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WireDress® - 연삭 분야에 등장한 전례 없는 치수

Herzogenbuchsee에 위치한 Fischer의 연삭 기술 책임자인 Alfred Mair는 도전 과제에 직면했습니다. Fischer AG의 목표는 생산성을 높이는 데 있었을 뿐만 아니라 품질에 대한 수요 증가에 따라 티타늄 및 기계에서 다루기 어려운 재료와 같은 특수한 소재들의 연삭에서도 한계에 봉착한 것입니다. 기존 연삭기로는 문제를 해결할 수 없었습니다. 무슨 일이 벌어졌을까요? 솔루션은 예상보다 가까운 곳에 있었습니다. 단지 60km 떨어진 Steffisburg 에 위치한 STUDER가 바로 그것입니다. 여기에서 CNC 범용 원통형 연삭기 S41이 제조됩니다. 이는 대형 가공품을 위해 특별히 설계되었으며 1000mm(40")/1600mm (63")의 센터간 거리와 225mm(8.9")/275mm(10.8")의 센터 높이를 갖추었습니다. 리니어 드라이브를 사용하며 최대 250kg(550lbs)의 가공품을 고 정밀로 처리할 수 있습니다. 물론 S41은 중소형 가공품에도 효과적입니다. 그러나 Fischer에게 핵심은 통합된 WireDress® 드레싱 시스템입니다. "우리는 금속 결합제 연삭 휠을 사용할 수 있기를 바라며, 생산성이 높고, 보다 보편적인 기계 가공 옵션뿐만 아니라 공구 비용도 절감할 수 있기를 바랐습니다." Mair는 설명합니다.

기대를 뛰어넘다

STUDER는 Fischer AG의 추가적인 바람을 토대로 WireDress®을 이용하여 S41을 구성하였습니다. 즉, 이 기계는 Fischer AG의 혁신적인 독점 제품인 매우 작은 축방향 변위 상승을 특징으로 하는 특수 고속 외경 연삭 모터 스핀들을 도입하였습니다. 또한, 스핀들은 후방에서 테이퍼링되어 충돌 상황을 방지합니다. 이것은 스핀들을 비스듬히 사용하여 페이스/숄더 연삭을 할 때 특히 유용합니다. S41은 완전 자동 가공품 매거진과 자동화 시스템으로 보완되며, 이 시스템은 독립형 작업에서 고품질 정밀 부품의 완전 자동 시리즈 생산을 보장합니다. 기계를 확정 도입한 이후, Mair씨는 결론을 내렸습니다.

« "완전히 해결했습니다.” 기존 기술보다 3 ~ 5배 더 빠르며 절대 재현성을 갖추고 1μm(40mill") 미만의 허용오차 범위에서 연삭을 수행합니다! 지금까지 본 적 없는 기술이에요! 깊은 감명을 받았습니다." »

숨겨진 비밀

하지만 이 드레싱 기술은 어떻게 작용할까요? Fritz Studer AG의 개발 프로젝트 매니저인 Michael Klotz는 이렇게 설명합니다. "금속 결합제 재질의 연삭 휠은 기계 가공이 어려운 소재를 가공할 때 훨씬 내구성이 뛰어나고 치수가 안정적이며 궁극적으로는 생산성 향상이 가능하다는 것은 이미 잘 알려져 있습니다. 하지만 이때 발생하는 문제는 금속 결합이 연삭기의 일반적인 방법을 사용하여 매우 제한된 범위로만 드레싱할 수 있다는 것입니다. 이와 더불어 낮은 절단 능력과 더불어 높은 드레싱 공구 마모가 발생합니다. 이 방법은 작업자 친화적이지 않으며, 품질과 공정성을 보장하는 일관된 드레싱 방법이 아닙니다.” 그렇기 때문에 "최고의" 결합제 - 금속 결합제는 거의 사용되지 않았습니다.

"STUDER는 기계 통합 WireDress® 드레싱 기술은 기술 파트너들과 함께 개발되었습니다. 드레싱은 최대 휠 속도로 이루어집니다. 기존의 기계식 또는 외장 EDM 드레싱과 달리, WireDress® 드레싱은 연삭 오일이 유전체의 역할을 하는 연삭기에서 수정된 와이어 방전에 의해 발생합니다. 드레싱 공정은 비접촉식이며 마모되지 않습니다. 그릿 자체는 드레싱 대상이 아니며, 그릿 주변의 금속 결속 부위는 제거됩니다. 입자가 결합된 깊이에 따라, 결합부 내에 들어가거나 또는 떨어지거나, 기존의 날카로움은 유지됩니다. 연삭 휠은 최대 절삭 능력, 낮은 연삭압력 및 낮은 버닝 위험을 위해 입자간의 간격은 높게 유지됩니다. 이제 WireDress®으로 금속 결합제의 능력을 활용할 수 있습니다. 높은 치수 안정성의 결합제를 사용하여 거의 모든 형상을 μm(40mill") 범위로 정밀 제어할 수 있습니다. 드레싱 간격 또한 길어질 수 있습니다.

하지만 또 다른 장점이 있습니다. 이전에는 불가능했던 정교하거나 가장 작은 기하학적 구조의 정확한 처리가 이제 실현 가능해집니다. 세라믹 결합제를 사용한 연삭 공구를 사용한 연삭에 비해 30% 이상 생산성이 크게 향상되며 수지 결합제의 경우 그 이상이 가능합니다. 소결 금속으로 결합된 연삭 휠을 사용하면 한계치를 넘어서- 기계 안에 다시 장착하여 재 드레싱을 할 수도 있습니다. 기존 방식의 연삭 휠을 사용하면 오직 한계를 한 번만 넘을 수 있습니다. "두려움 없이 이러한 한계를 최대화하여 수익성을 높이십시오." Michael Klotz는 덧붙였습니다.

성공의 여러 요소

"올바른 기술이 있다면 이 공정은 매우 쉽습니다. 과거에는 자신의 방식을 고수해야 했으나, 현재는 모든 것이 처리 가능합니다. 이것은 또한 비용을 더 확실하게 계산할 수 있는 이점이 있습니다." Mair는 설명합니다. 또한, 그는 올바른 기술이 단순히 기계에만 그치지 않는다는 것을 알고 있습니다. 1mu(40mill") 미만의 절대 범위에서 재현 가능한 제조에 기여하는 다른 요소는 무엇일까요? "스핀들, 올바른 공구, 첨단 측정 기술, 최적화된 냉각, 그리고 무엇보다도 고도로 숙련되고 동기 부여를 받은 직원과 열 안정성을 보장하는 에어컨이 설치된 홀입니다." Mair는 말합니다.

결론

Fischer AG의 경우, S41에 대한 투자는 WireDress® 기술로 이익을 보았습니다. 생산성은 특정 재질의 경우 70% 까지 증가할 수도 있습니다. 이에 Mair씨는 설명합니다. "이 기술이 전문 영역으로 진입하면, STUDER에 주문이 넘쳐날 것이라고 확신합니다." 엔지니어와 설계 엔지니어가 특히 관심을 가져야 하는 또 다른 장점: 직선 성형은 물론 매우 미세한 프로파일. 이전에는 금속 결합제 연삭 휠로는 불가능했기 때문입니다. 이를 통해 엔지니어들은 물론 상상할 수 없는 표면까지 완전히 새로운 설계의 가능성을 누릴 수 있습니다.

FISCHER AG

1939년에 설립된 이 가족 소유 회사는 고속 스핀들/베어링 시스템의 엔지니어링, 개발, 제조, 유통 및 서비스 분야에서 세계적인 선도업체입니다. 스핀들 비즈니스의 핵심 역량인 빠르고 정확하며 강력한 회전은 결과적으로 다양한 기술 시장과 응용 분야에 도입되었습니다. FISCHER AG는 전 세계에 약 440명의 직원을 보유하고 있으며 그 중 260명은 Herzogenbuchsee에서 근무하고 있습니다. 높은 수준의 자체 생산이 바로 이곳 생산의 특징입니다. 고정밀 스핀들의 생산 및 조립은 약 180명의 전문가가 맡고 있습니다. FISCHER AG는 모든 관련 기계 가공 및 제조 기술을 자체 보유하고 있을 뿐만 아니라 첨단 측정 기술을 보유하고 있습니다. www.fischerspindle.ch

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