine-powered pulley, which is mounted in the engine room and exposed to the external environment, and thus requires rust prevention ability. Always exposed to the outside, especially for export vehicles due to the nature of exposure to salt water for a long time, if the rust deteriorates the merchandising properties, to prevent this is to prevent corrosion by painting or plating.

그러나, 오일 펌프와 같이 엔진 동력을 받는 풀리를 지지하는 회전축의 경우는, 그 특성상 가공 후 연마한 제품으로 풀리 끝단부에 도장이나 도금이 불가능하여 방청 능력이 매우 떨어지게 되는데, 이는 연마 후에 도금이나 도장은 이물이나 치수 불량에 의해 고속 회전 시 바디와 회전축간에 고착이 발생할 가능성이 매우 높아 적용이 불가능하기 때문이다. However, in the case of a rotating shaft supporting an engine-powered pulley such as an oil pump, it is a product that has been polished after processing due to its characteristics. This is because it is not possible to apply due to the high possibility of sticking between the body and the rotating shaft during high-speed rotation due to foreign matter or poor dimensions.

이로 인해, 방청 능력을 확보가 필수적인 수출 차량의 경우 방청 능력 확보를 위해, 완성 조립 후 페인트로 마킹(Marking)하는 방법을 적용하지만, 이와 같이 페인트를 이용하는 경우 그 지속시간이 24Hr(시간) 이내로 짧고 작업 시 인건비가 많이 들고 분진이나 냄새로 인한 작업 환경이 나빠지므로 적용에는 상당한 어려움 이 있게 된다.For this reason, in the case of export vehicles that need to have rust prevention ability, a method of marking with paint after assembling is applied to secure rust prevention ability.However, when using paint in this way, the duration is short within 24 Hr (hours). The labor costs are high and the working environment due to dust or odor is worsened.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 고속 회전되는 회전축을 다수의 연마 공정 과정 사이에 응력 풀림과 가스를 이용한 연질화 처리를 수행하여, 페인트등을 이용하지 않고서 회전축의 방청 능력을 확보함과 더불어 방청성이 최소한 72Hr 정도 지속될 수 있도록 함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned matters, and a high speed rotating shaft is subjected to soft nitridation treatment using stress release and gas between a plurality of polishing processes, and thus the rotation shaft is prevented from using paint or the like. The aim is to ensure that the rust preventive properties last at least 72Hr.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 요구되는 규격에 따라 재료를 밀리미터(mm)단위의 가공 오차를 갖도록 포밍(Forming)되어진 로우(Raw)회전축을 연마기를 이용해 황삭 연마를 수행하는 황삭 연마 가공 단계; 상기 황삭 연마 가공 단계를 거친 회전축을 다시 수치제어선반(CNC)등을 이용하여 정밀하게 연마하기 위한 선삭을 수행하는 선삭 연마 가공 단계; 상기 선삭 연마 가공 단계를 거친 회전축을 선삭에 따른 응력에 의한 변형 가능성을 제거하도록 응력 풀림 처리를 위한 응력 처리 가공 단계; 상기 응력 처리 가공 단계를 거친 회전축을 정밀 연마기를 정밀 연마하는 1차 연마 가공 단계; 상기 1차 연마 가공 단계를 거친 회전축에 질소가스를 이용해 연질화 시키는 연질화 처리 가공 단계; 상기 연질화 처리 가공 단계를 거친 회전축을 수치제어선반(CNC)등을 이용하여 정밀 연마하면서 회전축을 완성하는 정삭 연마 가공 단계 및;상기 정삭 연마 가공 단계를 거친 회전축에 형성된 바리(Burr)등을 버핑기(Buffing Machine)를 이용하여 제거함과 더불어 모서리 부위등에 라운딩(Rounding)을 형성해주는 버핑 가공 단계; 로 수행되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a rough grinding process for roughing by using a grinding machine using a raw rotary shaft which is formed to have a processing error in millimeters (mm) of a material according to a required specification. Processing step; A turning polishing processing step of performing turning for precisely polishing the rotating shaft which has undergone the rough polishing processing step again using a numerical control lathe (CNC) or the like; A stress treatment processing step for stress releasing treatment to remove the possibility of deformation due to stress caused by turning the rotating shaft which has undergone the turning polishing processing step; A primary polishing processing step of precisely polishing a precision grinding machine of the rotating shaft that has undergone the stress treatment processing step; A soft nitriding treatment step of soft nitriding with nitrogen gas on the rotating shaft which has undergone the first polishing process step; Finishing polishing processing step of completing the rotation axis while precisely grinding the rotary shaft through the soft nitriding treatment step using a numerical control lathe (CNC) and the like; Buff (Burr) formed on the rotating shaft through the finishing polishing process step Buffing step of removing using a buffing machine and forming a rounding at corners; Characterized in that performed.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 방청성을 갖는 회전축의 제조방법 순서도를 도시한 것인바, 본 발명의 방청성을 갖는 회전축은 먼저, 요구되는 규격에 따라 회전축의 형상으로 제조하는 재료 포밍(Forming)단계를 거쳐 밀리미터(mm)단위의 가공 오차를 갖는 거친 1차적인 로우(Raw)회전축을 제조한 후, 상기 로우 회전축을 연마기(일반적인 숫돌 연마기 임)를 이용하여 약 0.1mm - 0.2mm 정도로 연마되는 황삭 연마를 수행해 제1가공 회전축을 제조하는 황삭 연마 가공 단계를 거친다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a rotating shaft having a rust preventive property according to the present invention. The rotating shaft having the rust preventive property of the present invention first undergoes a material forming step of manufacturing a rotating shaft according to a required specification. After manufacturing a rough primary raw rotary shaft with a machining error in millimeters (mm), rough grinding is performed by grinding the rotary rotary shaft to about 0.1 mm-0.2 mm using a grinder (a general grindstone grinder). A rough grinding step is performed to produce a first machining axis of rotation.

이어, 상기 제1가공 회전축을 다시 수치제어선반(CNC)등을 이용하여 약 2㎛ - 3㎛ 정도로 연마되는 선삭을 수행해 보다 정밀한 가공성을 갖는 제2가공 회전축을 제조하는 선삭 연마 가공 단계를 거친 다음, 상기 예비 회전축의 선삭에 따른 응력에 의한 변형 가능성을 제거하도록 응력 풀림 처리를 수행한 예비 회전축을 제조해주는 응력 처리 가공 단계를 거친다.Subsequently, the first machining shaft is subjected to a turning and polishing process using a numerical control lathe (CNC) to produce a second machining rotary shaft having more precise machinability by performing turning by about 2 μm to 3 μm. In order to eliminate the possibility of deformation due to stress due to the turning of the preliminary rotating shaft, a stress treatment processing step of manufacturing the preliminary rotating shaft subjected to the stress releasing treatment is performed.

이후, 상기 예비 회전축을 정밀 연마기(입자가 고운 숫돌등을 이용하는 연마기 종류)를 이용하여 약 10㎛ - 20㎛ 정도로 연마되는 1차 연마 가공 단계를 수행한 후, 이와 같이 1차 연마 단계를 거친 예비 회전축에 질소가스를 태워 약 1,100℃ - 1,200℃의 온도로 연질화 시킨 중간 회전축을 제조하는 연질화 처리 가공 단계를 거치게 된다.Thereafter, the preliminary rotating shaft is subjected to a primary polishing process in which a precision polishing machine (a type of polishing machine using fine grindstones, etc.) is polished to about 10 μm to 20 μm, and then the preliminary polishing step is performed. Nitrogen gas is burned on the rotating shaft to undergo a soft nitriding treatment step of producing an intermediate rotating shaft which is softened to a temperature of about 1,100 ° C-1,200 ° C.

이어, 상기 중간 회전축을 수치제어선반(CNC)등을 이용하여 약 2㎛ - 3㎛ 정도로 연마하면서 회전축을 완성하는 정삭 연마 가공 단계를 수행한 후, 이와 같이 완성된 회전축에 형성된 바리(Burr)등을 버핑기(Buffing Machine)를 이용하여 제거함과 더불어 모서리 부위등에 라운딩(Rounding)을 형성해주는 버핑 가공 단계를 수행하여 완료한다.Subsequently, the intermediate rotary shaft is polished to about 2 μm to 3 μm using a numerical control lathe (CNC) to perform a finishing polishing processing step of completing the rotary axis, followed by a burr, etc., formed on the completed rotary axis. The buffing machine is removed by using a buffing machine and a buffing step is performed to form a rounding at the corners and the like.

여기서, 상기 응력 처리 가공 단계와 1차 연마 가공 단계는 연질화 처리 가공 단계를 거친 후 정삭 연마 가공 단계를 수행할 때 가공불량을 줄이기 위한 것으로, 이와 같은 상기 응력 처리 가공 단계와 1차 연마 가공 단계가 업는 경우 가공되는 회전축에 대한 치수 보증이 불가능하게 된다. Here, the stress treatment step and the first polishing step is to reduce the processing defects when performing the finishing polishing step after the soft nitriding step, the stress treatment step and the first polishing step The enterprise will not be able to guarantee the dimensions of the rotating shaft to be machined.

이와 같이, 버핑(Buffing) 가공을 거쳐 완성된 회전축(3)은 오일펌프에 사용되는 경우 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진의 구동력을 벨트로 전달받는 풀리(2)에 압입 고정되어 오일펌프(1)를 구동하게 되며, 이때 상기 회전축(3)의 외부 노출부위 즉, 풀리(2)에 압입 고정되는 결합단(3a)부위와 더불어 상기 결합단(3a)에 뚫린 개구홀(3b)부위는 회전축의 제조 공정을 통해 방청성이 확보되고, 이에 따라 상기 회전축(3)의 결합단(3a)과 이에 뚫린 개구홀(3b)부위에 대한 별도의 방청 작업이 필요 없게 된다.As such, when the rotating shaft 3 completed through the buffing process is used in an oil pump, as shown in FIG. 2, the oil pump (press-fixed and fixed to the pulley 2 receiving the driving force of the engine to the belt is shown in FIG. 2). 1) is driven, and at this time, the external exposed portion of the rotating shaft 3, that is, the coupling end 3a that is press-fitted and fixed to the pulley 2, and the opening hole 3b that is drilled in the coupling end 3a The rust prevention property is secured through the manufacturing process of the rotating shaft, thereby eliminating the need for a separate rust preventing work on the coupling end 3a and the opening hole 3b of the rotating shaft 3.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 회전축 제조 시 방청 능력이 없는 고주파 열처리를 사용하지 않고 연질 화 처리로 공법을 사용해 방청성을 높여 주면 서도 고주파 열처리보다 단가가 저렴하게 되는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, there is an effect that the unit cost is lower than that of the high frequency heat treatment while increasing the rust resistance by using a method of soft nitriding without using the high frequency heat treatment without the rust prevention ability when manufacturing the rotating shaft.

또한, 본 발명은 회전축의 방청성이 제조 과정을 통해 확보되므로 페이트 마킹과 같이 완성된 후 별도의 작업이 불필요하면서, 페인트 마킹의 방청 유지 시간인 24Hr에 비해 상당히 긴 72Hr 정도를 주어 특히, 수출 차량과 같이 장시간 염수에 노출되는 경우에도 외관 품질을 저하하는 부식 발생을 방지 할 수 있는 효과가 있게 된다.In addition, the present invention is secured through the manufacturing process of the anti-corrosiveness of the rotating shaft is completed, such as paint marking is not necessary, and additional work is required to give a relatively long 72Hr compared to 24Hr, the anti-corrosion maintenance time of the paint marking, in particular, export vehicles and Likewise, even when exposed to salt water for a long time, there is an effect that can prevent the occurrence of corrosion that degrades the appearance quality.

또한, 본 발명은 오일 펌프 완성품에 페인트 마킹 할 경우 불가능한 자동화를 회전축의 방청성이 제조 과정을 통해 확보되므로 제조 라인의 자동화를 이룰 수 있는 효과가 있게 된다.In addition, the present invention has the effect that the automation of the manufacturing line can be achieved because the rust preventiveness of the rotating shaft is secured through the manufacturing process, the automation impossible when the paint marking on the finished oil pump.

Claims (6)

요구되는 규격에 따라 재료를 밀리미터(mm)단위의 가공 오차를 갖도록 포밍(Forming)되어진 로우(Raw)회전축을 연마기를 이용해 황삭 연마를 수행하는 황삭 연마 가공 단계;A rough grinding step of rough grinding by using a grinding machine on a raw rotary shaft, which is formed to have a processing error in millimeters (mm) of the material according to a required standard; 상기 황삭 연마 가공 단계를 거친 회전축을 다시 수치제어선반(CNC)등을 이용하여 정밀하게 연마하기 위한 선삭을 수행하는 선삭 연마 가공 단계;A turning polishing processing step of performing turning for precisely polishing the rotating shaft which has undergone the rough polishing processing step again using a numerical control lathe (CNC) or the like; 상기 선삭 연마 가공 단계를 거친 회전축을 선삭에 따른 응력에 의한 변형 가능성을 제거하도록 응력 풀림 처리를 위한 응력 처리 가공 단계;A stress treatment processing step for stress releasing treatment to remove the possibility of deformation due to stress caused by turning the rotating shaft which has undergone the turning polishing processing step; 상기 응력 처리 가공 단계를 거친 회전축을 정밀 연마기를 정밀 연마하는 1차 연마 가공 단계;A primary polishing processing step of precisely polishing a precision grinding machine of the rotating shaft that has undergone the stress treatment processing step; 상기 1차 연마 가공 단계를 거친 회전축에 질소가스를 이용해 연질화 시키는 연질화 처리 가공 단계;A soft nitriding treatment step of soft nitriding with nitrogen gas on the rotating shaft which has undergone the first polishing process step; 상기 연질화 처리 가공 단계를 거친 회전축을 수치제어선반(CNC)등을 이용하여 정밀 연마하면서 회전축을 완성하는 정삭 연마 가공 단계 및;Finishing polishing processing step of completing the rotation axis while precision grinding the rotary shaft through the soft nitriding treatment step using a numerical control lathe (CNC) and the like; 상기 정삭 연마 가공 단계를 거친 회전축에 형성된 바리(Burr)등을 버핑기(Buffing Machine)를 이용하여 제거함과 더불어 모서리 부위등에 라운딩(Rounding)을 형성해주는 버핑 가공 단계; 로 A buffing step of removing a burr, etc., formed on the rotating shaft through the finishing polishing process by using a buffing machine, and forming a rounding at corners; in 수행되는 방청성을 갖는 회전축의 제조방법.Method for producing a rotating shaft having a rust resistance performed. 제 1항에 있어서, 상기 황삭 연마 단계의 가공성은 0.1mm - 0.2mm로 연마하는 것을 특징으로 하는 방청성을 갖는 회전축의 제조방법. The method of manufacturing a rotating shaft having rust resistance according to claim 1, wherein the workability of the rough grinding step is polished to 0.1 mm-0.2 mm. 제 1항에 있어서, 상기 선삭 연마 단계의 가공성은 2㎛ - 3㎛로 연마되는 것을 특징으로 하는 방청성을 갖는 회전축의 제조방법. The method of claim 1, wherein the workability of the turning polishing step is polished to 2㎛-3㎛. 제 1항에 있어서, 상기 1차 연마 가공 단계의 가공성은 10㎛ - 20㎛로 연마되는 것을 특징으로 하는 방청성을 갖는 회전축의 제조방법. The method of claim 1, wherein the workability of the primary polishing step is polished to 10㎛-20㎛. 제 1항에 있어서, 상기 연질화 처리 단계는 1,100℃ - 1,200℃의 온도로 연질화 시키는 것을 특징으로 하는 방청성을 갖는 회전축의 제조방법. The method of claim 1, wherein the soft nitriding step is to soften at a temperature of 1,100 ℃-1,200 ℃. 제 1항에 있어서, 상기 정삭 연마 가공 단계의 가공성은 2㎛ - 3㎛ 정도로 연마되는 것을 특징으로 하는 방청성을 갖는 회전축의 제조방법. The method according to claim 1, wherein the workability of the finishing polishing process step is polished to about 2 µm to 3 µm.
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