최첨단 툴홀딩 & 워크홀딩 솔루션으로 생산성과 품질 동시 향상

다양한 새로운 공작물 고정 및 공구 고정 시스템이 제조사들에게 금속가공 시 많은 옵션을 제공합니다. 부품 품질과 수익성을 모두 개선할 수 있는 새로운 시스템들을 소개합니다.

CNC 머시닝 센터 앞에서 충분히 오래 서 있었던 사람이라면 고품질 절삭 공구의 중요성을 인식합니다. 또한 이 드릴, 엔드밀 및 기타 밀링 커터를 효율적인 공구 경로와 적절한 이송 및 속도로 구동하지 않으면 결과가 바람직하지 않다는 것도 압니다.

안타깝게도 너무 많은 공작기사와 프로그래머가 가공 방정식의 나머지 부분에 대해 현상 유지에 안주합니다. 공구 파손 런아웃을 유발하는 사이드락 홀더를 그대로 쓰거나, 차라리 낚시 배 닻으로 쓰는 게 나을 낡은 공작기사 바이스로 버티는 식입니다.

물론 공작기사들은 종종 프론트 오피스 사람들의 자비에 맡겨지며, 새로운 툴링 지출을 정당화해야 합니다. 좋은 소식은 이 부담스러운 작업이 어렵지 않다는 겁니다. 생산성이나 부품 품질의 사소한 개선만으로도 기술 투자를 위한 반박 불가능한 케이스가 만들어지며, 보시다시피 회수 기간은 일반적으로 수년이 아닌 수개월, 때로는 수주로 측정됩니다.

공구 홀더의 문제점

공구 홀더를 고려해 보세요. 웰던 생크(Weldon shank)는 1918년 칼 버그스트롬(Carl Bergstrom)이라는 공구 제작자가 자신의 또 다른 발명품인 30도 헬리컬 플루트 엔드밀이 중절삭 시 빠지는 경향이 있음을 발견한 후 발명했습니다. 버그스트롬은 어떤 공작기사든 했을 일을 했습니다: 엔드밀 생크에 작은 플랫을 갈고, 공구 홀더 측면에 구멍을 뚫고 탭을 내 세트스크류로 엔드밀을 고정했습니다. 문제 해결.

한 세기 후, 그 기본 공구 홀딩 니즈는 변하지 않았습니다. 사실 오늘날 공작기사들이 버그스트롬이 상상조차 못 했던 더 무거운 절삭과 더 강한 소재를 가공하므로 니즈는 더 커졌습니다. 하지만 바뀐 건 오늘날 스핀들이 버그스트롬 시대의 신시내티와 가빈보다 최대 100배 빠른 속도로 회전한다는 사실입니다. 즉, 사이드락 공구 홀더로 알려진 상대적으로 높은 런아웃과 언밸런스가 크게 증폭되어 공구 수명과 부품 품질 저하를 초래합니다. 더 나쁘게는 그런 언밸런스가 필연적으로 스핀들 손상을 초래해, 새로운 공구 홀더 투자에 대한 우려를 가볍게 만듭니다.

좋은 소식? 웰던 플랫 엔드밀과 사이드락 공구 홀더의 훌륭한 대안이 몇 가지 있습니다. 모두 더 밸런스 잡혀 있고 대부분 동등하거나 더 나은 풀아웃 저항력을 제공하며, 공구를 얼마나 세게 밀든 밀링과 드릴링 작업을 확실히 개선합니다.

두 가지 예:

천상의 유압: 유압 공구 홀더

케나메탈(Kennametal Inc.) 툴링 시스템 선임 글로벌 제품 매니저 로날드 웨스트는 회사가 익스텐션과 리듀서 슬리브와 함께 세 가지 유압 공구 홀더 변형을 제공한다고 설명합니다.

더 높은 그립력 덕분에, 그는 이들 중 첫 번째인 하이드로포스(HydroForce)를 솔리드 엔드밀링, 드릴링, 리밍 애플리케이션의 최우선 선택으로 추천하며, 하이퍼포먼스(High-Performance)와 슬림 라인(Slim Line)은 드릴링 애플리케이션에 추천합니다. 또한 용도에 실용적인 최대 척 보어 직경을 선택하고 슬리브로 줄여 공구에 맞출 것을 권장합니다. 이는 공구 비용 절감, 그립력 증가, 유연성 극대화로 어댑터를 작업장 내 여러 다른 용도로 쓸 수 있게 합니다. "모든 케나메탈 유압 척이 같은 기능을 공유하지만, 우수한 그립력과 정확성을 가진 하이드로포스를 궁극의 공구 홀더로 봅니다."라고 그는 말합니다.

뜨거운 공기 아님: 수축 피트 툴홀딩

브렌트 홀든은 클램핑 방식에 관계없이 잘 밸런스 잡힌 공구 홀더의 필요성에 전적으로 동의합니다.

하이머 USA(Haimer USA) 사장으로, 그는 완전한 공구 밸런싱 장비 라인과 함께 넓은 공구 홀더 셀렉션을 제공하며, 그중 큰 비중이 수축 피트입니다.

"우리는 인덕티브 수축 기술에서 업계 리더이며 30종 이상의 수축 피트 기계를 보유하고 있습니다."라고 그는 말하며, 수축 피트 공정이 90년대 초 도입 이래 크게 변했다고 덧붙입니다. 초기 기계가 뜨거운 공기로 공구 홀더를 가열해 보어를 확장해 공구를 넣는 방식이었다면, 현대 수축 피트 장비는 인덕티브 가열에 의존해 공구 홀더 직경에 따라 2초면 충분합니다. 수축 피트는 사용이 극도로 쉽고, 3µm(0.0001인치) 이내 정확도, 극도로 높은 클램핑 힘, 예외적 밸런스를 제공합니다. 또한 RFID 칩을 장착해 가공 및 공구 데이터 추적이 가능해 인더스트리 4.0 전략에 관심 있는 이들에게 유용합니다.

하이머와 케나메탈은 ER 콜릿과 밀링 척 같은 기계식 공구 홀더도 제공하며, 다른 많은 제조사도 마찬가지입니다. 앞서 언급했듯, 중요한 건 사용 가능한 옵션을 테스트하고 평가해 작업장에 가장 잘 맞는 걸 찾는 것입니다. 같은 말이 공작물 고정 시스템에도 적용됩니다. 고품질, 잘 관리된 공작기사 바이스가 제 자리가 있지만, 더 빠르고 강하고 정확한 옵션이 있습니다.

제로인(Zeroing In)

이중 하나가 슈렁크(Schunk Inc.)에서 나옵니다. 고정식 공작물 고정 팀장 브래드 에반스는 툴메이커의 VERO-S 퀵체인지 기술을 가리킵니다. 제로포인트(Zero-point)로 아실 수도 있습니다.

이것은 CNC 머시닝 센터 공구 홀더 꼬리 부분에서 볼 수 있는 것과 비슷한 리텐션 놉을 사용하며, 이는 공작물, 고정구, 바이스에 직접 부착할 수 있습니다. 이는 다시 기계 장착 베이스플레이트에 볼트 체결되는 척킹 메커니즘과 결합합니다. 시스템은 표준 <5µm(0.0002인치), SPG 클램핑 핀으로 2µm 로케이셔널 반복정밀도를 제공합니다. 공기 및 수동 작동 가능하며, 부품 크기에 따라 단일 VERO-S 척만으로도 공작물을 단단히 고정할 수 있습니다. 하지만 크기 허용 시 2개 이상이 선호됩니다. 슈렁크 웹사이트는 1,000가지 이상의 클램핑 변형을 광고합니다.

팔레트 프라우즈(Pallet Prowess)

"VERO-S 시스템을 팔레타이징 애플리케이션에 쓰는 건 꽤 일반적입니다."라고 에반스는 말합니다. "여기선 바이스나 고정구를 팔레트에 마운트하고, 제로포인트 놉을 팔레트 바닥에 부착한 뒤, VERO-S로 전체를 테이블에 클램핑합니다. 이 옵션은 5축 머시닝 센터에서 특히 인기 있습니다. 팔레트는 조작자가 몇 초 만에 교체할 수 있고, 기계에 로봇이 부착돼 있으면 공작물과/또는 팔레트 교체를 완전 자동화할 수 있습니다. 30~40개 팔레트 책장을 세우고 5축 기계를 주말 내내 무인으로 돌리는 고객도 있습니다. 또한 팔레트에 RFID 태그를 붙여 스캔하면 파트 프로그램과 공구 오프셋 정보를 불러오는 작업장도 봤습니다. 어떻게 쓰든 제로포인트와 팔레타이제이션은 셋업과 사이클 타임 모두에서 엄청난 시간 절약입니다."

도전 수용

5축 가공을 속속들이 아는 사람이 랩터 워크홀딩 프로덕츠(Raptor Workholding Products Inc.) 영업 및 마케팅 부사장 레이 스트릭랜드입니다.

이 회사는 5축 작업에 필요한 높은 도달 범위와 콤팩트한 풋프린트로 설계된 광범위한 도브테일 고정구, 라이저, 어댑터 라인업으로 알려져 있습니다. 스트릭랜드는 최근 가장 큰 수요가 기계 테이블에 더 많은 부품을 짜넣고 싶어 하는 작업장에서 온다고 말합니다. "몇 년 전 랩터 720 챌린지(Raptor 720 Challenge)를 시작했습니다."라고 그는 말합니다. "한 달 30일, 하루 24시간, 우리 목표는 작업장이 그 시간 중 가능한 많은 시간 동안 스핀들을 돌게 돕는 것이었습니다. 이제 월 680시간 이상 가동하는 고객이 여러 곳 있습니다."

스트릭랜드는 이 성공을 랩터의 팔레타이즈드 멀티 고정구 사용 덕분으로 돌립니다. 독특한 설계 덕분에 고객은 5축 밀링 기계에 12개 이상 부품을 로드하고, 그 교대 끝나거나 다음 날 완성된 공작물로 돌아올 수 있습니다. 곧 출시될 제로포인트 클램핑 제품 라인 덕분에 조작자는 전체 고정구를 몇 초 만에 교체할 수 있게 됩니다. "여러분이 안 계실 때 기계를 바쁘게 칩을 만들게 하는 게 전부입니다."라고 그는 말합니다.

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새로운 공작물 고정 및 공구 고정 시스템이 제조사들에게 금속가공 시 많은 옵션을 제공합니다.

이 새로운 시스템들은 부품 품질과 수익성을 모두 개선할 수 있습니다.

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