이제 도구 밸런싱에 대해 진지하게 생각해 볼 시간입니다.

Aug 20, 2023

타이어 균형을 맞추시면 될 것 같아요. 그리고 대부분의 친구들도 아마 그렇게 할 것입니다. 그렇다면 절단 도구와 연삭 휠의 균형을 맞추지 않고 생산을 시작하는 공장이 왜 그렇게 많습니까?

추론은 그들이 저속으로 달리고 있기 때문이 아닙니다. 결국 고속도로를 주행할 때 자동차 타이어는 700~900rpm으로만 회전합니다. 아마도 너무 많은 제조 전문가가 도구 균형을 통해 얻을 수 있는 잠재적 이점을 과소평가하기 때문일 가능성이 높습니다. 그리고 어떤 경우에는 개선을 통해 균형을 맞추는 것이 더 이상 필요하지 않습니다.

그렇다면 왜 균형을 유지해야 할까요? 그리고 어떻게?

일리노이주 빌라 파크에 있는 Haimer USA의 사장인 브렌트 홀덴(Brendt Holden)에 따르면 모든 유형의 가공은 균형 잡힌 툴링의 이점을 누릴 수 있습니다. 그것이 표면 조도와 스핀들 수명을 최적화할 수 있는 유일한 방법이기 때문입니다. 반대로 그는 작업자가 표면 마감이나 정확성 문제를 해결하기 위해 기계 속도를 늦추는 경우가 많은데 실제 문제는 공구의 균형이 맞지 않는 경우가 많다고 말했습니다.

실제로 Holden은 Haimer의 가장 큰 성공 중 일부는 상대적으로 낮은 속도로 지루한 작업을 진행하는 매장에서 이루어졌다고 말했습니다. 그는 보링 헤드의 움직임으로 인해 구멍 크기가 너무 커지기 때문에 고객이 300rpm으로 속도를 늦춘 사례를 회상했습니다. 단순히 공구의 균형을 조정함으로써 회사는 필요한 정확도를 얻을 수 있었고 "4배의 이송 속도로 공구를 1,200rpm에서 작동"할 수 있었다고 Holden은 덧붙였습니다.

케이스는 애플리케이션에 따라 다르지만 균형을 요구하는 상황과 요소가 있다고 독일 에를랑겐 소재 MPM Micro Präzision Marx GmbH의 설립자이자 전무이사인 Dieter Marx는 말했습니다. 예를 들어, 그는 모든 PCD(다결정 다이아몬드) 도구와 마찬가지로 4,000rpm 이상으로 실행되는 모든 도구는 균형을 맞춰야 한다고 주장했습니다. 한편, 단일 플루트 및 단일 포인트 도구(많은 보링 헤드 포함)는 본질적으로 균형이 맞지 않으므로 Marx에 따르면 거의 항상 "필수" 도구입니다.

복잡한 포팅 도구와 여러 개의 인서트가 이상한 각도로 있는 도구도 밸런싱을 위한 확실한 후보입니다.

오하이오주 마이애미스버그에 있는 United Grinding North America의 공구 연삭 사업부 부사장인 Simon Manns는 비대칭 공구도 최소한 더 빠른 속도로 작동하려면 균형 조정이 필요하다고 덧붙였습니다. 여기에는 가변 나선형 및 불평등 인덱싱(더 빠른 속도로 실행할 때 발생하는 고조파를 방지하기 위해 자체적으로 추가된 기능)이 포함된 도구가 포함됩니다.

Manns는 홈 수가 홀수인 공구는 동일하게 인덱싱하더라도 대칭이 아니라는 점을 지적했습니다. "가싱입니다. 3날 공구라면 일반적으로 하나의 긴 톱니와 두 개의 짧은 톱니가 있습니다. 짧은 톱니보다 긴 톱니에 더 심하게 헐거워집니다. 이로 인해 공구 끝 부분에 불균형이 발생합니다."

크기와 속도가 중요하다고 Manns는 계속 말했습니다. "0.5인치, 5/8, 3/4인치 도구에 도달하면 구멍을 내기 위해 마지막에 제거한 재료에 상당한 차이가 있습니다."

흥미롭게도 Holden은 겉보기에 대칭적이고 큰 직경의 2날 솔리드 초경 엔드밀이 상당히 균형이 맞지 않는 경우를 만났다고 말했습니다. 그는 이것이 동일한 플루트 연삭을 소홀히 하면서 완벽한 절삭 날을 달성하는 데 집중하는 공구 제작자의 탓이라고 생각했습니다.

균형을 맞추는 것은 겉보기에 관련이 없어 보이는 문제에 대한 해결책일 수도 있습니다. Holden은 엔진 생산을 위해 엄격하게 사전 균형 조정된 공구 홀더 어셈블리를 구입한 자동차 회사의 사례를 자세히 설명했습니다. "그들의 인쇄에는 공구 어셈블리가 15,000rpm에서 G2.5 품질 등급으로 균형을 이루어야 한다고 나와 있었습니다. 하지만 그들은 확인할 방법이 없었습니다."

이 회사에는 8,000rpm 이상으로 작동하는 기계가 없었음에도 불구하고 생산 중에 계획되지 않은 공구 교체율이 57%에 달했습니다.

그런 다음 자동차 제조업체는 들어오는 도구를 확인하기 위해 Haimer 밸런서를 구입하고 사양을 충족하지 않는 모든 도구 조립을 거부했습니다. 그 결과, 계획되지 않은 공구 교체 시간이 7%로 줄었고 회사는 6개월의 시험 기간 동안 250,000달러를 절약했다고 ​​Holden은 말했습니다.

"그들은 절삭 공구 공급업체에 책임을 묻기 위해 go/no-go 게이지로 밸런서를 구입했으며, 이를 통해 그들이 인식하지 못했던 내부 문제를 해결했습니다."라고 그는 덧붙였습니다.