로터리 인덱싱 테이블로 경쟁력을 확보하다

전 세계적으로 활동하고 있는 한 자동차 부품 업체가 특수 기계에 절삭 후처리 냉간 성형을 위한 로터리 인덱싱 테이블을 장착하였다. 이로써 이 회사는 미래를 확보하게 되었다.

공학박사 토마스 엑센베르거(Thomas Exenberger): 저널리스트

SFS는 1960년 대에 생산 활동을 시작하였다. 스위스 히어브룩에 위치한 이 회사의 핵심 역량 가운데 하나는 냉간 매시브 성형이다. 와이어 섹션인 원료에서 출발하여 2개 ~ 6개의 성형 단계를 거쳐 프레스로 원하는 모양을 가공한다. 나사는 이 회사의 주요 제품에 속하는데, 고객을 위한 이점도 명확하다. 바로 대량 생산과 특수 성형이다. 프레스 부품은 터닝 부품과 비교하여 높은 강도를 지니며, 연마된 부품과 비교해서 우수한 표면 정확도를 지닌다. SFS 고객들은 이를 높이 평가하고 이를 계속 요구한다.

SFS는 냉간 성형 부품에서 칩을 제거하는 후처리 공차와 품질의 높은 요건을 충족하기 위해, 공작 기계의 기술 파트너들과 긴밀히 협력하였다. SFS 히어브룩 공장의 기술 책임자인 베르너 라이저가 최근에 구매한 부품 칩 처리를 위한 운반 기계인 Sema Maschinenbau의 MT-40-V가 기술적으로 어떤 기준을 충족해야 하는지를 예를 들어 설명하였다.

드림 머신으로 신속하게

왼쪽부터 사용 성숙도에 따른 냉간 성형 부품의 완성 과정. SFS는 이 과정을 가능한 빨리 완성하기 위해 최신 가공 프로세스를 사용하였다.

SFS는 기계 공학 회사와 관련한 투자 프로젝트에서 이미 옥석을 가려졌다. 기계 및 공구 컨셉트에 관한 오퍼를 전문적으로 개발하고 신속하게 제공할 수 있는 업체가 자동차 부품 산업의 환경에서 비교우위에 있다. 이는 SFS에게도 마찬가지이지만, 이러한 시스템 제조사들의 기술은 일반적으로 공작 기계를 시운전한 이후에 결과가 나타난다. 서비스 부서가 얼마나 잘 대응하는지? 요구 사항에 부합하는 서비스 컨셉트는 마련되었는지? 결과적으로 전 세계 생산 현장에서 활동하는 업체들은 빠르고 서비스를 제공하고 대체 부품을 신속하게 공급할 수 있어야 한다.

다방면의 효율성

이러한 모든 기준을 충족할 수 있어야 기계 제조 업체는 승승장구할 수 있다. 여기에서 제시하는 응용 사례는 Sema Maschinenbau의 수직 로터리 인덱싱 시스템 MT-40-V이다.

Sema Maschinenbau는 현재 SFS의 기술 파트너로, 대량생산에서 정밀 부품의 칩 제거를 위한 로터리 인덱싱 시스템 제작에 특화되어 있는 업체이다. Sema Maschinenbau는 아돌프 샤허라이트너가 1988년 설립한 이후 지금까지 계속 성장을 이어왔다. 현재 직원은 250여 명이 종사하고 있으며, 매년 30개 이상의 시스템을 납품하는데, 주요 고객들은 자동차 공급업계에서 전 세계적으로 유명한 브랜드들이 다수 포함되어 있다.

냉간 성형 부품에 대한 SFS 전문 지식 예시: 1960년 설립 이래로 SFS가 사용해온 핵심 기술

MT-40-V는 여섯 개의 스테이션이 있으며, 수직으로 배치된 로터리 테이블에 고정하여, 두 개 스테이션에서 필요에 따라 최대 3개 면을 동시에 NC 제어되는 3축 유닛으로 공작물을 처리하고, 또 다른 세 개의 스테이션에서는 동일한 3축 유닛으로 2개 면을 가공하며, 나머지 한 스테이션은 로딩과 언로딩을 담당된다. 부품을 자동으로 공급하여 전체적으로 최대 12개 가공 유닛에서 부품을 가공한다. 부품 가공 자체는 리니어 측정 시스템이 장착된, 독립적으로 제어되는 3축 모듈을 통해 이루어지며, 이 모듈은 마이크로미터 수준까지 정확하게 가공하여, 한 번의 클램핑으로 복잡한 공작물을 매우 정밀하게 가공할 수 있다.

MT-40-V에 사용하는 모터 스핀들은 15Nm의 공칭 토크를 달성할 수 있으며, 최대 스핀들 속도는 20000min-1이다. 공구 홀더는 HSK50-C이다. 콤팩트한 구조에서 이 등급의 강력한 모터 스핀들을 성공적으로 사용하기 위해서는 기계 베이스에 신중한 디자인이 필요하다. 미네랄 캐스팅 백필이 적용된 강철 재질의 용접 구조는 MT-40-V에 고정밀 가공 작업에 필요한 안정성을 제공한다.

강력한 토크 모터가 장착된 MT-40-V 로터리 테이블도 동일한 설계 원리를 따른다. 카운터 베어링이 있는 로터리 테이블의 베어링은 가공 공정의 정밀도를 지원한다. 제어된 회전 피드스루를 통해 매체를 클램핑 장치로 직접 전송할 수 있다. MT-40-V의 높은 안정성은 기계의 서비스 수명과 공구의 서비스 수명에 긍정적인 영향을 미친다.

다른 기본 사양으로, 바 또는 벌크 재료가 재료로 공급된다. 절삭 시스템으로 달성되는 가공 정밀도는 0.01mm 미만이다. X 방향과 Y 방향으로는 기계가 80mm 이동하고 Z 방향으로 180mm 이동할 수 있다. 급속 이송 속도는 30m /min이다. 최대 13개의 가공 유닛을 구현할 수 있다. 하지만 자동 원료 공급의 경우 12개만 가능하다. Siemens의 840D sl이 MT-40-V의 컨트롤러 역할을 한다.

유연한 모듈

회전 테이블의 수직 배열과 경사진 스테인리스 스틸 클래딩이 적용된 작업 영역은 칩 흐름을 원활하게 하여 가공 영역의 청소를 최소화한다. 또한 작업 영역의 접근성이 우수하고 일목요연하게 배열된 작동과 유지 보수는 기계 작동을 단순화한다. 표준화된 기계 구성 요소를 갖춘 MT-40-V의 유연한 모듈식 설계는 다양한 요건에 적합한 다양한 구성을 가능하게 한다. 부품 로딩과 언 로딩의 자동화도 이를 지원하여, 다양한 토털 가공에 표준화된 기계 개념을 사용할 수 있다.

“이 시리즈는 유연성이 높아, SFS 응용 분야에서 높은 잠재력을 제공합니다.”(베르너 라이저)