퀵체인지 지그 응용(PDF)
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강성을 유지하면서도 본체를 슬림하게 만들어, 지그가 제약 조건이 되지 않고 소경 소재까지 접근할 수 있습니다. 클램핑 슬리브와 드로바는 하나의 조립체로 — 클램핑과 해제 모두 드로바가 구동하므로, 긴 돌출 가공을 견디는 가느다란 맨드릴이 가능합니다.
| 반복정밀도 | 0.01 mm 이하 |
|---|---|
| 클램핑 | 높은 반경 방향 클램핑력과 축 방향 인장 기구로 소재를 위치결정면에 밀착시켜 고정 |
| 진동 | 가황 고무 접착 클램핑 슬리브가 가공 진동을 감쇠 |
| 칩 배출 | 소재와 클램핑 슬리브 사이에 플러싱 유로 내장 |
| 적용 기계 | 기어 연삭기 — 인터페이스는 지정하신 기계에 맞추어 제작 |
깊은 구멍을 이용해 전단부 클램핑이 가능한 부품에서는 클램핑 강성이 크게 향상되고 그만큼 연삭 안정성도 높아집니다.
| 클램핑 범위 | 맨드릴 5종으로 ø20~ø120 mm 커버 |
|---|---|
| 동심도 | 0.01 mm 이하 |
| 교체 시간 | 퀵체인지 시스템으로 1분, 반복정밀도 0.003 mm |
| 작동 | 표준 유압 실린더, 수동 또는 자동 |
| 위치결정 블록 | 서로 다른 셋업에 대응하는 3개의 장착면 |
| 슬리브 | 표준 정밀 클램핑 슬리브 재고 공급, 선삭 맨드릴 지그와 호환 |
맨드릴 5종으로 ø20~ø120 mm를 커버한다는 점이 실무상의 핵심입니다 — 부품 구성이 바뀌어도 보관함에 두는 지그 수를 줄일 수 있습니다.
유압 확장은 Pascal’s law(파스칼의 원리)에 따릅니다. 밀폐된 비압축성 유체에 가한 압력은 균등하게 전달되어, 탄성 확장 요소가 360° 전 둘레에 걸쳐 균일하게 변형됩니다. 그 결과 위치결정과 클램핑이 하나의 동작으로, 구멍에서든 축에서든 이루어집니다.
| 클램핑 압력 | 최대 100 MPa, 조정 가능 |
|---|---|
| 반복정밀도 | ≤ 0.003 mm |
| 접촉 | 360° 전 둘레의 이음매 없는 면 접촉, 균일한 클램핑력과 최소 변형 |
| 유압 계통 | 내부 매체가 완전 밀폐되어 외부 공급에 의존하지 않음 |
| 최소 소재 | 강성과 정밀도를 유지하면서 지름 5 mm까지 대응 |
| 치수 유연성 | 축소 슬리브와 스플라인 클램핑 슬리브로 하나의 지그가 여러 소재 치수를 커버 |
유압 맨드릴의 최대 확장량은 클램핑 지름의 약 0.3%입니다. 필요량은 세 가지의 합입니다 — 소재 공차, 끼워맞춤 틈새, 그리고 토크를 안전하게 전달하는 데 필요한 확장량. 카탈로그는 ø25 H8 생크를 예로 다음과 같이 계산합니다.
| 구성 요소 | 조건 | 값 |
|---|---|---|
| 소재 설계 공차 | ø25 H8 | 0.033 mm |
| 소재와 맨드릴 사이의 틈새 | 수동 클램핑 | 0.010 mm |
| 안전한 토크 전달을 위한 확장량 | 연삭 | 0.030 mm |
| 필요한 맨드릴 확장량 | 0.073 mm |
25 mm의 0.3%는 0.075 mm이므로 이 부품은 범위 안에 있습니다 — 맨드릴을 설계하기 전에 반드시 해야 하는 확인이 바로 이것입니다.
| 보조 공구 없는 수동 | 클램핑력보다 위치결정 정밀도가 중요한 검사용 맨드릴 등 |
|---|---|
| 보조 공구를 사용하는 수동 | 절삭 가공에서 일반적인 방식 — 클램핑력을 높여 가공 안정성 확보 |
| 자동 | 클램핑 피스톤을 기계식, 공압, 유압 또는 전자기로 작동, 반자동 및 완전 자동 기계용 |
| 외부 가압 방식 | 외부 가압 기구가 피스톤을 구동해 여러 지그를 서로 다른 위치에서 동시에 클램핑 |
| 완전 밀폐형 | 본체와 클램핑 슬리브를 하나의 유닛으로 영구 조립 |
|---|---|
| 개방형 | 본체와 클램핑 슬리브를 분리할 수 있어 정비가 간단 |
| 축 방향 지지력 | 축을 따라 지지력을 가하는 방식 — 축 방향 로킹을 갖춘 척 지그에서 일반적 |
| 반경 방향 지지력 | 외경에서 지지력을 가하는 방식 — 맨드릴 또는 척 지그 |
| 중심 클램핑력 | 중심을 통해 맨드릴부에 직접 가하는 방식 — 맨드릴형 지그 |
| 내부 스플라인 확장 지그 | 대형 슬리브 안에 클램핑 헤드를 배치해 안정적인 힘과 위치결정을 확보. 소재 외경 ø400 mm까지. 구멍을 통한 내부 스플라인 셰이핑용으로 제작하며 수직형 기계에 최적화. |
|---|---|
| 호빙 맨드릴 | 클램핑 토크는 반경 방향 확장에서 나오고, 힘은 기계 실린더와 드로바에서 공급됩니다. 위치결정 숄더가 위치결정과 클램핑을 한 동작으로 수행하므로 별도의 축 방향 클램프가 필요 없습니다. 오일 홈이나 내마모 코팅으로 소경에서의 토크 용량을 높입니다. |
| 다수 소재 기어 연삭 지그 | 소재는 기계 외부 셋업 스테이션에서 장착·조정한 뒤 맨드릴과 소재를 함께 기계로 옮깁니다. 주축 테이퍼 인터페이스는 런아웃 0.003 mm로 연삭되어 있습니다. |
| 자동 로딩용 맨드릴 | 한쪽 끝은 주축에 고정된 상태로 두고, 클램핑력은 기계 실린더에서 공급됩니다. 내부 기구가 클램핑 위치 부근의 편심 핀을 구동해 로봇이 정확히 로딩할 수 있으며, 심압대 센터의 가이드 슬리브가 소재를 밀어 넣습니다. |
| 스플라인 및 정밀 구멍 맨드릴 | 독립된 두 개의 클램핑 위치와, 헬리컬 기어를 포함한 내부 스플라인용 치형 슬리브. 양 센터와 탄성 슬리브를 함께 사용하며 반경 방향은 수동 클램핑. 런아웃 0.005 mm. |
| 압력 변환식 유압 맨드릴 | 퀵체인지 지그에 장착하고 베이스 플랜지의 슬리브로 센터링하며 압력은 기계에서 공급됩니다. 트랜지션 슬리브를 교환하면 소재 지름이 바뀝니다. 런아웃 0.003 mm까지. |
| 대형 수동 클램핑 | 클램핑 지름 400 mm까지, 반경 방향 클램핑력 200 kN까지, 척 착탈 공구 포함. |
이 지그들이 수치를 유지하는 이유는 하나의 기발한 기구가 아니라 공정 관리에 있습니다. Mongtec은 일본과 독일제 5축 머시닝센터를 로봇 반입·반출, 인라인 검사, 공구 관리와 함께 운영하며, 오일 미스트를 집중 배기하는 완전 밀폐형 항온·무진 공장에서 가공합니다. 대형 스트로크 머시닝센터는 지름 약 1 미터까지의 소재를 가공합니다.
열처리는 사내에서 수행합니다 — 진공 경화, 고주파 유도 경화, 진공 브레이징, 진공 템퍼링, 침탄, 심랭 처리 — 여기에 강 부품에는 흑색 산화 피막, 니켈 도금, 샌드 블라스팅, 쇼트 블라스팅을 적용합니다.
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