미카엘 바잔(Michael Bazzan) (생산 매니저): “당사는 현재 7대의 Studer 연삭기를 가지고 뛰어난 연삭 역량으로 고정밀 부품을 생산하고 있습니다. 하나만 생산하는 단일 부품 생산부터 연간 최대 25,000개의 부품 생산에 이르기까지 다양한 배치 크기에 맞춰 연삭기를 조정합니다.”

현재 Studer 연삭기 7대 중 3대에는 배치 크기에 따라 자동 로딩 시스템이 장착되어 있습니다. 다음에서는 볼 나사 생산을 위한 Studer S33과 유연한 생산 셀(Flex Cell) 부문에 사용되는 Studer S21를 중점적으로 다루겠습니다.

디디에 누아르장(Didier Noirjean) – (Flex Cell 매니저): “Flex Cell은 최근 자급자족형 생산 유닛으로서 원통 연삭 생산에 통합됨으로써 프로토타입 및 새로운 개발을 위한 연삭 공정을 설정하면 생산에 개입할 필요가 없어졌습니다. 이 유연한 생산 셀 덕분에 당사는 개발에서 완성 부품까지 걸리는 시간을 대폭 단축하게 되었습니다. Studer S21의 경우 중요한 특징은 다양한 구성 부품에 맞춰 매우 빠르고 유연하게 기계를 설정할 수 있다는 점입니다. 또한 편심 연삭 공정도 S21을 사용하여 처리할 수 있습니다. 이러한 점들을 살펴볼 때 Studer S21은 당사의 요구 사항에 완벽하게 부합하도록 설계되었습니다.”

Flex Cell에서는 주로 프로토타입을 처리하는 한편 양산 부품들은 다른 6대의 Studer 기계에서 처리합니다. 여기에는 고정밀 설계의 볼 나사가 포함됩니다.

볼 나사의 최소 볼 직경은 0.8 mm입니다. 볼을 포함한 모든 구성 부품은 MPS에서 자체 개발 및 생산합니다. 나사산이 고딕 아치형인 나사 스핀들의 양산은 완전 자동화된 Studer S33에서 이루어집니다.

마누엘 네르시드: “당사는 무엇보다도 이러한 정밀 나사 스핀들을 연구 개발 중에 있습니다. 렌즈 어셈블리를 매우 부드럽고 정확하게 포지셔닝하도록 MPS Microsystems에서 개발한 전문 기술을 사용하여 줌 및 레이저 빔 포커싱 시스템과 같은 광학 구성 부품에 고성능 정렬 시스템을 제공할 수 있습니다.”

MPS Microsystems 미니어처 볼 나사 또는 볼 나사 스핀들은 전체를 스테인리스강으로 만들며 축 방향 유격을 미세 조정할 수 있는 이중 너트를 사용하여 위치를 잡습니다. 종종 측정용으로 만드는 이 스핀들은 연삭한 나사산의 정밀도가 높아 거의 마찰 없이 움직일 수 있습니다. 양산에 관해 말하면 볼 나사의 경우 다양한 고객 맞춤형 옵션 중에서 선택할 수 있습니다.

J. 그로장(J. Grosjean): “이러한 응용 분야에는 유격이 전혀 없는 최고의 정밀도와 포지셔닝 정확도가 필요합니다. 이러한 요구 사항이 바로 당사 스핀들 시스템이 강점을 가지고 있는 부분입니다. 당사는 소위 고딕 아치형 나사산 프로파일을 가장 엄격한 공차 범위 내로 연삭하여 반경 방향 및 측면 유격을 0으로 줄일 수 있습니다.”

나사산이 고딕 아치형일 경우 경화된 블랭크에서 직접 나사산을 연삭합니다. 이러한 고딕 아치형 나사산을 가공하기 위해 Studer에서 사용할 수 있는 매크로를 개발했습니다. 이 매크로를 사용하여 연삭 파라미터를 각 나사 스핀들에 매우 빠르게 적용할 수 있습니다.

U. 바이어만(U. Weyermann) (지역 영업 책임자, Fritz Studer AG): “여기서 소개할 Studer S33은 터렛 휠 헤드가 장착된 외부 원통 연삭기입니다. 특히 여기에 사용된 휠 헤드에는 2개의 외부 연삭 휠이 있습니다. 두 휠 중 하나는 나사산 프로파일링에 사용하고 나머지 디스크는 일반적으로 외부 원통 연삭에 사용합니다.”

Humard사는 중간 규모의 물량을 경제적으로 생산할 수 있도록 MPS 및 Studer와 협력하여 공작물의 자동 로딩 및 언로딩을 위한 유연한 핸들링 시스템을 개발했습니다.

M. 바잔: “당사의 경우 배치 크기가 변할 수 있기 때문에 핸들링 시스템의 컨셉트를 구상할 때 다양한 공작물 형상에 신속하게 적응할 수 있는 능력이 중요합니다.”

Studer S33의 경우 직경이 8 mm이고 길이가 120 mm인 나사 스핀들을 가공할 때 15분도 걸리지 않습니다. 이 과정에서 나사산은 모두 동일한 연삭 휠로 황삭 및 마감 처리합니다. 전체 연삭 공정 동안 연삭 휠은 µ 단위에서 여러 번 조정합니다. 이러한 조정을 통해 하나의 연삭 휠로 지정된 이 크기의 나사 스핀들을 1000개 이상 연삭할 수 있습니다.

연삭 휠의 조정 프로세스는 연삭 시 중요한 기능을 수행합니다. 한편으로 연삭 휠의 모양과 치수를 보정하고 이어서 연삭 휠의 절삭력을 정의합니다.

줄리앙 그로장(나사 연삭 매니저): “나사 스핀들의 경우 일반적으로 당사는 생산 공정당 여러 번 연삭 휠을 조정해야 합니다. 다이아몬드와 조정 롤러가 모두 조정에 사용합니다. 조정 롤러를 사용할 경우 연삭 휠의 조도를 비교적 구체적으로 정의하고 이를 통해 연삭 공정과 표면 품질을 제어할 수 있습니다. 황삭 및 마감 공정에 이상적인 조정 방법을 결정할 때까지 당사는 이와 관련하여 많은 테스트를 수행했습니다.” U. 바이어만: “연삭 공정의 복잡성과 기계의 치수(키워드 열 흐름)를 고려할 때 당사에서 IT02 공차에 따라 무인으로 생산하는 것은 당연한 일입니다. 매일 7대의 Studer 기계가 모두 MPS에서 요구하는 정밀성과 공정 신뢰성을 정확하게 제공합니다. 궁극적으로 연중무휴 24시간 당사에서 요구하는 IT-02 공차 범위 내로 부품을 생산할 수 있는 Studer 연삭기의 반복 정확도가 매우 높은 덕분입니다.”