가압 다이캐스팅 제품을 위한 RINGSPANN 경량 솔루션

자동차 변속기 생산에서 두께가 얇은 가압 다이캐스팅 회전 대칭물을 절삭 가공하는 경우, 절삭 기술에 대한 요건이 현저히 증가한다. 이유는 이를 위한 클램핑 시스템이 고도의 동심도를 달성해야 하며, 제품에 변형을 주어서는 안되고 원활한 칩 배출을 보장해야 하기 때문이다. RINGSPANN은 알루미늄으로 된 트랜스미션 통의 내외부 절삭가공과 밸런싱 그리고 균열 검사를 전문적으로 수행하기 위해 클램핑 기술 트리오를 개발하였으며, 짧은 시간에 대량 생산용 세미-스탠더드로 자리를 굳혔다.

내부 클램핑 지그 OP10은 가압 다이캐스트된 두께가 얇은 제품을 선삭 가공하고 밸런싱 및 균열 체크 작업을 수행하기 위한 클램핑 트리오의 하나이다. 하얀 진동 댐퍼를 사진에서 선명하게 볼 수 있다. 실린더 모양의 제품이 가공 중에 진동하는 것을 막아준다.

클램핑 시스템도 많은 적용 사례가 생기면서 표준으로 자리 잡고 있다. 대표적인 예로 RINGSPANN이 최근 8HP 세대 최신 승용차 자동 트랜스미션용으로 개발한 경량 부품용 클램핑 시스템이다. 알루미늄 가압 다이캐스팅 트랜스미션 통의 내외부 절삭가공과 밸런싱 및 균열 시험을 위해 개발된 이 혁신적인 지그 시스템은 불과 수개월 만에 다수의 대량 생산 가공라인에서 확고하게 자리매김하게 되었다. “이제는 독일뿐만 아니라 해외에서도 적용되고 있습니다”라고 폴커 슐라우트만 (RINGSPANN 지그 시스템 / 축-허브 체결 팀장)이 밝혔다.

소형 기계에도 적용 가능

이 지그 시스템은 설계나 기능면에서 트랜스미션 생산이 요구하는 고도의 품질과 효율 기준에 적정하게 맞추어져 다음과 같은 성능을 수행할 수 있다.

– 두께가 얇은 알루미늄 제품을 밀림 없이 조심스럽게 잡아준다

– 가공의 모든 단계에서 정밀도 및 동심도와 관련된 고도의 요건을 충족시킨다

– 내외부 절삭 가공 중 칩이 안전하게 배출된다.

추가로 이 세 가지 지그 시스템은 단순한 원리로 설계되어 매우 가볍다. 폴커 슐라우트만은 이렇게 설명한다. “사용자가 트레이닝을 받으면 보전 작업을 스스로 수행할 수 있습니다. 이 지그는 매우 경량으로 제작되어 스핀들의 베어링 로드가 낮은 중소형 공작기계에서도 적용이 가능합니다.”

RINGSPANN 트리오는 생산라인에서 총 투자액을 줄이는데 직접적으로 기여할 뿐만 아니라 제품의 단가 절감에도 도움이 되고 있다.

알루미늄 다이캐스트 기어통 (전면 우측)을 절삭 가공하기 위한 RINGSPANN 클램핑 지그는 공압-기계적인 이중 다이아프레임 맨드렐 (좌), 공압-기계적인 평척-척 콤비 (후방 좌), 그리고 밸런싱과 균열 체크용으로 기계적인 이중 테퍼 콜렛 만드렐(후방 우)로 구성되어 있다.

안전하면서 밀림이 없는 클램핑

알루미늄 다이케스팅 제품 가공을 위한 두 가지 클램핑 지그로, 공압-기계적으로 작동하는 이중 맴브란 내경척(외부 선삭용)과 공압-기계적으로 활성화되는 평요소척-클램핑척-콤비 외경척(내부 선삭용)이 있다. 이 두 공정 이후에 이루어지는 밸런싱 및 균열 검사에 쓰이는 클램핑 지그는 기계적으로 활성화되는 이중 콜렛 맨드렐이다. 이 세 가지 시스템 모두에 공통되는 것은 둥근 모양의 통 상단과 하단을 잡아주는 것이다. 힘으로 잠그는 과정은 상하 서로 독립적으로 별도 작용하며 원주 전체에 배치된 클램핑 요소에 의해서 이루어진다. 따라서 이 클램핑 요소로 인해 트랜스미션 통의 두께가 4.0 mm 이상에서 시작하여 절삭 후 2.2 mm까지 줄어들지만 항상 안정적으로 밀림 없이 고정된다. 여기에 진동 댐퍼는 절삭 과정 중 회전하는 트랜스미션 통에 발생하는 진동을 막아 준다. 링스판 지그가 개방형으로 설계되어 있어, 통에 있는 구멍을 통해 알루미늄 칩이 매끄럽게 배출된다.

다이캐스트 알루미늄 기어통의 기계가공 및 품질보증 작업을 위한 RINGSPANN 클램핑 시스템은 ≤ 40 µm의 동심도를 보장하며 매우 긴 수명을 갖도록 설계되어 있다. 이 시스템은 현재 수백만 로트 크기의 여러 대형 프로젝트에서 입증 중이다.

장기간 수명을 위한 설계

RINGSPANN의 클램핑 지그 트리오는 알루미늄 가압 다이캐스팅된 트랜스미션 통의 절삭 가공과 품질 보증을 위해 개발되었으며, 회전 정밀도 40 마이크론 이하를 보장할 뿐만 아니라 수명이 길게 설계되었다. 현재 수백만 개의 로트 크기를 가진 양산 프로젝트뿐만 아니라 유럽과 북미 생산라인에도 적용되고 있다. 고객 중심적이고 제품 스펙에 맞춘 설계 및 설정은 트랜스미션 기술, 유체기술 및 기어치 가공 분야에서 양산 기술과 관련하여 RINGSPANN 클램핑 치구 엔지니어가 보유하고 있는 전문성을 돋보이게 한다. “원형이면서 회전 대칭 형상을 가진 제품이 최소한의 허용 오차로 절삭 가공되어야 한다면 우리가 전문가입니다. 우리는 이 분야에서 75년 이상 경험을 쌓아왔기 때문에, 기존에 없는 새로운 형상이든, 특별한 조건(이 기사에서 다루는 얇은 가압 다이캐스팅 제품의 클램핑처럼)을 충족시켜야 하든, 매우 긴 수명 기간 신뢰할 수 있는 고품질 클램핑 시스템을 구현합니다. 당사 표준 프로그램으로 해결할 수 없는 경우에도, 특수 솔루션을 기반으로 새로운 표준 클램핑 시스템을 개발할 수 있습니다.”(폴커 슐라우트만)