VTL(수직 터닝 선반) 이해하기: 수직 선삭 선반 완벽 가이드

선반과 터닝 센터의 차이점

CNC 수직 터닝 센터는 CNC 수평 터닝 센터와 사실상 동일하지만 업엔드(Upended)되어 헤드스톡이 바닥에 놓이고 페이스플레이트가 수평 회전 테이블이 됩니다. 이는 대형, 중량, 짧은 공작물 가공에 유리합니다. 이 경우 중력이 공작물을 워크 홀딩에 안착시키는 데 기여합니다. 하지만 칩이 문제될 수 있는데 중력이 공작물에서 칩 배출을 반드시 돕지는 않기 때문입니다. 인버티드(Inverted) 수직 터닝 센터는 앞서 언급한 것과 유사하지만 스핀들과 조 척(Jaw Chuck)의 위치를 반전시킵니다. 인버티드 수직 터닝 센터는 앞서 언급한 것과 유사하지만 스핀들과 조 척의 위치를 반전시킵니다.

선삭 용도 및 응용 분야

항공우주, 자동차, 의료, 석유 및 가스 산업 등. CNC 터닝 센터가 사용되는 산업들입니다. 이 기계들은 원형 금속 부품, 봉재, 파이프, 기어 등의 가공에 특히 뛰어납니다. 멀티태스킹은 라이브 툴링으로 구동되는 터렛을 가장 잘 설명하는 단어입니다. 오늘날 선반은 일반적으로 CNC 선반과 CNC 터닝 센터로 불립니다. CNC 선반은 컴퓨터 제어되는 더 단순한 2축 기계(X, Z 축)로 일반적으로 단일 스핀들을 가지며, 보통 평상형(Flat Bed)이고 기계와 경로 주변에 최소한의 보호장치만 있을 수 있습니다.

CNC 터닝 센터도 컴퓨터 제어되지만 더 많은 파워를 가지며 3, 4, 5축을 가질 수 있고 구동 회전 공구 헤드, 보조 스핀들(더블 스핀들), Y축, 다중 터렛을 사용한 선삭, 드릴링, 나사 가공, 밀링 등 더 다양한 기능과 응용이 가능합니다. 보통 경사형(Slant Bed)이며 칩과 쿨런트 튐을 막기 위해 전체 기계 하우징을 갖춥니다. CNC 터닝 센터는 CNC 선반보다 더 높은 생산 능력을 가집니다.

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선반 구성 요소

CNC 선반의 가장 중요한 부품들입니다:

●  헤드스톡(Headstock)
헤드스톡은 조 척이 부착된 메인 스핀들의 하우징 역할을 하며 공작물을 고정합니다. 홀 또는 스핀들 로드 직경은 헤드로 장착 가능한 공작물 최대 직경을 결정합니다. 헤드스톡은 보통 선반 좌측에 있습니다.

●  테일스톡(Tailstock)
테일스톡은 선반 베드에 장착되어 헤드스톡 반대편에 있으며 헤드스톡 Z축과 정렬되어 슬라이드합니다. 테일스톡의 주 기능은 센터 사이에서 가공되는 공작물을 지지하는 것입니다. 테일스톡에는 공구를 고정하는 테이퍼가 있는 퀼(Quill)이 있습니다. 서브 스핀들(또는 듀얼 스핀들)을 가진 CNC 터닝 센터는 테일스톡 대신 두 번째 스핀들을 가집니다. 서브 스핀들은 CNC 제어 하에 메인 스핀들을 향해 Z축으로 종방향 이동할 수 있습니다. 서브 스핀들은 작업 공정에서 추가 조작자 로딩/언로딩 없이 공작물 후면 가공을 가능하게 합니다.

●  베드(Bed)
베드는 보통 주철로 만들어지며 다양한 고정 및 작동 부품이 장착되는 베이스입니다. 헤드에 연결되어 헤드에서 테일까지 연장됩니다. 작업 영역 아래에 위치합니다. 공구와 다양한 툴이 장착된 터렛이 베드의 레일이나 경로를 따라 전체 길이를 이동합니다. 리니어 가이드는 고속 이송과 연마 가공에 더 적합합니다. 대형 주물 베드는 더 무거운 또는 간헐적 절삭에 더 나은 공구 강성을 제공합니다.

●  캐리지(Carriage)
캐리지는 절삭 공구 헤드를 지지하고 가이드하며 공작물을 향해 슬라이드시킵니다. 주요 부품은 안장, 크로스 슬라이드, 터렛으로 구성됩니다. 작동 터렛이 있는 터닝 센터는 밀링 작업을 위한 구동 회전 공구를 가질 수 있어 기계 능력을 크게 높이고 공작물 2차 작업을 줄이거나 없앨 수 있습니다.

언제 선반이 CNC 터닝 센터로 간주되는가?

이 구분을 짓는 엄격하고 빠른 규칙은 없지만, CNC 터닝 센터에 대한 합리적인 기대는 보통 전체 기계 하우징에서 시작합니다. 다음으로 테일스톡과 캐리지의 베드 경로가 별도 세트로 되어 있어 테일스톡과 고정 지지대가 캐리지와 공구 헤드 움직임 간섭 없이 전체 베드 길이를 따라 필요에 따라 위치할 수 있게 합니다. 많은 경우 테일스톡 본체 위치가 CNC 제어 하에 프로그래밍 가능합니다.

라이브 툴링은 선반이 밀링, 드릴링, 보링, 선삭, 나사 가공이 가능하게 합니다. 이점은 작업 시간 단축으로 생산성과 수익성 향상입니다. 회사들은 보통 심플하고 복잡한 응용 및 가공 솔루션을 충족하는 라이브 툴링, 듀얼 스핀들, Y축, 다중 터렛, 로봇을 갖춘 풀 라인업의 CNC 선반을 제공합니다.

일부 수직 선반은 고성능 사용자를 염두에 두고 설계되었습니다. 터렛 스타일 기계는 가장 무거운 절삭을 위한 고토크 드라이브를 가지며, 프레임 스타일 기계는 정확도와 마무리를 높이기 위해 더 높은 수준의 지지를 제공합니다.

대형 주물과 매우 넓은 시스템은 모든 수직 선반의 정확하고 안정적인 가공을 보장합니다. 대형 모델 표준인 헤비 기어는 고속 스핀들에서 소재 제거를 가능하게 합니다.

급송 시스템은 나사 가공, 홈 가공, 간헐적 절삭, 중황삭 같은 까다로운 조건에서도 탁월한 진동 흡수와 무진동 절삭을 보장합니다. 20인치부터 13피트까지 척 사이즈에 따라 공작물 가공을 위한 수직 선반이 분명히 존재합니다.

수직 터렛 선반(VTL)은 마그 휠, 베어링 허브, 기어 블랭크 같은 대형 선삭 부품을 효율적으로 제조하는 능력으로 유명합니다. VTL은 수평형 대비 많은 이점을 제공합니다: 부품 로딩이 더 쉽고, 매우 큰 부품도 기계 설치 면적 증가 없이 수용 가능합니다.

그러나 VTL은 수직 머시닝 센터를 운영하는 누구나 아는 상당한 단점이 있습니다. 칩이 공작물 위로 떨어져 재가공됩니다.

여러 기계 제조사가 이 문제를 피하기 위해 VTL을 제공합니다. 스핀들을 회전시킴으로써 칩 문제를 사실상 제거합니다. 이 접근법은 거의 무료 자동화도 제공합니다. 스핀들을 로봇처럼 사용해 온보드 컨베이어나 캐러셀에서 부품을 들어 올리고 내림으로써 로봇 통합, 프로그래밍, 그리퍼 관리 문제 없이 처리량을 늘릴 수 있습니다.