webzine배너 잡지배너 정기구독배너
   
MFG블로그 광고문의
기사제보 미디어킷
개인정보
취급방침
문의사항
회원탈퇴 정기구독신청
서울시 영등포구 경인로 775
에이스하이테크시티 3동 206호 ㈜MFG Inc.
Tel (02)3439-0011 Fax (02)3273-0989

Copyright (c) Since 1974~2016
MFG Inc.
All right reserved.

알루미늄 휠 가공후 에지의 R화 기술개발
 
●「다듬질 기술」의 최신 동향
 
월간 기계기술기자 | 2004.10.01 | 2004년 10월호
 
| 전체보기 | 인쇄 | 스크랩
 
이기술개발은 도요타 그룹의 알루미늄 휠 메이 커인 中央精機(주)로부터 개발 의뢰를 받아 시작 하게 되었다. 이 개발 의뢰를 통해 처음으로 알루미늄 휠 제조상의 디버링 문제를 알게 되었다.
 그 문제에 대한 요구를 듣고 있는 중에 문제의식이 깊어져 점점 개발의욕이 솟구쳤던 점을 기억하고 있다.
  사실 (주)파르콤은 디버링에 대해 종전부터 관심이 많았다. 이것을 목표로 산학(産學) 교류시대의 취지를 살려 공동 동호회를 만들었다. 인근현에 위치한 현립 히메지(姬路) 공업대학을 비롯하여 고베 대학, 고베 고등전문학교의 선생님들이 적극적으로 참여해 주셨고 또 관련기업 십여 회사의 여러분 들과 더불어 가칭 「버(Burr)전략회의」(회장 : 현립 히메지 공업대학 명예교수 長谷川素由 씨)를 약 2년 전부터 개최하였다.
.
2002년 7월 월례회에서 회원들과 함께 자동차 메이커에서 의뢰한 문제점 해결을 위한 기술대응 협의에 들어갔다. 그 협의에서는 이 기술개발이 갖는 의의에 대해 토론하였다. 내용은 「알루미늄 휠의 고품질을 도모하는 도장 성능을 향상시켜 겨울철 한랭지에서 융설제로 인해 휠 이면에 녹이 생기는 문제에 대처하려면 휠의 가공 에지부를 요망하는 정밀도로 R화 할 필요가 있다. 만일 이 세계에서 오로지 한 가지의 기술개발에 성공한다면 의장면(휠 표면)의 디자인성을 확보할 수 있어 설계자가 의도했던 대로 다른 것과의 차별화가 가능해진다. 이 업계는 디자인에서 성능이나 품질, 그리고 판매력까지도 결정되는 세계이다. 이 기술개발을 시도하면 국제경쟁이 치열한 자동차 산업계에 공헌할 수 있을 것이다」라는 점에 도달하였다. 이 에지의 R화 기술은 휠의 도장성 향상과 진행하는 디자인성의 확보, 이 두 가지에 영향을 준다. 특히 회원들의 의견 중에서 이 기술개발은 기존의 공작 방법이나 공작기계를 사용하는 것만으로는 해결할 수 없다는 결론이 나왔을 때 개발의 욕이 더 한층 고조되었다. 그래서 (주)파르 콤은 에지부 R화 장치를 독자적으로 개발 하기로 결정했다. 문제 해결 방식은 신속한 가공 기법의 개발과 내구성 있는 가공 툴선정으로 좁혀졌다.
 이 개발이 완성되면 (주)파르콤의 개발 상품이 기존의 알루미늄 휠 생산 프로세스에 부가될 가능성이 높다. 프로세스 이노베 이션에 주안점을 두는 (주)파르콤의 입장에서 본다면 실로 의미있는 일이다. 요구된 기술개발을 조기에 해결하기 위해 서둘러 개발팀 편성에 착수했다.
1. 종전의 기술
현재의 상황을 개관(槪觀)하면 가공후의 에지 처리는 R화를 염두에 두는 것이 아니라 어디까지나 버의 처리로서 취급되어 다음과 같이 처리했다.
 1) 휠의 단면 형상에 맞춘 대형 나일론제 브러시 공구를 정전·역전시키면서 밀어붙 이는 방법이다. 이 방법에서는 브러시를 강압하더라도 디자인 구멍에 브러시가 충분히 들어가지 않아 에지에 경사를 둘 정도로만 버를 처리하고 끝낸다. 그리고 수직으로 일어선 부분에서는 전혀 효과가 없어 버를 남겨두게 되므로 버 처리라고는 해도 완전 하지가 않다. 툴의 종류도 형상마다 준비할 필요가 있는데 운전비가 많이 들어 비용절감 면에서도 문제가 있다.
 2) 다관절 로봇의 핸드 선단에 회전 툴을 장착하고 회전 툴에는 로터리 바와 같은 절삭공구를 세트하여 휠을 가공한 후 에지를 C면 처리하는 방법이 있다.
 이 방법에서는 절삭으로 인한 2차 버가 발생하고 휠 이면에 복잡하게 디자인된 에지를 모두 처리하기가 곤란하다. 그리고 절삭시의 반력으로 인한 편차·날 손상도 생겨 로봇 성능에 더하여 가반 중량이 큰 로봇을 필요로 하게 된다. 그리고 툴로서 브러시를 사용하여 처리하기도 하는데 브러 시의 형상 및 브러시의 특성이 처리에 적응 되지 않아 모든 에지에 대한 버 처리는 로터리 바와 마찬가지로 문제가 많다.
 3) 인력에 의한 처리도 있다. 인력에 의한 작업은 작업자에 따른 처리의 편차, 그리고 작업 실수로 인해 선(線)에 손상이 생기기 쉽고 이용률이 나빠지는 경우가 있으며 인건비도 많이 들어 효율적인 처리라고는 말할 수 없다.
2. 선진 디버링 기술의 탐색
알루미늄 휠 메이커로부터 받은 정보를 토대로 「버 전략회의」에 화제(話題)를 제공 했다. 회원들의 의견 교환과 토의 결과를 토대로 (주)파르콤의 개발 계획은 다음과 같이 전개하기로 했다. 처음의 기본 조건은 하나의 가공 방법으로 다종(多種)의 휠 디자인에 대응할 수 있음을 전제로 했다.
  가공 방법을 선정하는 조건은 다음의 내용을 기준으로 했다.
 ① 의장면의 도장에 흠집이 들어가지 않을 것② 휠 이면을 가공한 다음 에지부의 평면부, 수직부, 수직부에 약간 돌출되어 있는 부분 등에 모두 대응할 수 있을 것③ 툴을 교환하면 모든 휠에 대응할 수 있을 것에지를 R로 하기 위한 가공 방법과 툴을 어떻게 선정할 것인가에 대해 여러 가지의 의견이 나왔으나 확신할 만한 방법은 없었다. 그 중에서 처음에 착안한 것이 「고무 숫돌」을 이용한 연삭(연마) 방법이었다. 우선 하나의 공법으로는 고무 숫돌을 휠의 디자인 형상으로 성형하고 그것을 에지 윤곽에 교차시키면서 압입 R로 한다는 안건이다. 그러나이 안건의 실험에서는 일단 성과는 얻었으나 여러 가지의 홈 디자인에 따른 고무 숫돌을 제작할 필요가 있는데 운전비가 많이 들기 때문에 구상에서 벗어났다.
  다음은 축붙이 고무 숫돌에 대해 검토되었다. 이툴은 의장면 에지에 적당하기 때문에 실험하기로 했다. 우선 에지 연삭용 숫돌을 여러 종류 조달하여 실험에 들어갔다. 우선 각종 축붙이 고무 숫돌에서 R면의 창성 상태를 관찰하고 고무 숫돌의변형마모 정도, 회전수의 영향, R화 에지각이 툴에 미치는 상태 등을 관찰했다.
  예비 실험으로는 우선 의장면의 0.3R 가공을 목표로 했다. T사 제품으로 일반금속 연마용 축붙이 고무 숫돌(TQ)의 입도 #80, 120, 180, 220의 4종류와, N사 제품으로 비철금속 연마용 세라믹 고무 숫돌(R)의 입도 #80, 금속 연마용 축붙이 세라믹 숫돌(R)의 입도 #80으로 각각 1종류를, 그리고 의장면의 에지부를 N사 제품 초정밀 하이 토크 브러시리스 핸드 그라인더(1,000~40,000회전/분, 135W)에 장착하고 실험했다.
  우선 공구 TQU31(#80)에 장착하고 회전수를 20,000회전, 이송속도 100mm/s 정도로 에지 능선을 따라 동작시켜서 1.0R 이상의 R면을 얻을수 있었다. 그러나 숫돌의 마모가 심하고 숫돌 접촉부에 에지각과 비등한 마모 조흔<그림 1>이 발생했다.
 그 다음엔 회전수를 1,000회전으로 동작시켜 보았더니 에지부에 0.3R 정도의 R면이 생기고 조흔도 미소해졌다. 다음은 TQU34(#220)를 동일한 조건으로 테스트한 결과 TQU31에 비해 R화 효과는 떨어지나 숫돌의 마모 상태는 좋다. 사용한 TQU31, 34의 외경은 10mm이다.
 그 다음에는 공구 TQU87(#87)을 장착하고 회전수를 20,000회전으로 동작시키자 에지의 R화는 TQU31보다 더 커지고 숫돌 마모도 감소했다. 저속 회전 1,000 회전으로 실시한 회전에서는 회전 공구가 토크 부족으로 멈춰서 테스트를 할 수가 없었다.
  이상의 내용이 의장면에 관한 예비실험 결과이다.
  다음은 세라믹 고무 숫돌에 의한 실험결 과를 설명한다. 우선 금속 연삭용 숫돌 R2341(#80)을 전회(前回)와 같은 조건으로 테스트한 결과 공구 TQU31, 34보다는 R상 태와 숫돌의 마모도가 양호했다. 그리고 금속 연삭용 숫돌 R2342(#120), 금속 연마용 숫돌 R2141(#60), 비철금속 연마용 숫돌 R2241(#80)에 대해서도 마찬가지로 테스트한 결과 회전수가 낮을수록, 입도(粒度)가거칠수록 의장면의 R화에 가장 적당함을 알았다.
  다음은 숫돌 입도(#80, #120, #220), 회전수 (1000, 2000, 3000min -1), 에지각(광각(廣角)),직각, 협각)에 대해 숫돌 접촉각(25, 45° 의 두가지 종류 )을 설정하고 매트릭 27×2의 실험 계획법으로 의장면 에지부를 가공하고 R면을 형성시켜서 R면의 품질상태와 숫돌의 마모상태를 조사했다.여기서 얻은 결과를 토대로 차회(次回) 자동 머신 테스트에서 사용할 성형 고무 숫돌 제작의 기준을 선정 했다.
 그 다음에는 이면 테스트로 옮겼다. 의장면 테스트에서 사용한 각종 고무 숫돌에서는 R화를 요하는 에지부가 예각이기 때문에 저(低)회전으로 시도함에 있어서도 숫돌에<그림 1>과 동일한 홈이 생겨 목표한 R1.0은 달성할 수 없었다. 그래서 이전에 일본 유닛사가 제공했던 축붙이 구멍용 와이어 브러시를 개량하여 3000min -1로 테스트하여 처리한 부분을 관찰해 보았더니 약간의 브러시 손상이 발견되기는 했지만 거친 R화에 가까운 형상을 얻을 수 있다는 사실을 알았다. 그 결과를 토대로 이면 예각부는 와이어 브러시 형상의 여하에 따라 R1.0 이상의 R화를 달성할 수 있다는 확신이 생겼다. 이면 가공후 에지 R화에 대응할 수 있는 툴은 브러시임을 알아 그 다음 실험에 들어갔다.
  우선 브러시의 재질·형상을 조사하고 새로운 브러시<그림 2>를 제작하여 실험했다.
 1) 와이어 브러시는 브러시 외경을 20, 30, 40mm로 하고 와이어선 지름을 0.15에서부터 0.3mm까지의 단선과 꼬임선, 이 두 종류 로, 그리고 브러시 길이를 30, 60mm의 2가지 타입을 각각 준비했다.
 2) 숫돌입자가 들어간 나일론 브러시는 입도를 #46과 #240으로 준비하고 브러시 길이를 30, 60mm로 했다. 선 지름은 입도에 따라 정해지는데 입도가 거친 쪽은 굵어 진다.
  이상과 같은 각종 브러시로 실험을 개시 했다. 우선 실험장치<그림 3>로는 고정된 Z축과 Free인 XY 테이블을 조합한 장치를 제작했다. 스핀들은 0.2kW이고 회전수 300min -1 에서부터 1,200min -1 까지 가변으로 하였다. 이 실험장치를 사용하여 아래의 항목을 실험해서 얻은 실험 데이터를 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
 
 1) 각 브러시의 피삭성에 대한 강압력과 회전수의 영향
  강압력이 크고 회전수가 낮을수록 브러시에 대해서도 높은 피삭성을 얻었다. 하지만 강압력이 커지면 회전수의 고저(高低)에 상관없이 수직으로 일어선 부분에 대한 가공은 브러시가 R에 올라타 버려 R부의 가공성이 저하된다. 여기에는 브러시의 회전방향이 관련하는데 공구를 역회전 하면 브러시의 오르내림은 해소된다. 그러나 정회전과 역회전을 반복하면 브러시가 지름 중앙 부에서 휘감기고<그림 4> 회전으로 인해 브러시가 넓어지는 성질을 상실하여 디버링 성질이 저해 된다. 이와 같은 현상은 본 실험에 사용한 와이어 브러시 전반에 걸쳐 발견되었다. 그러나 숫돌 입자가 들어간 나일론 브러시의 경우에는 이같은 현상을 발견하지 못했다.
  강압력이 작고 회전수가 높아지면 가공 특성이 떨어진다. 강압력이 작고 회전수가 낮을 때도 마찬 가지이었다. 강압력이 크고 회전수가 높은 조건에 서는 피삭성은 높지만 브러시의 변형·마모가 커서 사용을 견뎌내지 못한다.
  이상과 같은 내용으로 볼 때 강압력이 크고 회전 수가 낮은 조건이 와이어와 나일론제 두 브러시 모두 공통적이고 가공 특성은 양호했다.
 
 2) 각 브러시의 피삭력과 이송속도와의 관계
  일반적으로 피삭력과 이송속도와의 관계는 명확하지 않다. 알루미늄 휠의 피삭성 관점에 입각할 경우 이송속도가 빠르면 브러시가 비어져 나오는 현상<그림 5>이 출현하여 피삭성은 저하되고 반대로 느리면 브러시에 변형·마모가 생기나 피삭성은 높다.
 
 3) 각 브러시의 R화에 대한 영향
  각 브러시의 성능을 관찰하고 그 결과에 대해 기술한다. 와이어 브러시의 단선을 다발로 한 것에서는 피삭성이 낮지만 R형상의 가공성은 좋다. 꼬임식 와이어 브러시는 피삭성은 좋지만 R형 상의 가공성이 떨어진다. 정회전·역회전을 할 때 발생하는 와이어끼리의 휘감김 현상은 그 어느 쪽 타입의 와이어 브러시 이든 거의 마찬가지였다. 숫돌입자가 들어간 나일론 브러시인데 입도와 피삭성은 비례하고 입도가 거친 쪽의 피삭성은 높다. 그러나 입도를 거칠게 하면 선 지름이 굵어지고 R 지름 형상의 가공성이 저하된다. 그리고 나일론 브러시의 가장 큰 결점은 열에 약하다는 점이다. 휠과 접촉하는 부위에서 회전 마찰로 인해 열이 발생하면 나일론이 팽창하여 표면 숫돌입자를 나일론 소재가 감싸안는다. 그 결과 브러시 작업면은 요철이 없는 광택면으로 변하여 피삭력이 저하된다. 그리고 마찰열이 내려가면 브러시는 변형된 형<그림 6>그 대로 굳어져 버린다.
 
 4) 휠 에지 수직부의 가공
  특성휠 에지의 수직부에는 브러시가 들어가기 힘들고 R화의 균일성에 달려 있다. 왜냐 하면 브러시와 수직 에지가 평행으로 되기 때문이다. 본 휠 에지를 R화함에 있어 브러 시를 선택한 가장 큰 이유는 브러시의 자유 도를 기대했기 때문이다. 그러나 브러시는 본래 선단면을 이용하는 공구이다. 그래서이 처리 특성을 확대하기로 했다. 브러시는 저속 회전에서는 봉상(棒狀)으로 회전하는데 회전속도를 올려 가면 서서히 확장하는 모습을 보인다. 모발이 긴 브러시가 넓어지면 수직부 에지에 충분히 교차한다. 그 결과 브러시가 접촉면에서 피삭 효과를 내고 가공조건을 적절하게 설정한 곳은 소정의 R화가 가능해진다. 이 브러시의 가공조건을 이용함으로써 브러시에 의한 R화 장치를 실현할 수 있게 되었다.
 5) 브러시의 마모, 변형
  일반적으로 말할 수 있는 점은 마찰력과 변형·마모가 비례하고 마찰력이 커지면 변형·마모도 커진다는 사실이다. 조기에 해결해야 할 과제는 마찰력을 크게 하더라도 변형 ·마모가 잘 되지 않는 브러시 소재를 개발하는 문제이다. 이것은 앞으로 풀어가야 할 과제이나 신소재 개발과 더불어 각 브러시의 특성을 장악하여 브러시 형상이나 가공방법, 가공조건을 다양하게 디자인된 휠에 대응하여 개발할 필요가 있다.
.
.
3. 테스트 장치의 제작
시험 제작한 실험장치를 통해, 주로 의장면의 에지 처리 및 이면가공 실시 후 에지의 R화에 적합한 툴을 예비 실험하여 다양한 디자인 홈의 휠에 적합한 툴의 종류나 형상이 가공조건과의 관계에서 명확해졌다.
  이것을 토대로 자동 머신 솔루션 문제에 들어간다.
  디지털 변화를 수반하고 복수개의 디자인 홈으로 구성되는 휠의 R화를 대상으로 하는 부분은 3차원 구성이다. 에지를 R로 하는 기술은 종전과 같이 획일적인 발상으로는 해결할 수 없다. 앞의 실험에서 적정하다고 인정된 툴을 범용 머시닝센터에 장착해서 실시하는 R화 처리도 가능하나 결점 으로서 장치가 대형이므로 라인화에는 적합하지 않다. 그리고 공작물의 반출입 장치도 대형이다.
 더 나아가서는 드라이 가공에 의한 분진(粉塵) 대책을 생각함에 있어 기구상 복잡해지는 점을 들수 있다. 그래서 실기(實機)를 제작함에 있어서는휠 가공 에지부의 R화에 특화(特化)시키기 위해 낭비를 배제하고 절대 조건으로서 다음과 같은 사항을 고려하여 장치 설계에 들어갔다.
 
 1) 모든 휠 디자인의 R화에 대응할 수 있을 것
 근년에 들어와서는 4륜 경차에서부터 대형차에 이르기까지 모든 차종에 알루미늄 휠의 장착을당연시 여기게 되었다. 당연히 사용되는 휠의 크기나 디자인도 다기에 걸쳐 있고 종류는 200종 이상에 이른다. 디자인에 있어서도 삼각형·사각형·원 형은 말할 것도 없고 각각의 변형이 있으며 3차원으로 디자인되어 있다.
  당연히 본 기계에는 다종 다양한 3차원 에지의 궤적을 간단히 프로그램할 수 있고 단시간에 처리할 수 있는 제어 기구가 요구된다.
  종전에 G코드로 NC 프로그램을 사용하는 것을 포기하고 모방 프로그램식(포인트 교시)을 본 장치의 전용으로 특화시켜 모든 휠 디자인에 대응할 수있는 제어 프로그램을 독자적으로 개발하여 3차원 에지의 R화 처리용 NC장치로 한다.
 
 2) 장치는 간소화(저비용화)하고 인라인으로 모든 처리를 할 수 있는 구성으로 한다.
  기구부의 구성을 고려할 때 종전의 XY테이블과 Z축 구성에서는 Y축의 이동량이 크고 장치가 대형 화하는 점과 Z축의 부분이 커져 고강성이 요구되는 결점이 있다.
  이상과 같은 점에서 본 기기는 XY 테이 블을 회전 테이블로 바꾸어 회전축과 YZ축으로 구성하기로 했다. 여기서는 회전 테이 블상의 휠에 대해 Z축상에 Y축을 끼우고 Y축 선단에 스핀들을 조립한 기구부<그림 7>로 되어 있다. 회전 테이블상에 배치된 휠의 센터 위치 즉 회전 테이블 센터까지의 이동량을 가진 Y축과 회전 테이블이 정· 역회전을 함으로써 종전 XY테이블의 기능을 충족시킨다. 이러한 점에서 보면 X축 방향의 장치 면적을 반감시킬 수 있어 장치 전체의 소형화를 도모할 수 있는 이점이 있다.
  다음은 저비용화로 이어지는 처리의 고속화에 대해 생각해 보기로 한다. 처리 공수가 많은 휠은 처리하는 데 시간이 걸려본 장치의 처리능력을 초과할 것으로 예측 된다. 소정의 라인 속도 이내에서 처리하려면 처리 공정의 분할을 도모할 필요가 있다. 의장면의 처리능력에 대해서는 충분히 대응할 수 있으나 이면의 가공 에지를 처리할 때 복잡한 3차원 디자인일 경우에는 능력이 부족할 것으로 염려된다.
  이것을 보충하는 방법으로는 장치 전체를 2대 연결하여 처리 공정을 2분할 하든가 아니면 휠 가공축을 원주상에 1대 더 늘리고 증설한 가공축은 원주상에서 이동할 수있는 구조로 하여 디자인 변화에 대응시켜서 2가공축을 동시 가공시킴으로써 처리능 력의 향상을 도모할 수 있다. 그것을 배치 함에 있어서는 로더·언로더와의 간섭을 충분히 고려해야한다.
 
 3) 가공은 드라이 가공을 전제로 한다
  후공정을 하기 전에 세정이라는 공정을 늘리지 않기 위해 드라이 가공을 원칙으로 한다. 냉각할 필요가 있는 브러시를 사용할 경우에는 에어 냉각으로 하고 컴프레서를 장치에 조립할 때도 시야에 둘 필요가 있다.
  이상과 같은 조건을 지켜서 다음과 같은 사양의 실기(實機)<그림 8>를 제작했다.
.
.
4. 테스트기에 의한 검증 결과
1) 의장면의 R화
  초기 실험에서 확인된 고무 숫돌로 처리할 때는 자유 형상의 에지부를 정밀도 높게 모방할 필요가 있고 또 일부의 형상에서 처리부 이외에 숫돌이 닿는 것으로 판명되었다. 이같은 부적합 요소를 해결 하기 위해 의장면의 에지도 브러시에 의한 처리로 변경하여 몇 종류의 브러시를 사용해서 실험했다.
 그 결과 다음과 같은 결론에 도달했다.
  이면의 에지 처리는 브러시의 측면을 사용하여 에지에 감기는 상태를 만들어 R화 처리했지만 의장면에서는 도장면 가장자리에 에지가 있기 때문에 이면과 동일한 브러시 사용법을 적용할 수 없다. 그런 점에서 의장면에 대한 처리는 브러시로 처리하는 본래의 방법인 브러시 선단을 사용하기로 했다. 이 방법으로 처리 실험한 결과 와이어 브러시를 사용하면 도장면에 상처가 생기기 때문에 사용 불가로 판정했다.
  다음은 나일론 브러시로 같은 방법을 적용하여 실험한 결과 선 지름이 굵은 타입을 고밀도로 한나일론 브러시가 목적하는 에지를 얻고 도장면에 서도 상처가 보이지 않으며 프로그램 간편화로도 이어져 개발 목적을 달성할 수 있었다.
 
 2) 이면 가공후 에지의 R화
  이면 가공후 에지의 R화에 대해서는 실용기를 사용하여 만족스러운 R화는 달성할 수 없었으나< 그림 9> 브러시의 발열로 인한 변형을 극복하는 문제가 과제로 남아 있었다. 이 문제에 대해서는 2가 지의 방법으로 해결을 보았다. 하나는 본래의 개발 이념에서 벗어나기는 하지만 수몰(水沒)식에 의한 테스트기에서 실험한 결과 브러시 변형에 있어서 약간 꼬임이 발생하는데 수명은 에지의 상태에도 관계되나 휠 500개는 처리 가능할 것으로 판단된다. 수몰식은 R화 상태도 균일성이 유지되어 양호한 다듬질을 얻었다.
 또 하나의 방법은 브러시를 새로 창조하는 것이다. 브러시 소재를 와이어 브러시보다 더욱 예각으로 변형할 수 있는 소재에 대한 탐구에서 체인을 소재로 하는 아이디어가 나왔다. 몇 종류의 체인을 준비하고 종류마다 축에 양끝을 고정하고 중간에 느슨함을 주는 형의 브러시 형상으로 제작하여 테스트기에서 실험했다. 결과를 보면 작은 바퀴의 체인 브러시를 처리한 결과가 R의 크기와 균일성 면에서 뛰어났다. 큰 바퀴의 체인 브러시는 울퉁불퉁한 R로 되고 R화의 상태는 떨어진다.
  수명에 있어서는 큰 바퀴의 체인 브러시가 우량 하다. 이것은 체인 이음매를 용접했는가 하지 않았 는가의 결과이다. 이 점에서 볼 때 작은 바퀴의 체인을 용접하면 브러시의 수명이 반영구적으로 연장됨을 미루어 짐작할 수 있다. 이 체인 브러시에 의한 R화는 본래 요구되었던 드라이 처리가 가능 하다는 점도 덧붙여 둔다.
  이상으로 테스트기에 의한 테스트 결과에서 본 기술문제에 대한 솔루션이 완성되 었다. 이후로는 본 기술의 상품화를 위해 매진하게 된다. 상품을 더 한층 개발 창조해 가는 과정에서는 발전된 상품화를 지향할 것이 요구된다.
5. 종합 평가
이번에 시험제작한 「알루미늄 휠 가공후 에지의 R화 장치」 운전에 대해 종합적인 평가를 정리해 보기로 한다. 우선 기계 부분에서 소형·경량화를 도모했는데 강도·강성 면에서는 문제가 없었다.
  다음으로 Z축의 이동 속도는 정격의 1/3로 운전한 상태에서 문제는 없으나 브러시를 강압할 때는 Z축이 이동하므로 부하가 증가한다. 이에 대응하려면 토크의 증가를 모터로 보충한다.
  Y축에 대해서도 Z축과 마찬가지이고 보충으로서 메인티넌스성을 염두에 둘 필요가 있다. 회전축에는 휠 클램프 장치가 조립 되어 있기 때문에 휠 크기가 변하면 거기에 대처하는 구조로 할 필요가 있고 또한 분진 처리 기능도 부가할 필요가 있다. 각 부위의 습동 부재(部材)로는 무급유 타입을 사용하고 있는데 4개월 정도가 경과한 시점에서는 이상 증세가 발견되지 않았다.
  다음은 제어면인데 본 장치는 현재 포인트 교시 방식으로 프로그램 작성을 하고 있으나 장래에는 여러 가지의 방식도 생각해야 한다. 현 시점에서 문제점은 발견되지 않으나 프로그램용 로더와 조작용 터치 패널이 별도라는 점은 앞으로 고려할 여지가 있다. 처리 툴에 있어서 의장면은 나일론 브러시(숫돌입자 없음)로 처리하여 확인할수 있고 도장면에서도 스크래치는 발견되지 않는다. 이면 가공후 에지의 R처리에 대해서는 수몰식에 의한 꼬임 와이어 브러시로 대응하는 것이 최상임을 확인할 수 있었다. 휠의 디자인과 요구되는 처리조건에 대해 각 브러시를 조합하여 대응할 수 있다.
  그리고 체인 브러시에 대해서는 가까운 시일 내에 용접 방법을 검토하여 테스트할 예정이다.
 그 외에도 환경 보호를 위해 집진(集塵) 대책으로서 대응할 필요가 있다. 집진 대책의 구조로는 회전 지그의 중앙 부근보다 장치 하부에 배치된 집진기로 채취하는 구조를 생각할 수 있다. 이 구조는 테스트기로 휠을 처리 중인 집진의 수속(收束) 상황을 관측한 결과 발생한 분진이 휠 내부에서 외부로 새어나가는 것은 발견되지 않고 처리 정지시 휠의 착탈에 대해 약간만 머리를 쓰면 회전 지그의 바닥면을 지그 센터를 향해 경사지게 해서 분진의 흐름을 만들면 회전 지그 밖으로 분진을 휘날리게 하는 일은 없다.
  이상으로 (주)파르콤이 실시한 「알루미늄휠 가공 에지부 R화 장치」의 개발 개요에 대해 설명했다. 모쪼록 본고가 디버링 기술을 검토하는 계기가 되었으면 하는 바이다.

 
TAG :  감속기  브러쉬  서보모터  선진디버링기술  알루미늄휠가공  터치패널  피삭성  PC제어
 
 
QUESTION (0)         목록보기 | 맨위로
 
Question 본 기사 내용에 대한 궁금한 사항을 적어주시면 확인 후 답변 드리도록 하겠습니다
  회원 마이페이지 또는 이메일로 답변을 확인 하실 수 있습니다.