Fanuc CNC 선반을 사용해 본 적이 있다면 공작물의 동심도가 어긋날 때 얼마나 실망스러운지 아실 것입니다. 하나의 잘못된 설정, 작은 교정 오류, 척의 마모로 인해 부품이 맞지 않거나 거부되거나 시간과 비용이 많이 소요됩니다. 저는 12년 넘게 CNC 선반 분야에 종사하면서 이러한 정확한 문제를 해결하기 위해 매장과 직접 협력하고 있으며, 동심도 문제는 기계 자체에서 발생하는 경우가 거의 없으며 설정, 작동 및 유지 관리의 작고 놓치기 쉬운 단계에서 발생한다는 것을 직접 확인했습니다. Fanuc CNC 선반을 공급하는 사람으로서 저는 공작물이 매번 완벽하게 동심원을 유지하도록 하는 실용적이고 빈틈없는 가이드를 정리했습니다.
먼저 한 가지만 분명히 합시다. 동심도는 추측이 아니라 과정에 관한 것입니다. 많은 신규 운영자가 기본 사항을 다시 확인하지 않고 곧바로 사이클 시작을 시작하는데, 여기서 실수가 발생합니다. 워크홀딩부터 시작하겠습니다. 왜냐하면 이것이 제가 매장을 엉망으로 만드는 가장 큰 단일 요인이기 때문입니다. 척은 공작물과 기계를 연결하는 지점이므로 척이 올바르게 장착되지 않으면 아무 것도 문제가 되지 않습니다. 고객이 새벽 2시에 나에게 전화를 걸어 당황한 적이 있습니다. 불량 부품 50개를 실행했는데 균등하게 조이지 않은 척이 있는지 추적했기 때문입니다. Fanuc 선반에 부품을 설치할 때 척 키를 멈출 때까지 잡아당기지 마십시오. 나는 매번 "사양에 따른 토크" 방법을 사용하며 모든 고객에게 예외 없이 토크 렌치를 기계 근처에 두라고 말합니다. 특히 3조 척의 경우 각 조를 십자형 패턴으로 점진적으로 척 권장 토크의 80%까지 조인 다음 100%까지 두 번째 패스를 수행해야 합니다. 이는 조일 때 턱이 움직이는 것을 방지하여 무엇보다 동심도를 빠르게 떨어뜨립니다.
잠깐만요. 더 큰 부품이나 불규칙한 모양의 부품을 가공하는 경우 표준 3조로는 절단하지 못할 수도 있습니다. 그럴 때는 4조 또는 콜릿 척이 최선의 방법이지만, 그때에도 그 역할을 충실히 수행해야 합니다. 저는 항상 작업자에게 이를 위해 다이얼 표시기를 사용하도록 가르칩니다. 프로그래밍을 시작하기 전에 부품의 외경에서 런아웃을 확인하고 싶을 것입니다. 대부분의 Fanuc 컨트롤에는 조 오프셋을 즉석에서 조정하는 간단한 기능이 있으므로 수동으로 조를 수십 번 풀고 다시 조일 필요가 없습니다. 나는 상점에서 10분을 절약하기 위해 이 단계를 건너뛰고 결국 불량 부품을 고치는 데 한 시간을 낭비하는 것을 보았습니다. 그만한 가치가 없습니다.
다음은 기계 설정 및 교정입니다. 이것은 서비스 기술자만을 위한 것이 아닙니다. 처럼 최고급 Fanuc CNC 선반을 구입하더라도편평한 침대 CNC 선반 기계제가 말씀드리는 것은 귀하의 기계가 제대로 작동하려면 정기적인 점검이 필요하다는 것입니다. 여기서 가장 흔한 실수는 기계의 정렬을 무시하는 것입니다. 시간이 지남에 따라 웨이, 스핀들 및 터릿이 조금씩 이동할 수 있으며 이는 특히 긴 부품에서 동심도가 나빠지게 됩니다. 500시간 작동마다 빠른 정렬 점검을 수행하는 것이 좋습니다. 거대한 실험실 수준 도구는 필요하지 않습니다. 정밀 막대, 다이얼 표시기 및 직선 모서리만 있으면 됩니다. Z축을 따라 바를 실행하고 런아웃이 있는지 확인합니다. 0.001인치보다 크면 서비스 기술자에게 문의하십시오. Fanuc 기계는 정렬을 유지하도록 제작되었지만 파손되지 않는 것은 아닙니다. 특히 무거운 부품을 취급하는 분주한 작업장에서 작동하는 경우에는 더욱 그렇습니다.
스핀들 런아웃은 사람들이 간과하는 또 다른 큰 문제입니다. 스핀들은 공작물을 회전시키는 역할을 하므로 스핀들이 흔들리면 부품이 공구에 닿기도 전에 원형이 벗어나게 됩니다. 스핀들 런아웃을 확인하려면 척에 테스트 바를 장착하고 천천히 회전시킨 후 다이얼 표시기를 사용하여 바 끝 부분을 측정합니다. 런아웃이 0.0005인치를 초과하면 문제가 됩니다. 때때로 그것은 더러운 스핀들 테이퍼일 뿐입니다. 깨끗하고 보풀이 없는 천(종이 타월은 사용하지 마십시오. 보푸라기가 남습니다!)을 사용하여 테이퍼와 테스트 바 뒷면을 닦으십시오. 나는 그렇게 하는 것만으로도 수많은 "불량 스핀들" 호출을 고쳤습니다. 여전히 꺼져 있는 경우 스핀들 베어링 예압을 조정해야 할 수 있습니다. 이는 Fanuc 제어 장치의 진단 화면을 사용하여 수행할 수 있으며 전체를 분해할 필요가 없습니다.
그 다음에는 프로그래밍과 도구 설정이 필요하며, 여기서도 많은 작업자가 어려움을 겪는 것을 볼 수 있습니다. 도구를 사용할 때 생산에 사용할 것과 동일한 워크홀딩 설정을 사용하고 있는지 확인하십시오. 잠깐, 당연하게 들리겠지만, 공작물을 제거한 상태에서 또는 다른 척 압력을 사용하여 공구를 만지는 사람이 얼마나 많은지 놀라실 것입니다. 생산 시 척의 압력이 1,000PSI인 경우 500PSI로 작업하지 마십시오. 공작물 위치의 작은 차이로 인해 동심도가 저하됩니다. 또한 공구 마모에 주의하십시오. 새 인서트라도 10~20개의 부품을 사용하면 약간 마모되며, 이로 인해 공구 팁이 1/1000인치만큼 이동하여 긴 부품이 늘어나게 됩니다. Fanuc 제어 장치에는 도구 마모 오프셋 기능이 있으므로 실행 간에 신속하게 조정할 수 있습니다. 저는 고객을 위해 규칙을 세웠습니다. 부품 50개마다 공구 마모를 확인하고, 부품 100개마다 전체 공구 오프셋 검사를 수행하는 것입니다. 이는 불량 부품 전체를 재작업하는 것보다 훨씬 쉽습니다.
잠깐, Fanuc 선반에서 슬로팅이나 드릴링과 같은 밀링 작업을 수행하고 동심원을 만들기 위해 선삭 및 밀링 기능이 모두 필요한 경우 표준 선반으로는 충분하지 않을 수 있습니다. 그 때턴밀 센터 머신유용합니다. 이 기계는 터닝 축과 밀링 축을 동기화하도록 제작되었으므로 다중 작업 부품의 동심도 문제의 가장 큰 원인인 부품을 다시 고정할 필요가 없습니다. 작년에 표준 수평 선반에서 자동차 엔진 밸브를 작동하는 고객이 있었는데, 끝 부분을 밀링하기 위해 부품을 뒤집어야 했기 때문에 0.003인치의 동심도 오류가 발생했습니다. 턴밀 센터로 전환하여 사양보다 0.0008인치 낮은 수준으로 낮추었고 부품 배치당 2시간을 절약했습니다. 그것은 확실히 투자 가치가 있는 승리입니다.
또한, 이상한 형상에 대한 부품 재료 및 고정 장치에 대해 이야기해 보겠습니다. 키홈이 있는 샤프트와 같이 비대칭 부품을 작동하는 경우에는 이를 세 개의 턱에 집어넣고 사용할 수 없습니다. 해당 부품을 위해 특별히 가공한 소프트 조를 사용하십시오. 공작물의 OD에 맞게 소프트 조를 가공한다는 것은 완벽한 맞춤, 틈, 이동이 없음을 의미합니다. 저는 항상 고객에게 선반 자체에서 소프트 조를 가공하는 방법과 조가 척에 장착되는 방법을 가르칩니다. 이렇게 하면 조의 내부 직경이 기계 스핀들과 완벽하게 동심이 되도록 할 수 있습니다. 10분이 추가로 소요되지만 고정 관련 동심도 오류의 90%가 제거됩니다. 상점에서 맞춤형 부품에 일반 하드 조를 사용하는 것을 몇 번이나 보았는지 말할 수 없으며 부품이 중심에서 벗어난 이유가 무엇인지 궁금합니다.
종종 간과되는 또 다른 사항은 부품 준비입니다. 사용 중인 가공물 자체가 동심인지 확인하세요. 스톡 바를 선삭하는 경우 척에 넣기 전에 OD 런아웃을 확인하십시오. 구부러지거나 OD에 큰 점이 있는 바는 설정이 아무리 좋더라도 결코 동심원이 되지 않습니다. 저는 신규 고객에게 제공하는 모든 도구 상자에 휴대용 다이얼 표시기를 보관하고 설치하기 전에 모든 바 재고를 확인하라고 말합니다. 0.002인치 이상의 런아웃이 있으면 다른 막대로 교체하십시오. 작은 단계이지만 나중에 많은 좌절감을 덜어줍니다.
잠깐만요, 길고 가는 부품을 사용하는 경우는 어떻습니까? 절단력에 의해 휘어져 동심도가 떨어지기 때문에 까다롭습니다. 저는 직경이 10배 이상인 부품에는 항상 안정 받침대나 종동 받침대를 사용하는 것을 권장합니다. 나머지 부분을 너무 세게 조정하면 부품에 흠집이 나거나 마찰이 추가됩니다. 너무 느슨해도 부품이 여전히 구부러질 것입니다. Fanuc 컨트롤을 사용하면 나머지 움직임을 선반의 Z축과 동기화할 수 있으므로 몇 인치마다 수동으로 조정할 필요가 없습니다. 얼마 전에 3피트 길이의 알루미늄 밸브를 사용하는 고객이 있었는데, 팔로워 레스트를 사용하여 건너뛰었기 때문에 끝에서 끝까지 0.005인치 테이퍼링된 부품을 얻고 있었습니다. 이를 추가한 후 동심도 오류가 80% 감소했습니다.
정기적인 기계 유지 관리도 잊지 마십시오. 많이 공급해요수평 CNC 선반그리고수평 터닝 선반모델부터 소규모 상점까지, 유지 관리를 추적하는 제품은 고장이 날 때까지 기다리는 제품보다 동심도 문제가 훨씬 적습니다. 칩과 냉각수 덩어리가 걸려 캐리지가 묶이고 움직일 수 있으므로 매주 길을 청소하십시오. 기억할 때가 아닌 Fanuc의 일정에 따라 스핀들 베어링에 윤활유를 바르십시오. 그리고 문제가 발생하기 전에 척 조나 씰과 같은 마모된 부품을 교체하십시오. $20 척 씰은 $2,000 부품의 불량 배치보다 훨씬 저렴합니다.
이제 동심도 문제가 있을 때의 문제 해결에 대해 이야기해 보겠습니다. 첫째, 당황하지 마십시오. 10번 중 9번은 간단한 해결 방법입니다. 기본부터 시작하십시오: 척 토크 확인, 스핀들 런아웃 확인, 공구 오프셋 확인. 나는 항상 작업자에게 워크홀딩 백에서 작업하라고 지시합니다. 반대 방향은 아닙니다. 지난 달 스테인리스 스틸 볼트에서 0.004인치의 동심도 오류가 발생한 고객이 있었습니다. 그는 프로그램, 도구, 터렛을 확인하는 데 두 시간을 보냈고 마침내 부품 배치를 변경할 때 척 조를 불균일하게 조였다는 것을 깨달았습니다. 문제가 해결되었고 2분만에 문제가 해결되었습니다. 그건 한 번만 저지르는 실수죠, 그렇죠?
또한 Fanuc 컨트롤에 내장된 진단 도구를 활용해 보세요. 이는 서비스 기술자만을 위한 것이 아닙니다. 스핀들 부하, 축 정렬 및 조 오프셋 값까지 실시간으로 확인하는 데 사용할 수 있습니다. 대부분의 운영자는 이러한 기능이 존재한다는 사실을 모르므로 많은 시간을 절약할 수 있습니다. 예를 들어, Fanuc 컨트롤의 스핀들 런아웃 진단 화면을 위로 올리면 다이얼 표시기 없이도 흔들림이 얼마나 되는지 정확하게 확인할 수 있어 검사 속도가 절반으로 빨라집니다.
잠깐, 한 가지 더: 운영자 교육입니다. 나는 시장에서 최고의 Fanuc CNC 선반을 공급할 수 있습니다.플랫 베드 선반저는 중소형 부품을 추천하지만, 작업자가 올바르게 설정하는 방법을 모른다면 여전히 문제가 발생할 것입니다. 나는 모든 고객에게 무료 현장 교육을 제공합니다. 왜냐하면 이것이 좋은 기계와 훌륭한 기계의 차이를 결정한다는 것을 알고 있기 때문입니다. 나는 그들에게 제어 장치를 실행하는 방법뿐만 아니라 동심도 문제를 해결하는 방법, 워크홀딩을 확인하는 방법, 간단한 교정을 수행하는 방법을 가르칩니다. 대부분의 경우 잘 훈련된 운영자가 있는 매장에서는 동심도 문제가 전혀 발생하지 않습니다. 그들은 모든 차이를 만드는 작은 단계만 알고 있습니다.
결국 Fanuc CNC 선반의 동심도는 로켓 과학이 아닙니다. 일관성을 유지하고, 무리하지 않고, 작은 세부 사항에 주의를 기울이는 것입니다. 척 조를 조이는 방법부터 설정 전 바 스톡 확인까지, 맞춤형 부품용 소프트 조를 사용하는 것부터 정기적인 정렬 확인까지, 모든 단계가 완벽하게 동심원을 이루는 부품을 만들어냅니다. 동심도 불량으로 인해 부품을 폐기하는 데 지쳤거나 공차 사양을 충족하는 데 도움이 되는 신뢰할 수 있는 Fanuc 선반을 찾고 있다면 주저하지 말고 문의하세요. 저는 표준 수평 선반, 다중 작업 부품을 위한 턴 밀 센터, 또는 이미 다루고 있는 문제를 해결하기 위한 팁 등 귀하의 작업장에 필요한 것이 무엇인지 파악하는 데 도움을 드리고자 왔습니다.
참고자료:
- 화낙 주식회사. (2022). Fanuc CNC 선반 작동 설명서: 워크홀딩 및 교정.
- 제조 공학 협회 국제. (2021). "CNC 터닝의 동심도 오류 원인: 소규모 배치 생산에 대한 사례 연구." 제조 공정 저널, Vol. 67, 412-421페이지.
- 툴링 및 생산 협회. (2023). "CNC 선반용 소프트 조 가공 및 워크홀딩 모범 사례." TPA 기술 게시판 108.
- 기계공 핸드북: CNC 터닝 에디션. (2022). 뉴욕의 Industrial Press Inc.
