콤팩트한 표준화된 센터 클램핑 바이스

한 절삭기술 및 컴플리트 서비스 업체가 개별 부품 또는 소량 시리즈를 센터 클램핑 바이스로 배치하면서 고도로 자동화된 밀링과 드릴링 가공을 표준화하였다.

 

에드가 그룬들러(Edgar Grundler): 프리랜서 저널리스트

감수: DKSH코리아 기계사업부 김계림 대표

 

1987년 만프레드 레온하르트가 설립한 Leonhard Präzisionsteile GmbH의 4가지 컨셉트는 디자인, 정밀성, 표면 피니시, 서비스이다. 사업 초기에는 고품질 제작에 필요한 장치를 포함하여 금속 안경과 안경테 제작을 전문으로 제조하다가, 1990년 2세인 이하엘 레온하르트가 회사로 들어오면서 드릴링과 밀링 부품의 CNC 제작과 연삭을 통한 기계적 피니시 그리고 주문 시 표면 코팅과 열처리까지 서비스에 다변화를 모색하였다. 앞서 언급한 금속 안경과 안경테 정밀 가공에서 얻은 감각과 실질적인 노하우는 오늘날까지 절삭 품질 가공의 기본 요소가 되고 있다.

 

알루미늄 재질의 원료 블록(좌측)과 센터 클램핑 바이스 C2 80 L-130에 고정된 가공 완료된 공작물. 리버서블 조 그립을 이용하여 센터 클램핑 바이스는 원료를 고정하고 피니싱도 보장할 수 있다.

작은 공작물에서 큰 부품까지 재현 가능한 정밀도 가공

고객 명세서에 따라 정밀하게 제작하는, 절삭 가능한 모든 재료의 콤포넌트와 부품은 전자 기계, 레이저 기술, 의료 기술, 자동차 산업에 사용되고 있다. 우수한 성능의 현대식 기계들을 이용하여 10 mm × 10 mm × 10 mm의 작은 공작물에서 1000 mm × 600 mm × 200 mm의 큰 부품까지 완전하고 재현 가능한 정밀도로 가공하고 있다. 대표인 미하엘 레온하르트의 설명이다. „우리가 제작하는 부품 중 80%는 알루미늄이며 15%는 강 부품 나머지 5%는 플라스틱 부품입니다. 우리 회사의 특수성은 5축 동시 가공까지 연속적으로 CAD 및 CAM 지원 CNC 가공을 하는 것 외에, 알루미늄 공작물을 정밀하게 가공하고, 표면을 산화 피막으로 코팅하는 노하우에 있습니다. 우리는 고객을 위해 원료 조달에서 프로그래밍과 제작, 화학적, 열적 표면 처리와 조립 완료된 콤포넌트를 납품하고 모든 절차를 기록하는 것까지, 공작물과 프로세스와 관련된 모든 작업을 이행하고 있습니다.“

 

머시닝 센터에 사전 설치된 영점 클램핑 시스템을 통해 표준 팔레트에 장착된 센터 클램핑 바이스 C2 80 L-130

5축 가공을 위한 공작물 클램핑 시스템을 원했다

이 모든 작업을 입체적인 공작물의 기계적 가공을 효율적으로 그리고 경제적으로 처리하기 위해 미하엘 레온하르트와 생산 매니저인 미하엘 오아렉 그리고 응용 기술자 스벤 바우어는 Hermle의 5축 CNC 고성능 머시닝 센터를 통해 생산한다. 이 5축 CNC 고성능 머시닝 센터는 24시간 생산이 가능하도록 핸들링 시스템이 통합된 공작물 매거진과 연결되어 있다. 하지만 콤팩트한 구조의 자동화와 동시에 5축 가공에 적합한 셋업, 교체 유연성, 활용 유연성을 유지하는 공작물 클램핑 시스템이 준비되어 있지 않았다. Leonhard Präzisionsteile는 이 까다로운 과제를 위해, 공구와 클램핑 기술 공급업체인 WNT Deutschland GmbH를 섭외했다. 담당 응용 기술자인 안토니오 누가라는 문제를 인식하고 지원을 위해 D-Sued Gressel AG Spanntechnik의 판매 기술자인 프랑크 쇼이러를 참여시켰다. Leonhard Präzisionsteile 주문에 따라 Hermle에서 사전에 설치한 영점 클램핑 시스템을 통해 긴밀히 협의하여 안토니오 누가라와 프랑크 쇼이러는 표준화된 공작물 클램핑 시스템으로 원료 가공과 피니시까지 가능한 맞춤 솔루션을 개발하였다.

 

클램핑 힘이 최대 25kN인 표준화된 센터 클램핑 바이스

이러한 고객 솔루션과 관련한 수많은 요건에 대한 프랑크 쇼이러의 견해이다. „우리는 다양한 가공을 위해 표준화된 클램핑 시스템을 추구했습니다. 센터 클램핑 바이스 C2 80 L-130으로 리버서블 조를 통해 원료 가공을 위한 그립 클램핑을 하고, 다른 한편으로 밀링된 숄더부로 피시니가 가능한 솔루션을 제공하였습니다. 센터 클램핑 바이스 C2 80 L-130은 조 너비 80mm, 전체 길이 157mm, 전체 높이 78mm로 매우 콤팩트하며, 최대 25kN의 클램핑 힘을 미세하게 조정할 수 있습니다. 견고하게 설계된 이 바이스는 최적화된 칩 배출과 자체적으로 완성된 시스템으로 구성되었으며, 유격 없이 설정된 센터 베어링을 갖추고, 조정된 슬라이더로 높은 정밀성을 제공한다. 반복 정확도가 ± 0.01 mm로 정확한 가공을 위한 요소입니다. 콤팩트한 디자인은 4축과 5축 가공과 자동화 생산을 위해 팔레트와 조합하기에 적합합니다.“

             Leonhard Präzisionsteile는 gripos 타입의 Gressel 머신 바이스에 대해 좋은 경험을 가지고 있어 실제적인 적합성을 테스트하고 공급업체 WNT에 모두 회전 가능한 리버서블 조 grip을 장착한 C2 80L-130 타입의 Gressel 센터 클램핑 바이스 56개를 주문하였다. 이 리버서블 조는 클램핑 범위도 확대하여 모든 경우에 맞게 대비할 수 있었다.

 

표준화를 통해 단지 비용만 절감하는 것이 아니다

영점 클램핑 시스템에서 팔레트와 센터 클램핑 바이스 C2 80L-130까지 전체 클램핑 기술 시스템의 간단한 구조 덕분에 정확한 위치에 드릴링과 다웰링이 가능했고, 자동으로 취급되는 공작물 클램핑 유닛에 대해 센터 클램핑 바이스를 조립할 수 있었다. 미하엘 레온하르트는 자부심에 가득 차서 다음과 같이 언급하였다. „우리는 우리에게 가장 적합한 클램핑 기술 솔루션을 개발하였습니다. 이 솔루션은 2교대에서도 훌륭하게 작동합니다. 2교대에서 첫 번째 근무조는 직접 조작하고, 두 번째 근무조는 무인으로 가동합니다. 우리는 클램핑 압력을 섬세하게 조정하는 복잡하고 벽이 얇은 공작물을 생산합니다. 이런 경우 고도로 정확하고 영구 윤활되는 나사 스핀들을 기반으로 정밀한 움직임과 조정할 수 있는 토크가 중요합니다. 이를 통해 변형되지 않고 확실하고 신뢰할 수 있는 클램핑이 보장됩니다. 제품과 변종 그리고 생산 개수가 유동적인 우리에게는 전체 클램핑 기술의 표준화가 이상적입니다. 전반적으로 비용이 많이 드는 특수 클램핑을 피할 수 있고 설계와 제작, 조립 비용, 조달, 창고 보관 비용을 절감할 수 있습니다. WNT는 필요한 경우 언제든지 중앙 창고에서 C2 클램핑 바이스, 리버서블 조 등 대체 부품을 제공하여, 높은 장비 활용률로 고객 주문을 충족하고 있습니다.“

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