업계 통찰: 현대 가공 공정의 포지셔닝 및 클램핑 기술

가공 시 포지셔닝 및 클램핑에 대해 얼마나 알고 계십니까?

 

정확하고 정밀한 결과를 얻으려면 포지셔닝과 클램핑이 가공의 필수 요소입니다.

가공 시 포지셔닝 및 클램핑의 중요성에 대해 알아보세요.

포지셔닝: 이는 절삭 공구를 기준으로 공작물의 정확한 배치입니다. 원하는 치수와 절단 경로를 얻으려면 3개의 기본 축(X, Y, Z)을 따라 공작물을 정렬해야 합니다.

 

정밀한 가공을 위해서는 정렬이 매우 중요합니다.엣지 파인더, 인디케이터, 좌표 측정기(CMM) 등의 기술을 사용하면 공작물을 정확하게 정렬할 수 있습니다.

 

일관된 위치 지정을 위해서는 데이텀 표면이나 점을 설정하는 것이 필수적입니다.이를 통해 모든 후속 가공이 공통 표면 또는 기준점을 기반으로 할 수 있습니다.

 

클램핑은 공작물을 기계에 고정하는 과정입니다.:이는 안정성을 제공하고 부정확한 가공으로 이어질 수 있는 진동이나 움직임을 방지합니다.

 

클램프 유형:가공에 사용할 수 있는 클램프 유형은 다양합니다. 여기에는 자기 클램프와 공압, 유압 또는 유압-공압 클램프가 포함됩니다. 클램핑 방법의 선택은 크기와 모양, 가공력, 특정 요구 사항과 같은 요소를 기반으로 합니다.

 

클램핑 기술:적절한 클램핑에는 클램핑력을 고르게 분산시키고 작업물에 일정한 압력을 유지하며 뒤틀림을 방지하는 것이 포함됩니다. 안정성을 유지하면서 작업물의 손상을 방지하려면 올바른 클램핑 압력을 사용하는 것이 필수적입니다.

 

고정 장치는 공작물을 고정하고 위치를 지정하는 특수 도구입니다.이는 가공 작업을 위한 지원, 정렬 및 안정성을 제공합니다. 이를 통해 오류 위험이 줄어들고 생산성이 향상됩니다.

 

고정 장치는 다양한 유형으로 제공됩니다., V 블록 및 앵글 플레이트와 같은. 맞춤 설계도 가능합니다. 올바른 고정 장치의 선택은 부품의 복잡성과 가공 요구 사항에 따라 결정됩니다.

 

Fixture Design에는 요소를 신중하게 고려하는 작업이 포함됩니다.공작물 크기, 무게, 재료 및 접근 요구 사항 등. 좋은 고정 장치 디자인은 효율적인 가공을 위한 최적의 클램핑 및 위치 지정을 보장합니다.

 

공차 및 정밀도:가공 시 엄격한 공차와 정밀도를 달성하려면 정확한 포지셔닝과 클램핑이 필수적입니다. 클램핑 또는 위치 지정 시 약간의 오류가 발생하면 치수 변동이 발생하고 품질이 저하될 수 있습니다.

 

검사 및 검증:품질의 일관성을 보장하려면 클램핑 및 위치 정확도에 대한 정기적인 검사와 검증이 필수적입니다. 가공 부품의 정확성을 검증하기 위해 캘리퍼스, 마이크로미터, CMM 등의 측정 장치를 사용할 수 있습니다.

 

이만큼 간단하지 않습니다. 우리는 초기 설계에는 항상 클램핑 및 포지셔닝에 문제가 있다는 것을 발견했습니다. 혁신적인 솔루션은 관련성을 잃습니다. 우리는 기본적인 포지셔닝 및 클램핑 지식을 이해함으로써만 고정 장치 설계의 무결성과 품질을 보장할 수 있습니다.

 

로케이터 지식

 

1. 공작물을 측면에서 위치시키는 것이 기본 원칙입니다.

 

3점 원리는 지지대와 마찬가지로 공작물을 측면에서 위치시키는 기본 원리입니다. 3점 원칙은 지지대 원칙과 동일합니다. 이 원리는 “서로 교차하지 않는 세 개의 직선이 평면을 결정한다”는 사실에서 도출됩니다. 4개의 점 중 3개를 사용하여 평면을 결정할 수 있습니다. 이는 총 4개의 표면이 결정될 수 있음을 의미합니다. 점의 위치에 관계없이 동일한 평면에서 네 번째 점을 얻는 것은 어렵습니다.

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▲3점 원리

 

예를 들어, 4개의 고정 높이 포지셔너를 사용하는 경우 3개의 특정 지점만 작업물과 접촉할 수 있으므로 나머지 4번째 지점은 접촉을 설정하지 않을 가능성이 높습니다.

따라서 로케이터를 구성할 때 일반적인 관행은 세 점을 기준으로 하면서 이 점 사이의 거리를 최대화하는 것입니다.

또한, 포지셔너 배치 시 가공 하중이 가해지는 방향을 사전에 확인하는 것이 필수적입니다. 가공 하중의 방향은 공구 홀더/공구의 이동과 일치합니다. 이송 방향 끝에 포지셔너를 배치하면 공작물의 전반적인 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.

일반적으로 공작물의 거친 표면 위치를 지정하기 위해 볼트 유형의 조정 가능한 포지셔너가 사용되는 반면, 가공된 표면의 위치를 ​​지정하는 데는 고정형 포지셔너(연삭된 공작물 접촉 표면 포함)가 사용됩니다.가공 부품.

 

2. 공작물 구멍을 통한 위치 결정의 기본 원리

이전 가공 과정에서 생성된 구멍을 사용하여 위치를 지정할 경우 공차가 있는 핀을 활용해야 합니다. 공작물 구멍의 정밀도와 핀 모양의 정밀도를 일치시키고 이를 맞춤 공차에 따라 결합함으로써 위치 결정 정밀도가 실제 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

또한 위치 결정을 위해 핀을 사용할 경우 다이아몬드 핀과 함께 직선 핀을 사용하는 것이 일반적입니다. 이는 공작물의 조립 및 분해를 용이하게 할 뿐만 아니라 공작물과 핀이 서로 붙을 가능성을 최소화합니다.

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▲ 핀 위치 지정 사용

 

확실히 두 위치 모두에 직선 핀을 활용하여 최적의 맞춤 공차를 달성하는 것이 가능합니다. 그러나 위치 지정의 정확도를 높이려면 직선 핀과 다이아몬드 핀을 조합하는 것이 더 효과적인 것으로 입증되었습니다.

스트레이트 핀과 마름모 핀을 모두 사용하는 경우 일반적으로 마름모 핀의 배치 방향을 작업물과 연결하는 선이 스트레이트 핀과 작업물을 연결하는 선에 수직(90° 각도)이 되도록 배치하는 것이 좋습니다. 마름모 핀. 이러한 특정 배열은 위치 지정 각도와 공작물 회전 방향을 결정하는 데 중요합니다.

 

클램프 관련 지식

1. 클램프의 분류

클램핑 방향에 따라 일반적으로 다음 범주로 나뉩니다.

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1. 오버헤드 압축 클램프

오버헤드 압축 클램프는 공작물 위에서 압력을 가하여 클램핑 중 변형을 최소화하고 공작물 처리 중 안정성을 향상시킵니다. 결과적으로, 일반적으로 위에서 공작물을 클램핑하는 것이 우선시됩니다. 이러한 방식으로 사용되는 가장 널리 사용되는 클램프 유형은 수동 기계식 클램프입니다. 예를 들어, 아래 그림의 클램프는 '솔잎형' 클램프라고 합니다. '느슨한 잎' 클램프로 알려진 또 다른 변형은 압력판, 스터드 볼트, 잭 및 너트로 구성됩니다."

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또한, 공작물의 모양에 따라 다양한 공작물의 모양에 맞게 특별히 설계된 다양한 압력 플레이트 중에서 선택할 수 있습니다.

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볼트에 의해 가해지는 미는 힘을 분석함으로써 루스 리프 클램핑에서 토크와 클램핑력 사이의 상관관계를 파악하는 것이 가능합니다.

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루스리프형 클램프 외에도 작업물을 위에서 고정하는 다른 클램프도 있습니다.

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2. 공작물 클램핑용 사이드 클램프

기존의 클램핑 방식은 작업물을 위에서부터 고정하는 방식이므로 안정성이 뛰어나고 가공 부하가 최소화됩니다. 그러나 상단 표면에 가공이 필요하거나 상단 클램핑이 가능하지 않은 경우와 같이 상단 클램핑이 적합하지 않은 상황이 발생할 수 있습니다. 이러한 경우 측면 클램핑을 선택하는 것이 필요합니다.

그럼에도 불구하고 작업물을 측면에서 클램핑하면 부유력이 발생한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 최적의 성능을 보장하려면 고정 장치를 설계하는 동안 이러한 힘을 제거하는 데 주의를 기울여야 합니다.

추가 지지대나 압력을 사용하여 공작물을 안정화하는 등 부유력 효과에 대응하는 메커니즘을 통합하는 것도 고려할 수 있습니다. 부동력을 효과적으로 처리함으로써 신뢰할 수 있고 안전한 측면 클램핑 솔루션을 얻을 수 있으며, 공작물 처리의 유연성이 확장됩니다.

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위 이미지에 표시된 것처럼 측면 클램프도 사용할 수 있습니다. 이 클램프는 측면에서 추력을 가하여 아래쪽으로 비스듬한 힘을 생성합니다. 이 특정 유형의 클램프는 작업물이 위쪽으로 떠오르는 것을 방지하는 데 매우 효과적입니다.

 

이러한 측면 클램프와 유사하게 측면에서 작동하는 다른 클램프도 있습니다.

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하단에서 공작물 클램핑

박판 작업물을 핸들링하고 그 윗면을 처리해야 하는 경우, 위쪽이나 측면에서 전통적인 클램핑 방법은 비실용적입니다. 이러한 시나리오에서 실행 가능한 솔루션은 아래에서 공작물을 클램핑하는 것입니다. 철로 만든 공작물의 경우 자석 유형 클램프가 적합한 경우가 많지만 비철맞춤형 금속 밀링진공 흡착 컵을 사용해 작업물을 고정할 수 있습니다.

위에서 언급한 두 경우 모두 클램핑력은 공작물과 자석 또는 진공 척 사이의 접촉 면적에 따라 달라집니다. 작은 공작물에 대한 처리 부하가 너무 과도해지면 원하는 처리 결과를 얻지 못할 수도 있다는 점에 유의할 필요가 있습니다.

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또한, 안전하고 적절한 사용을 위해서는 자석과 진공 흡입 컵의 접촉면이 적절하게 매끄러운지 확인하는 것이 중요합니다.

홀 클램핑 구현

동시 다면 가공 또는 금형 가공과 같은 작업에 5축 가공 기계를 사용할 경우 홀 클램핑을 선택하는 것이 가공 절차에 대한 고정 장치 및 도구의 영향을 완화하는 데 도움이 됩니다. 홀 클램핑은 공작물의 상단이나 측면에서 클램핑하는 것에 비해 압력이 덜 가해지고 공작물의 변형을 효과적으로 최소화합니다.

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▲구멍을 이용하여 직접 가공

 

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▲클램핑용 리벳 설치

사전 클램핑

앞의 정보는 주로 공작물 클램핑 장치에 중점을 두고 있습니다. 프리클램핑을 통해 어떻게 사용성을 높이고 효율성을 높일 수 있을지 고민하는 것이 중요합니다. 작업물을 베이스에 수직으로 배치하는 경우 중력으로 인해 작업물이 아래쪽으로 떨어질 수 있습니다. 이러한 경우 우발적인 변위를 방지하기 위해 클램프를 작동하는 동안 공작물을 수동으로 고정하는 것이 필수적입니다.

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▲프리클램핑

 

공작물이 무겁거나 여러 부품을 동시에 클램핑하는 경우 작업성이 크게 저하되고 클램핑 시간이 길어질 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 스프링형 프리클램핑 제품을 사용하면 공작물을 고정한 상태에서 클램핑할 수 있어 작업성이 크게 향상되고 클램핑 시간이 단축됩니다.

클램프 선택 시 고려 사항

동일한 툴링에 여러 유형의 클램프를 사용하는 경우 클램핑과 풀기 모두에 동일한 도구를 사용하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 아래 왼쪽 그림에서 클램핑 작업을 위해 여러 개의 툴 렌치를 사용하면 작업자의 전반적인 부담이 증가하고 클램핑 시간이 늘어납니다. 반면, 아래 오른쪽 그림에서는 공구 렌치와 볼트 크기를 통일하면 현장 작업자의 프로세스가 단순화됩니다.

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▲워크클램핑 작업 성능

   또한 클램핑 장치를 구성할 때 공작물 클램핑의 작동 성능을 고려하는 것이 중요합니다. 공작물을 경사진 각도로 고정해야 하는 경우 작업에 큰 불편을 초래할 수 있습니다. 따라서 고정 장치 툴링을 설계할 때 이러한 상황을 피하는 것이 중요합니다.

 

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게시 시간: 2023년 9월 25일
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