이중 스핀들 기술, 자동차 제조업체 효율성 향상

이 기사는 PCI/Absolute Machine Tools Inc. 비즈니스 개발 매니저 Max Paulet이 작성했으며, Manufacturing Engineering Magazine 9월호와 우리 옥토버페스트 프로그램에 게재되었습니다.

140년 역사 동안 자동차 제조 기술은 차량 자체의 진보와 병행해 발전해 왔습니다. 초기 자동차 제조업체는 개별 "마차 없는 마차"를 맞춤 제작했습니다. 이후 표준화된 부품과 이동 조립 라인이 대량 생산 자동차를 가능하게 했습니다. 통합 이송 라인 개발로 부품 생산이 수년간 지속될 수 있게 되었습니다. 최근에는 CNC 셀을 채택해 제품 라인 변경에 따른 빠른 체인지오버와 엔지니어링 업데이트가 가능해졌습니다. 오늘날 디지털 연결성이 글로벌 자동차 제조를 가속화합니다.

자동 제조 기술의 핵심 부분으로서, 머신 빌더들은 유연성과 생산성 극대화를 위해 공작기계를 개선하고 있습니다. 예를 들어 CNC 수평 머시닝 센터(HMC)는 다면 가공을 가능하게 하고, 칩 배출을 극대화하며, 팔레트 기반 자동화 시스템을 용이하게 합니다. 이중 스핀들 머신은 HMC 발전의 진화적 단계입니다. 단일 부품 제조의 두 별도 공정을 동시에 처리하거나 두 개의 다른 부품을 가공할 수 있습니다. 두 개의 스핀들을 가진 단일 머신이 두 대의 머신 일을 수행해 출력을 높이면서 작업장 공간을 극대화합니다. 이중 스핀들 HMC의 일반적인 자동차 애플리케이션은 기어박스 하우징과 클러치 하우징으로 구성된 트랜스미션 어셈블리 가공입니다. 이중 스핀들 기술로 기어박스 하우징을 한 스핀들에서, 클러치 하우징을 다른 스핀들에서 가공해 트랜스미션 어셈블리 전체를 한 머신에서 가공할 수 있습니다.

PCI 머신의 첨단 이중 스핀들 기술은 서로 독립적으로 작동합니다. 이 독립성 덕분에 머신을 완전히 재프로그래밍하지 않고도 각 스핀들을 별도로 조작할 수 있습니다. 스핀들 간 조정 가능한 거리는 애플리케이션 유연성을 제공합니다. 부품 크기 용량은 회전 직경 800mm, 길이 1,275mm. 디스크형 공구 교환장치와 옵션 팔레트 체인저가 처리량을 높이며, 갠트리, 로봇, 수동 로딩/언로딩 시스템을 이용할 수 있습니다.
독립 스핀들은 한 스핀들이 다른 스핀들에 미치는 영향을 최소화합니다. 예를 들어 독립적이지 않은 스핀들에서 대구경 리밍으로 인한 공진과 진동이 다른 스핀들 결과에 부정적 영향을 줄 수 있지만, 독립 스핀들 머신에는 그런 문제가 없습니다.

인더스트리 4.0으로 진화

또한 새로운 공작기계는 데이터 수집, 저장, 공유 기술을 제조 공정에 통합하는 인더스트리 4.0을 가능하게 합니다. 네트워크화된 센서 기반 시스템이 실시간으로 진행 중인 작업을 분석하고 데이터를 클라우드 공유 및 저장을 위해 라우팅합니다. 시스템은 진행 중인 데이터를 확립된 가공 모델과 비교해 가공 공정을 최적화합니다.
PCI의 데이터 통합 머신은 다양한 방식으로 정보를 획득하고 활용합니다. 예를 들어 센서를 사용해 진동을 가공 문제의 징후로 감지합니다. 또한 스핀들 작동 자체를 분석할 수 있습니다. 스핀들 건강이 중요하므로 모니터링을 통해 예기치 않은 다운타임을 방지하는 유지보수 일정을 수립할 수 있습니다.
이러한 이중 스핀들 HMC는 내연기관 부품(기어박스 하우징, 실린더 블록)뿐만 아니라 하이브리드 및 완전 전기차용 전기 모터 하우징과 배트리 트레이 부품, 조향 암과 너클 같은 구조 및 서스펜션 부품, 거의 모든 자동차 애플리케이션용 알루미늄 부품 생산에 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다.

저자 주: PCI의 이중 스핀들 기술은 10월 24일 오하이오 로레인에서 열리는 Absolute Machine Tools의 옥토버페스트 행사에서 전시될 예정입니다. 정보는 866-807-1243으로 문의하세요.