기어 가공: 공정, 소재, 종류, 응용 분야 | JS Precision

견고한 기어 트레인에 의존하는 중장비 굴삭기는 거대한 팔로 수 톤의 화물을 들어 올립니다. 스위스 시계에서는 작은 기어들이 매 동작마다 밀리미터 단위의 정밀함으로 시간의 흐름을 제어합니다. 무거운 짐부터 세밀한 부분까지, 기어는 현대 산업의 "침묵의 심장"입니다.

하지만 이러한 정밀 기어를 제조하는 것은 단순히 금속을 절단하는 것보다 훨씬 더 복잡합니다.

기어 가공 의 다양한 문제를 해결하고 프로젝트를 원활하게 진행하는 데 도움이 되도록 이 가이드를 작성했습니다. 기어 가공의 세계로 안내하여, 탁월한 기어 제조 공정을 갖춘 JS Precision이 어떻게 믿을 수 있는 기어 절삭 서비스를 제공하는 파트너가 될 수 있는지 보여드립니다.

주요 답변 요약

기어 가공 프로젝트는 성공적으로 진행되고 있습니까? JS Precision의 주요 권위 프로세스

어떤 기어 가공 프로젝트에서든 올바른 파트너 선택은 필수적입니다. JS Precision과 같은 회사는 이미 기어 가공 분야에서 풍부한 실무 경험을 축적해 왔습니다.

저희는 18년 동안 이 분야에 깊이 관여해 왔으며, 자동차 변속기, 산업 자동화, 신에너지 장비 등 25개 산업에 걸쳐 600개 이상의 고객에게 서비스를 제공하고 120,000건 이상의 기어 가공 주문을 완료했습니다.

예를 들어, 신에너지 자동차 제조업체의 구동 시스템에 사용되는 이중 헬리컬 기어를 가공했습니다. 3개에서 8개까지의 모듈이 정밀하게 가공되었으며, 수율은 99.9%로 안정적으로 유지되었습니다.

또한, 당사 제품에는 광산 장비 고객을 위한 외경 800mm, 모듈 20의 대형 변속 기어가 포함되어 있습니다. 정확도는 국가 표준 4의 높은 수준에 도달하여 고객의 요구 사항을 훨씬 뛰어넘었습니다.

저희는 수많은 긴급 요청도 처리해 왔습니다. 예를 들어, 기어 가공 공정의 모든 단계를 꼼꼼하게 관리함으로써 고객의 생산 라인을 절약하기 위해 비표준 기어를 48시간 안에 납품할 수 있었습니다.

가이드의 각 내용은 실제 프로젝트에서 검증되었으므로, 그 전문성을 완전히 신뢰할 수 있습니다.

귀사가 기어 가공 프로젝트를 진행 중이시라면, JS Precision은 숙련된 기어 가공 공정과 업계에서 쌓은 풍부한 경험을 바탕으로 지원 및 안내를 제공해 드립니다. 기어 도면과 기술 사양을 제공해 주시면, 전문가 검토를 신속하게 완료하고 최적의 솔루션을 제공해 드리겠습니다. JS Precision의 전문 서비스를 이용해 보세요.

기어 가공이란? "단순 절삭"을 넘어선 정밀 기술

많은 사람들은 기어 가공이 단순히 금속을 톱니 모양으로 자르는 것이라고 생각하지만, 실제로는 그 이상입니다. 기어 가공은 다중 공정 협업이 필요한 정밀 기술이며, 우리는 직장에서 매일 이를 실천하고 있습니다.

기본 정의

기어 가공은 단순히 톱니 형상을 절삭하는 것이 아니라, 선삭, 드릴링, 열처리, 정삭을 포함하는 완벽한 기어 가공 공정 시스템입니다. JS Precision은 블랭크부터 정밀성을 관리합니다.

예를 들어, 선삭 가공에서는 고정밀 CNC 선반을 사용하여 기준면 공차를 0.005mm 이내로 유지하여 후속 치형 가공의 기반을 마련합니다. 이는 우수한 기어 가공을 위한 필수 조건입니다.

핵심 목표

기어 가공의 주요 목적은 부드럽고 효율적이며 소음이 적고 수명이 긴 전달을 보장할 수 있는 이빨 모양을 제조하는 것입니다.

저희는 설계 단계부터 모든 기어를 시스템 엔지니어링 프로젝트로 생각합니다. 예를 들어, 모든 고객의 변속 부하 요구 사항에 맞춰 치형 매개변수를 사전 최적화하여 기어의 제조 가능성과 최종 성능을 보장합니다. 이것이 바로 우수한 기어 가공의 핵심 원칙입니다.

표준 기어 가공 서비스든 정밀 기어 가공 서비스든, JS Precision은 완벽한 기어 가공 공정을 통해 고객의 니즈에 맞는 기어를 제작해 드립니다. 설계부터 납품까지 전 과정을 책임지고 관리해 드립니다. 협력을 원하시면 언제든지 문의해 주세요.

기어 제조 공정 공개: 기어의 탄생

기어 제조 공정의 각 단계를 이해하면 프로젝트 진행 상황과 품질을 더욱 효과적으로 관리하는 데 도움이 됩니다. 품질이 검증된 기어는 다섯 가지 핵심 공정을 거치며, 각 공정에는 세심한 주의가 필요합니다.

공정 1: 원료 준비

먼저 적합한 원자재를 선택한 다음, 기어의 기본 형상을 정밀 가공하고, 기준면의 평탄도와 수직도를 확보하기 위해 연삭하여 후속 공정의 기초를 마련합니다.

이 단계는 기어 제조 공정 의 시작점이며, 기준 표면의 정확도는 후속 치아 형상 가공의 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.

공정 2: 치아 형상의 거친 가공

일반적으로 사용되는 방법으로는 호빙, 쉐이핑, 밀링 등이 있습니다. 특정 유형의 기어에 적합한 공정이 선택됩니다. 예를 들어, 원통형 기어는 호빙으로 제작하는 것이 더 효율적이므로 선호되고, 쉐이핑은 복잡한 치형의 경우 치형 무결성을 더욱 보장하기 위해 사용됩니다.

기어 가공 공정에서 이는 치아 프로파일링의 중요한 단계입니다.

세 번째 공정: 열처리

재료에 따라 적용되는 방법이 다릅니다. 예를 들어, 20CrMnTi는 침탄 및 담금질을 거치는 반면, 42CrMo는 템퍼링 과정을 거칩니다. 템퍼링의 목적은 기어 표면 경도와 코어 인성을 향상시켜 수명을 향상시키는 것입니다. 이 단계는 기어 제조 공정에서 기어의 기계적 특성을 직접적으로 결정합니다 .

공정 4 : 마무리 가공

일반적으로 사용되는 방법은 깎기, 연삭, 연마이며, 열처리 후 변형을 교정하는 데 사용됩니다.

예를 들어, 연삭은 국가 표준에 따라 5등급 이상의 정밀도를 달성할 수 있는 치면 경화 기어에 적용되고, 절삭은 치면이 부드럽고 효율이 높으며 비용이 저렴한 기어에 적용됩니다. 이 단계는 기어 제조 공정에서 높은 정밀도를 확보하는 데 매우 중요합니다.

프로세스 5: 검사 및 검증

톱니 피치, 톱니 프로파일, 톱니 방향 등 모든 매개변수는 기어 측정 센터에서 검사하여 모든 기어가 100% 품질 인증을 받았는지 확인합니다. 이 단계는 기어 제조 공정의 마지막 체크포인트이자 고객에 대한 품질 약속을 보증하는 단계입니다.

그림 1: 기어 호빙 중에 절삭 공구는 가공되는 기어와 지속적으로 맞물리며, 기어 셰이빙은 기어 가공의 후속 공정입니다. 기어 가공 공정.

다양한 기어 유형에 맞는 기어 절삭 공구를 선택하는 방법은?

적합한 기어 절삭 공구를 선택하면 가공 품질을 보장하는 동시에 기어 가공 효율을 30% 이상 향상시킬 수 있습니다. 기어의 종류에 따라 필요한 기어 절삭 공구의 종류가 크게 다르므로, 고객 기어의 종류, 재질, 수량에 따라 가장 적합한 기어 절삭 공구를 선택해 드립니다 .

원통 기어:

호브가 가장 좋은 선택입니다. 호브를 이용한 연속 절삭은 대량 생산에 매우 효율적이고 다재다능합니다. 예를 들어, 원통형 기어 가공의 경우 모듈 범위가 1~10까지이므로 고속도강 호브가 필요하지만, 경화된 상태에서는 내마모성을 높이기 위해 초경 호브가 필요합니다.

베벨 기어:

베벨 기어는 복잡한 치형을 가지고 있으며, 원활한 전달을 위해서는 밀링 커터와 기어 매개변수의 정밀한 매칭이 필요합니다. 따라서 전용 스파이럴 베벨 기어 밀링 커터가 있습니다. 저희는 베벨 기어의 잇수와 모듈에 맞춰 밀링 커터를 맞춤 제작 하여 가공 정밀도를 보장합니다.

웜기어:

웜 기어의 매개변수에 정확히 맞는 플라이 커터 또는 호브가 필요합니다. 예를 들어 모듈 2를 사용하여 웜 기어를 가공할 때, 웜 기어와 웜 사이의 맞물림 정확도를 보장하고 전달 소음을 줄이기 위해 해당 웜 기어 호브를 사용해야 합니다.

소형 모듈 / 비표준 기어:

이러한 기어 절삭 공구는 일반적으로 맞춤형 기어 절삭 공구가 필요한데, 이는 고유한 치수가 표준 공구 용량을 초과하거나 특수 치형을 표준 공구로는 구현할 수 없기 때문입니다. JS Precision은 강력한 공구 맞춤화 및 최적화 역량을 바탕으로 고객 기어 도면에 맞춰 단시간 내에 전용 기어 절삭 공구를 설계하고 제작할 수 있습니다.

어떤 종류의 기어에 맞는 기어 절삭 공구를 선택하시든, JS Precision은 전문적인 조언을 제공하고 맞춤형 공구도 제공합니다. 효율성과 비용의 균형을 맞춰 귀사의 생산 요구 사항을 충족시켜 드립니다. 공구 솔루션에 대한 문의는 언제든지 연락주세요.

그림 2: 준정삭, 접선형 인서트 기어 밀링 커터. 접선형으로 장착된 인서트가 있는 기어 밀링 커터는 매우 일반적입니다.

기어 제조 공정에서 왜 올바른 재료를 선택하는 것이 절반의 성공을 가져오는가?

소재는 기어의 "골격"입니다. 적절한 소재 선택은 기어의 수명을 50% 이상 늘리고 후속 기어 가공 공정 의 난이도를 낮출 수 있습니다. 소재에 따라 성능 특성이 크게 다릅니다. 고객의 적용 상황에 따라 가장 적합한 소재를 제안해 드립니다 .

강철:

20CrMnTi는 "침탄강의 왕"입니다. 침탄 및 담금질 후 표면 경도는 HRC58-62에 도달할 수 있습니다. 심재의 인성이 우수하여 자동차 구동 기어와 같은 고부하 용도에 적합합니다.

42CrMo는 담금질 및 템퍼링 처리된 강입니다. 담금질 및 템퍼링 후 높은 강도와 ​​우수한 가소성을 가지며, 중하중 산업용 기어에 적용 가능하며 공작기계 변속 시스템에 널리 사용됩니다.

주철:

HT250은 진동 감쇠성이 우수하고 가격이 저렴하지만, 강도는 강철만큼 높지 않습니다. 광산 기계의 저속 변속 기어와 같이 변속 시 진동과 소음을 줄여주는 대형 저속 기어에 적합합니다.

비철 금속 :

내마모성과 자가 윤활성을 갖춘 황동과 주석 청동을 사용하여 구동 시 추가 윤활이 필요하지 않습니다 . 이는 엘리베이터 권상기와 같은 웜 기어에 적용하여 유지 보수 비용을 절감할 수 있습니다.

엔지니어링 플라스틱:

POM과 나일론은 가볍고 소음이 적으며 내부식성이 뛰어나 식품 가공용 기어와 같은 기계의 경부하, 내부식성 환경에 적합합니다. 또한, 오염 물질이 없고 저소음으로 작동합니다.

그림 3: 부식성 환경에 노출되거나 비자성이어야 하는 기어를 설계할 때 일반적으로 구리 합금이 가장 좋은 선택입니다.

표준을 넘어서다: 맞춤형 기어 가공의 특수성에 맞서다

비표준 기어는 표준 기어에 비해 맞춤형 기어 가공이 훨씬 어렵습니다. 일반적으로 세 가지 주요 어려움이 있습니다. 복잡한 형상, 열처리 변형, 그리고 소량 생산 시 비용 효율성입니다. 그러나 JS Precision은 이러한 과제를 효과적으로 해결합니다.

도전 과제 1: 복소 기하학

비표준 기어 중 다수는 일반 장비로는 충족할 수 없는 비나선형 톱니 모양이나 특수 모양 수정 요구 사항을 가지고 있습니다.

당사의 전략에는 5축 CNC 가공 센터 또는 와이어 EDM을 사용하는 것이 포함됩니다. 5축 CNC 가공은 다차원 절삭을 허용하여 복잡한 치아 프로파일을 쉽게 가공할 수 있고, 와이어 EDM은 허용 오차를 0.002mm 이내로 제어할 수 있어 높은 정확도를 제공하여 특수 프로파일 수정 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

과제 2: 열처리 변형 제어

불규칙한 모양의 기어는 열처리로 인해 예측할 수 없는 변형이 발생할 가능성이 높으며, 이는 정밀도가 낮다는 것을 의미합니다.

저희의 해결책은 공정 시뮬레이션 소프트웨어를 통해 변형 경향을 예측하고 가공 초기 단계에서 역보정을 수행하는 것입니다. 예를 들어, 열처리 후 발생하는 팽창을 상쇄하기 위해 치형의 크기를 0.01mm 미리 줄여야 합니다. 또한, 정밀한 보정을 위해 열처리 후 기어 연삭을 활용하여 기어의 정확도를 확보했습니다.

과제 3: 소량 생산의 경제적 효율성

맞춤형 기어는 종종 소량으로 생산됩니다. 맞춤형 절삭 공구는 가격이 비싸고 공정 디버깅이 복잡하기 때문에 많은 제조업체가 이러한 프로젝트를 수행하기를 꺼립니다.

저희 서비스는 소량 생산 및 저비용 맞춤형 기어 가공으로, 유연한 공정 조합과 스마트한 스케줄링을 제공합니다. 예를 들어, 여러 고객을 대상으로 하는 동일 유형의 소량 주문을 통합하고 디버깅할 수 있으며, 일부 공정을 공유하여 툴링 및 디버깅 비용을 절감할 수 있습니다.

비표준 기어에 대한 맞춤형 기어 가공이 필요하시다면 JS Precision이 전문적인 기술과 유연한 솔루션으로 다양한 문제 해결을 도와드립니다. 설계 최적화부터 생산 납품까지 모든 과정을 철저히 관리하여 비표준 기어의 품질과 납기를 보장합니다. JS Precision의 서비스를 이용해 보세요.

사례 연구: JS Precision, 48시간 긴급 배송으로 가동 중단된 생산 라인 복구

고객에게는 생산 라인에서 단 1분이라도 멈춰서는 것이 엄청난 손실을 의미할 수 있습니다. 한때 저희 기어 절삭 서비스는 48시간 만에 백만 달러 규모의 생산 라인을 절감한 바 있습니다 . 신속한 대응의 확실한 사례입니다.

고객의 고통점

자동차 부품 제조업체의 자동화 생산 라인이 중요한 비표준 기어박스의 파손으로 고장났습니다. 해당 기어는 이중 나선형 구조로, 특이한 이빨을 가지고 있으며 고경도 합금강 소재인 42CrMo로 제작되었습니다.

고객은 몇몇 제조업체에 연락했고, 모두 최소 7일 이상 납품이 가능하다고 답했습니다. 생산 라인의 일일 가동 중단으로 손실이 하루 5만 달러에 달했고, 고객은 가능한 한 빨리 새 장비가 필요했습니다.

JS Precision은 어떻게 대응했나요?

우리는 지원 요청을 접수하자마자 즉시 비상 대응 절차를 시작했습니다.

• 또한, 역엔지니어, 프로세스 엔지니어, 운영자로 구성된 전담팀이 2시간 이내에 구성되었습니다.
• 역설계는 좌표측정기를 사용하여 손상된 기어의 좌표를 정확하게 측정하여 수행되었으며, 3시간 이내에 모델을 3D로 재구성 했습니다.
• 이후, 기존의 거친 연삭을 생략하고, "선삭→열처리→경삭→기어 연삭"의 컴팩트한 공정 체인을 채택하여 가공 시간을 단축했습니다.
• 최종적으로는 재고로 보유하고 있던 맞춤형 기어 절삭 공구 와 고정밀 CNC 기어 연삭기를 사용했습니다. 전담 인력의 품질 모니터링을 통해 24시간 연속 생산 이 가능했습니다.

결과 및 데이터

손상된 부품을 수령하고 새로운 장비를 배송하는 데 걸린 시간은 고객 요구 사항보다 5일 앞선 48시간에 불과했으며, 장비의 정밀도는 국가 표준 레벨 5에 도달하여 고객 요구 사항인 레벨 6을 훨씬 뛰어넘었습니다. 그 결과 고객은 가동 중지로 인한 25만 달러 이상의 손실을 성공적으로 방지할 수 있었습니다.

고객 피드백: "JS Precision은 단순한 공급업체가 아니라 저희 생산 라인의 든든한 지원군입니다. 향후 기어 관련 수요 발생 시 JS Precision을 최우선으로 고려하겠습니다." 이후 해당 고객은 저희와 장기적인 관계를 구축 하여 매달 안정적인 기어 가공 서비스를 주문해 왔습니다.

생산 라인에 갑작스러운 가동 중단이 발생하여 매우 짧은 시간 내에 기어가 필요한 경우, JS Precision 기어 가공 서비스는 긴급 대응 서비스를 제공하여 48시간 이내에 고품질 기어를 공급하여 가동 중단으로 인한 손실을 최소화합니다. 언제든지 문의해 주세요.

그림 4: 맞춤형 산업용 기어박스

기어 가공 프로젝트를 시작하는 방법? JS Precision과 함께하세요

기어 가공 프로젝트를 시작하는 것은 복잡하지 않습니다. JS Precision과 협력하여 완전한 투명성과 효율성을 포함하여 요구 사항을 충족하는 제품으로 전환하는 데 필요한 4단계만 거치면 됩니다 .

1단계: 제공된 정보

기어와 기술적 매개변수, 모듈, 이빨 수, 정밀도 등급, 사용할 재료, 적용 분야 등에 대한 도면을 제공해 주세요. 도면이 완벽하지 않은 경우 귀하의 요구 사항에 따라 도면을 만드는 데 도움을 드릴 수 있습니다.

2단계: 전문가 검토

당사 엔지니어링 팀은 제조 가능성 분석, 비용 절감을 위해 최적화할 수 있는 구조에 대한 프로세스 제안, 성능 개선을 위해 조정해야 할 매개변수에 대한 제안을 통해 24시간 이내에 귀사의 설계를 검토합니다.

3단계: 견적 요청

결정된 공정 계획에 따라 48시간 이내에 명확하고 투명한 견적을 받아보실 수 있습니다. 이 견적에는 재료비, 가공비, 테스트비 등 모든 비용이 포함되어 있으며 , 추가 비용은 발생하지 않습니다 .

4단계: 생산 및 품질 보증

견적이 확정되면 즉시 생산을 시작합니다. 생산 과정에서는 생산 진행 상황을 지속적으로 업데이트합니다. 주요 공정에 대한 검사 보고서가 발행되고, 완제품에 대한 전체 매개변수 테스트를 통해 납품된 기어의 100% 적합성을 보장합니다.

자주 묻는 질문

Q1: 기어 가공에서 기어 연삭과 기어 면도의 주요 차이점은 무엇입니까?

기어 연삭은 경화된 치면의 가장 정밀한 마무리 작업으로, 국가 표준 4급 에 해당하며 까다로운 용도에도 적용 가능하지만, 효율이 낮고 비용이 많이 듭니다. 기어 셰이빙은 연질 치면 마무리 작업의 일종으로, 효율성이 높고 비용이 저렴하며, 정밀도는 국가 표준 6~7급 에 해당하여 일반적인 용도에 적합합니다.

Q2: 처리할 수 있는 최대 기어 모듈과 크기 범위는 무엇입니까?

0.5mm에서 20mm까지의 모듈을 가공하여 초소형부터 대형 기어까지 다양한 사이즈의 기어 가공을 지원합니다. 최대 외경은 800mm에 달하여 초소형 모터 기어부터 대형 광산 장비 기어까지 모두 가공 가능합니다.

Q3: 기어변속 시 소음을 줄이는 방법은?

제조 중 소음을 줄이려면 기어 연삭과 같은 정밀 가공을 통해 맞물림을 위한 치형을 개선할 수 있습니다. 이를 통해 마찰을 줄일 수 있으며, 이를 위해서는 적절한 윤활이 필요합니다.

Q4: 플라스틱 기어는 금속 기어에 비해 어떤 장점과 단점이 있나요?

플라스틱 기어의 장점은 가볍고, 소음이 적으며, 내부식성이 뛰어나고, 가격이 저렴하다는 것입니다. 단점은 플라스틱 기어가 하중, 온도, 내마모성이 낮다는 것입니다. 따라서 금속 기어는 고하중, 고온의 작동 조건에서 사용됩니다.

Q5: 기어에 적합한 열처리 공정을 선택하는 방법은 무엇입니까?

재료 및 적용 요건에 따라 달라집니다. 고주파 담금질은 표면 경화 처리가 필요하고 심부 인성이 우수한 기어에 적합합니다. 침탄 및 담금질은 고하중 기어에 사용됩니다. 엄격한 변형 요건을 충족하는 정밀 기어에는 질화 처리가 적용될 수 있습니다.

Q6: 장비 설계 및 최적화 서비스를 제공하시나요?

네, 개념 설계부터 강도 검증, 그리고 최종적으로 공정 최적화까지 포괄적인 기술 지원을 제공합니다. 귀사의 적용 시나리오에 따라 구조와 매개변수를 최적화하여 기어의 성능 및 비용 최적화를 구현해 드립니다.

Q7: 국가표준 7등급 등 기어 정밀도 등급이란 무엇을 의미합니까?

정밀 등급은 기어의 허용 오차를 이 피치, 이 형상, 이 방향의 세 가지 측면에서 포괄적으로 정의합니다. 등급 번호가 작을 수록 정밀도가 높습니다. 국가 표준 등급 7은 약 0.01~0.02mm의 오차를 가지며 일반 산업용 변속기에 적합합니다.

Q8: 혹독한 작동 조건에서 기어 수명을 개선하려면 어떻게 해야 하나요?

20CrMnTi와 같은 견고한 소재를 사용하십시오. 경도를 높이기 위해 심탄화 열처리를 실시해야 합니다. 또한, 숏피닝과 같은 강화 방법을 사용하여 치면 강도를 높일 수 있습니다. 또한, 윤활을 더욱 최적화하여 기어의 수명을 연장할 수 있습니다.

개요

기어는 동력 전달의 핵심이며, 기어의 품질은 전체 장비의 성능과 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 기어 절삭 서비스를 선택하려면 공작 기계 자체보다 재료, 공정, 절삭 공구 및 응용 분야에 대한 전문 지식을 갖춘 전문가 팀이 필요합니다.

JS Precision은 이러한 측면에서 귀사의 전문적이고 신뢰할 수 있는 파트너입니다. 표준 기어부터 맞춤형 기어 가공 까지, 긴급 납품 또는 정밀 제어 등 고객의 요구에 부응하는 풀 프로세스 서비스를 제공합니다 .

기어 가공 프로젝트가 있으시다면, 지금 바로 저희 웹사이트를 방문하여 견적이나 프로젝트 요구 사항에 대한 문의를 남겨주세요. 저희 전문팀이 4시간 이내에 예비 공정 계획과 경쟁력 있는 견적을 제공해 드립니다. JS Precision의 탁월한 장인정신이 귀사의 탁월한 제품 성능의 초석이 될 것입니다.