우수한 워크홀딩 솔루션으로 CNC 선반 성능 극대화

더 정확하고 반복 가능한 그립을 위해 더 나은 워크홀딩 척, 톱 조(top jaw), 퀵체인지 시스템을 갖출 때일 수 있습니다. 알아야 할 사항을 정리했습니다.

새 CNC 선반을 사서 최대한 활용하고 싶으십니까? 아니면 오래된 기계인데 셋업 시간 길이 때문에 결코 만족 못 하셨습니까? 어느 경우든 워크홀딩을 살펴볼 때입니다.

사실상 모든 CNC 선반에 딸려 오는 유압 척은 스포츠카에 기본 타이어와 휠을 끼운 것과 비슷합니다—동네 돌기엔 괜찮지만, 빨리 가고 싶으면 업그레이드해야 합니다.

기계에 달린 척이 제법 잘하는 것 같은데 왜 새 척을 사야 합니까? 이유 많습니다: 그다지 훌륭하지 않은 반복정밀도와 런아웃, 섬세한 부품 클램핑 불능. 하지만 가장 큰 이유는 셋업 시간입니다: 가장 빠른 기계공이라도 톱 조 세트 교체와 리보어(rebore)에 약 10분 걸립니다. 3조 척을 2조나 콜렛 척으로 바꾸려면 30분 걸릴 수 있고, 그 뒤 허리 아픈 건 말할 것도 없습니다.

잃어버린 셋업 시간을 되찾고, 더 정확하고 반복 가능한 그립을 주는 몇 가지 옵션을 소개합니다.

퀵체인지 톱 조

퀵체인지 톱 조는 기계 체인지오버에서 귀중한 분을 깎아내는 저비용 방법입니다. 세레이션 타입 유압 척의 표준 T-너트와 볼트를 캐리어 조 세트로 교체하고, 필요한 서포트 조, 클로 인서트(claw insert), 가공용 소프트 조를 끼우기만 하면 됩니다. 한 제조사는 조 교체 15초 미만, 반복정밀도 0.02mm(0.0008인치) 이하를 주장합니다.

완전한 퀵체인지 시스템

여러 애프터마켓 척 공급업체는 3분 이내로 척을 교체해 3조→6조→콜렛 척→페이스플레이트 간 쉬운 전환을 자랑하는 완전한 퀵체인지 시스템을 제공합니다. 체인지오버는 클램핑 메커니즘을 비틀어 척을 풀면 끝. 기존 척을 퀵체인지 시스템에 맞게 개조할 수 있는 것도 있어 투자 비용을 줄입니다. 물론 기존 척만큼 무거우니 체인지오버 시 항상 호이스트나 크래들로 지지하십시오.

퀵체인지 조의 가치

퀵체인지 마운트 없이도 많은 애프터마켓 척은 퀵체인지 조 메커니즘을 갖추는데, 록너트를 반 바퀴 돌려 조를 풀고 제자리에 슬라이드하면 됩니다. 이 방식은 레거시 척의 세레이션 조보다 훨씬 정확하며, 조 리보어를 종종 피할 수 있습니다.

퀵체인지 콜렛 척 시스템

콜렛 척은 소형 부품 대부분과 소구경 봉재 클램핑에 선호되는 방식입니다. 불행히도 어댑터에 나사로 조이고 푸는 데 시간이 걸립니다. 5C와 16C 콜렛은 '드로백(drawback)' 효과로 정확한 부품 길이 유지가 어렵게 만듭니다. 더 나은 접근은 퀵체인지 콜렛 시스템으로, 특수 렌치로 콜렛을 축소시켜 쉽게 탈착합니다. 대부분 '데드 렝스(dead-length)'라 드로백 우려도 없습니다.

에어 척의 가치

에어 척은 섬세하거나 박벽 부품 홀딩에 훌륭합니다. 필요시 압력을 몇 파운드로 낮출 수 있고, 톱 조 교체는 보통 반다즌 나사 풀고 로케이팅 핀에서 조를 빼면 끝. 진정한 '퀵체인지'는 아니지만, 높은 정밀도와 섬세한 터치가 필요한 많은 2차 조작에서 중요한 도구입니다.

옵션: 경화 톱 조, 클로 조, 파이 조

퀵체인지 워크홀딩 시스템으로 기계를 갖췄으면 톱 조 옵션을 볼 차례입니다. 유압 또는 콜렛 척의 봉 작업엔 경화 톱 조가 리보어 필요성을 없애고 안전한 그립을 줍니다. 필요한 직경으로 슬라이드해 끼우고 잠그기만 하면 됩니다. 클로 조도 비슷하고, 절삭 힘이 높을 때 주물, 단조품, 톱질 블랭크 클램핑에 써야 합니다. 둘 다 소재에 물리는 경향이 있으니 완성 직경엔 쓰지 마십시오. 또한 로케이팅 표면이 '물린 자국'을 마무리할 때 깎아낼 수 있을 만큼 충분히 오버사이즈여야 합니다.

또 다른 옵션은 파이 조(pie jaws)입니다. 이름대로 3등분된 파이 모양입니다. 일반 조보다 더 큰 클램핑 면적을 제공해 대형 박벽 부품, 기형 주물·단조품, 2조 척이 없거나 비실용적인 직교 부품에 좋은 선택입니다. 유압 척용 주철 또는 주강 파이 조, 에어 척용 알루미늄 파이 조를 찾으십시오.

워크홀딩 시스템 권장 유지보수 항상 준수

가장 빠른 퀵체인지 워크홀딩 시스템도 부적절하게 쓰면 나쁜 결과를 냅니다. 항상 제조사 권장 유지보수 절차를 준수하고, 척 최대 rpm 정격을 초과해 돌리지 마십시오.

클램핑 압력도 신중히 모니터링해야 합니다. 스핀들 속도 증가에 따라 원심력이 대부분 척을 열리게 해, 클램핑 압력이 부족하면 부품이 풀릴 수 있습니다. 또한 히스테리시스(hysteresis)로 급감속 시 클램핑 힘이 치솟아 공작물 손상 가능성이 있습니다. 일부 제조사는 모든 rpm에서 일관된 클램핑을 유지하도록 특별 설계된 척을 만듭니다. 어느 쪽이든 척을 관리하면 척이 여러분을 돌봐줄 것입니다.

귀사 작업장은 어떤 워크홀딩 셋업을 쓰십니까? 알려주십시오.