스위스 머시닝: 기원, 장점, 산업 응용 분야

스위스 터닝 머신(Swiss Turning Machine)은 스위스 스타일 선반(Swiss Style Lathe) 또는 '스위스 타입(Swiss Type)' 머신이라고도 하며, 소형 부품(직경 1.25인치 이하)에서 높은 생산 속도를 낼 수 있는 터닝 머신(선반) 유형입니다. 공구대가 부품을 따라 움직이는 기존 선반과 달리, 가이드 부싱/콜렛에 매우 근접한 위치에서 공구 가공 작업을 수행할 수 있는 독특한 설계 덕분에 길고 얇은 부품에 특히 효과적입니다. 스레드 월링(thread whirling) 같은 기타 독특한 부착물과 결합하여 많은 고정밀, 대량 생산 소형 부품을 쉽게 생산할 수 있습니다. 하지만 '스위스 스타일 머시닝'은 어디에서 왔을까요?

스위스의 기원 (Swiss Origins)

스위스에서 발명되었다고 추측하셨다면 맞습니다. 1800년대 기계는 급격한 변화를 겪고 있었고 아무것도 불가능해 보이지 않았습니다. 스위스의 시계 제조사들은 제품을 더 휴대 가능하게 만들기 위해(회중시계에서 손목시계로) 점점 더 작은 부품을 만들고 있었고, 당시 사용 가능한 기계는 가공 중 플렉싱 없이 작은 직경을 정확하게 가공할 만큼 충분한 지지를 제공하지 못해 가공 중인 부품을 망가뜨렸습니다. 전체 가공 공정 동안 매우 작은 부품을 지지하면서 가공할 수 있는 솔루션이 필요했습니다.

스위스 비엔(Bien)의 시계 제조사 야콥 슈바이처(Jakob Schweizer)는 선반의 종축을 따라 부품을 슬라이드시키는, 기존 선반이 공구대를 부품 아래로 움직이는 것과는 반대되는 새로운 아이디어를 냈습니다. 또한 그는 부품이 파워드 터닝 헤드스톡에서 지지되며 가이드 부싱을 통해 부품이 이동하여 가공 공정 전체에서 완전히 지지되도록 구상했습니다. 이 새로운 설계로 터닝 공구는 필요한 가공 작업을 지지 콜렛과 매우 근접한 위치에서 수행할 수 있어 필요한 강성을 제공했습니다. 기존 터닝 선반에 대한 이 독창적인 해석은 원래 모든 구성요소가 강철 또는 주철 '플레이트'에 조립된 원래 설계에서 '플레이트 머신(Plate Machines)'으로 알려졌으며, 이 공정이 스위스 밖으로 나가면서 '스위스'라는 별명을 얻게 되었습니다.

1880년대 중반까지 이 기계들은 무티에(Moutier) 스위스의 니콜라스 융커(Nicolas Junker)가 융커 앤 시에(Junker & Cie)에서 대량 생산했으며, 이곳은 당시에도 지금도 시계 제조의 수도입니다. 이후 버전에는 반복 제조를 위한 모션 공정 자동화를 위한 캠(cams)이 통합되었습니다(어차피 시계 제조사들이었으니까). 오늘날 이 회사는 슬라이딩 헤드스톡 기계의 최고 제조사 중 하나인 토르노스 SA(Tornos SA)의 일부이며, 설계는 수년간 바뀌었고 CNC 컨트롤러가 통합되었지만 슬라이딩 헤드스톡의 핵심 원리는 변하지 않았습니다.

설계 (Design)

오늘날의 기계는 여전히 '플레이트' 기계의 기본 원리, 즉 슬라이딩 헤드스톡을 통합하고 있지만, 캠 포지셔닝 시스템은 CNC 컨트롤러로 대체되었으며 오늘날 훨씬 더 빠르고, 더 잘 툴링되고, 더 효율적입니다. 이 기계들은 밀링, 드릴링, 나사 가공이 가능한 많은 기능을 가진 복잡한 소형 부품을 만드는 데 탁월합니다. 다음 사진에서 10mm 토르노스 데코 2000(Tornos Deco 2000) 기계와 부품이 가이드 부싱에서 연장된 작업 영역을 볼 수 있습니다.

시장 (Market)

'스위스 스크류 머신'이 시계 제조사에만 국한되지 않지만 여전히 해당 산업에서 널리 사용됩니다. 수술용 나사와 도구가 매우 엄격한 표준으로 제작되는 의료 산업도 이 기술을 크게 활용합니다. 그러나 기술은 거기에 국한되지 않습니다. 스위스 스타일 머시닝을 사용하는 산업의 간략한 목록은 다음과 같습니다.

• 항공우주 산업
• 시계 산업
• 의료 수술 도구 및 기기
• 컴퓨터 및 커넥터
• 연료 시스템
• 방위 시스템

아래는 스위스 스크류 머신에서 제작된 많은 일반 부품 사진입니다. 이 기계들이 생산할 수 있는 비원형 특징에 특히 주목하세요.

소재 (Materials)

스위스 스타일 기계의 소재 유형은 다른 많은 가공 공정과 마찬가지로 일반 합금부터 특수 합금까지 다양합니다. 다음 모든 소재는 스위스 터닝 기계의 능력 범위 내에 있습니다.

• 알루미늄
• 황동
• 탄소강
• 구리
• 특수 합금(Exotics)
• 모넬(Monel)
• 니켈
• 나일론
• 플라스틱
• 스테인리스강
• 티타늄

스위스 스타일 머시닝의 주요 이점 중 하나는 더 작고, 더 길고, 더 복잡한 부품을 가공할 수 있다는 것입니다. 다른 가공 형태에서는 공구가 열린 터닝 부품에 접근하는 반면, 스위스 머시닝에서는 부품이 공구로 가이드되고 지지되어 더 길고 얇은 부품과 소형 부품에 대해 아무리 복잡해도 탁월한 정확도를 허용합니다. 독특한 설계는 또한 부품이 공구 대신 움직이므로 동시 터닝과 밀링을 수행할 수 있게 합니다. 스위스 기계에서 터닝과 밀링 작업 모두 수행할 수 있을 뿐만 아니라 일반적으로 동시에 수행할 수 있어 놀라운 효율성과 처리량을 제공합니다.

서던 패브리케이팅 머시너리 세일즈(Southern Fabricating Machinery Sales, Inc.)에서는 스위스 스타일 터닝 기계 전문가이며 귀사의 응용 분야와 니즈에 대해 논의하기를 기대합니다. 오늘 813-444-4555로 전화주시거나 웹사이트 www.southernfabsales.com을 방문해 주세요.