더블-러프 핀치 그라인딩으로 사이클 타임 50% 단축

제조업의 '속도에 대한 니즈'는 과거보다 오늘날 더 진실입니다. 고객이 제품에 대한 더 빠른 턴어라운드를 요구하기 때문입니다. 한 제조업체가 수용할 수 없으면 고객은 수용할 다른 회사를 찾을 것입니다. 따라서 많은 공작기계 업체는 더 빠른 생산을 가능하게 하는 공정을 발명하거나, 새롭고 더 효율적인 장비에 투자하고 있습니다.

더블-러프 원통형 핀치 그라인딩 공정이 두 사진 모두에 나와 있습니다. 그러나 위 사진은 휠이 10도 위치에 있는 것을 보여줍니다. 여기서 휠은 부품 축과 거의 일직선으로 이동합니다. 휠이 이런 축방향 움직임으로 소재에 진입하면 더 효율적으로 그라인딩할 수 있습니다. 그러나 90도(아래 사진)에서는 휠이 백 앵글과 리세스 움직임을 수행할 수 있지만, 10도 위치에 비해 더 많은 진동이 발생합니다. Rollomatic에 따르면 프로파일이 허용한다면 10도 위치를 사용해야 합니다. 사진 제공: Rollomatic Inc.

이는 툴링 제조업체에도 해당됩니다. 이를 도울 수 있는 공정 중 하나가 대체 핀치 그라인딩 공정인 더블-러프 핀치 원통 그라인딩입니다. 이 새로운 그라인딩 공정은 기존 핀치 그라인딩 대비 사이클 타임을 절반으로 줄일 뿐만 아니라, 더 적은 열을 발생시키고 더 조용한 공정이라는 이점도 있습니다.

이 더블-러프 핀치 그라인딩 방식은 Rollomatic Inc.가 카바이드 절삭 공구와 T-슬롯 커터의 블랭크 준비용으로 특별히 설계했습니다. 이 공정은 1996년에 처음 개발된 회사의 ShapeSmart NP50 핀치/필 그라인딩 머신에 통합되었습니다.

이 방식은 선행 황삭 휠로 대부분의 소재를 제거한 후 근접한 대향 정삭 휠로 미세 마무리를 제공하는 기존 핀치 그라인딩과 다릅니다. 두 휠은 동시 그라인딩 중 서로 대향하므로 부품에 가해지는 압력을 상쇄합니다. 반면 더블-러프 핀치 그라인딩에서는 두 그라인딩 스테이션 모두 황삭용 그릿 사이즈의 다이아몬드 휠을 장착합니다. 이 두 황삭 휠은 동기식으로 작동하지만, 선행 휠이 대부분의 소재를 제거합니다. 다른 휠은 첫 번째 휠에서 남은 소재를 정리합니다. 두 번째 휠의 랙 거리는 프로파일 위치를 따라 달라지는데, 더블-러핑 공정이 공구 블랭크의 넥킹용으로 특별히 개발되었기 때문입니다.

그라인딩 스핀들도 공정의 중요한 부분입니다. NP50의 동기식 다이렉트 드라이브 스핀들은 각각 19마력 피크에 동기식 모터로 작동 중 일정한 속도를 제공합니다. 토크 커브도 매우 효율적이라고 Rollomatic은 말합니다. 동기식 모터의 회전력은 높은 rpm에서도 감소하지 않습니다.

기계의 효율적인 동기식 스핀들은 35% 이하의 전력 소모로 작동하기 때문에 기계나 그라인딩 공정으로 열을 방출하지 않습니다. 또한 부하 하에서도 유도 모터 대응품보다 훨씬 조용하게 작동한다고 합니다.

사례 연구

Rollomatic은 이 그라인딩 방식이 카바이드와 경화 강철 공작물에 가장 적합하다고 제안합니다. 이 소재들의 경도와 내열성이 그라인딩 적합성에 가장 좋은 선택이라고 합니다.

예를 들어, 생크 직경 5/8인치, 0.400인치 넥 직경, 2.25인치 넥 길이의 솔리드 카바이드 블랭크 100개 테스트 생산 런에서, 더블-러프 핀치 그라인딩은 사이클 타임을 5분 5초로 단축했습니다. 기존 러프/피니시 핀치 그라인딩으로는 약 10분이었다고 회사는 말합니다.

이 솔리드 카바이드 T-슬롯 블랭크는 더블-러프 핀치 그라인딩 기술로 가공되었습니다. ShapeSmart NP50 핀치/필 그라인딩 머신에서 더블-러프 핀치 그라인딩 사용 시 로딩/언로딩 제외 사이클 타임은 5분 5초였습니다.

허용 가능한 마감, 향상된 반복성

더블-러프 핀치 그라인딩은 피니시 다이아몬드 휠 사용 시 1.2마이크로인치 대비 12~32마이크로인치 표면 조도를 달성할 수 있습니다.

이 그라인딩 방식의 반복 가능한 공정도 또 다른 이점입니다. Rollomatic은 오퍼레이터가 최적 피드와 속도를 지속적으로 세밀하게 다이얼 인할 필요 없이 그라인딩 작업을 설정할 수 있다고 말합니다.

기술의 반복성은 그라인딩 휠을 자주 재드레스할 필요 없이 장시간 배치 생산을 가능하게 합니다. 황삭 휠은 일반적으로 더 미세한 그릿 정삭 휠보다 더 나은 코너 유지력을 가진다고 회사는 말합니다.

더블-러프 핀치 그라인딩이 제공하는 모든 효율성 이점 외에도, NP50 그라인딩 머신에서 생산성을 향상시키는 더 많은 기능이 있습니다.

이 기계는 더블-러프 핀치 그라인딩 기술을 제공하지만, 러프 및 피니시 핀치 그라인딩도 여전히 수행할 수 있습니다. 또한 부품 측정과 자동 로딩 유닛 같은 옵션도 있습니다.

공정 내 부품 측정이 애플리케이션에 중요하다면, Rollomatic은 기계 옵션으로 Marposs 직경 게이지를 제공합니다. 이 유닛은 공구 축을 따라 한 위치에서 직경을 측정하고, 피드백 신호가 기계에 자동 휠 위치 보상을 수행하도록 신호를 보냅니다. 회사에 따르면 이 보정은 주변 온도 변화와 그라인딩 휠 마모 경우에 유용합니다. 게이지는 플랫을 프로빙하고 플랫 표면에 따라 부품의 원형 위치를 프리셋하는 데도 사용할 수 있습니다.

ShapeSmart NP50 핀치/필 그라인딩 머신은 기존 핀치/필 그라인딩뿐만 아니라 더블-러프 핀치 그라인딩 기술도 사용하도록 업그레이드되었습니다. 더블-러프 핀치 그라인딩은 사이클 타임을 절반으로 줄이고, 표면 조도를 개선하며, 더 적은 열과 소음을 발생시킵니다.

자동 로딩 유닛도 표준 NP50 기계에 통합할 수 있습니다. 빠른 셋업 속도를 염두에 두고 회사에서 개발한 3축 고속 자동 픽-앤-플레이스 툴 로더입니다. 미리 캘리브레이션된 카세트와 그리퍼 위치를 리셋하지 않고도 다른 직경을 잡을 수 있는 그리퍼 설계를 사용합니다.

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