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부상을 최소화 한 파워바이스 :: 알고 보면 중요한 절삭 가공 요소 – 워크 홀딩 ③

바이스는 범용 밀링 혹은 머시닝센터에서 가장 기본적으로 널리 쓰이는 클램프 장치이다. 바이스는 머신바이스, 메카바이스(유압바이스), 파워바이스 등으로 분류되며 현재 대중적으로 널리 쓰이는 제품은 파워바이스다. 파워바이스는 가볍게 핸들만 돌려주면 6톤에 달하는 힘을 발생해 공작물을 파악한다. 이는 내장된 중력장치 때문에 가능하다. 중력장치에는 디스크판스프링이 내장되어 있는데, 핸들을 돌리면 메인푸셔(쒜기)가 안쪽으로 들어가면서 큰 힘을 발생시키고 힘을 일정하게 유지한다.

가공 매니아 층에게 꾸준히 판매되고 있는 머신바이스
가공 매니아 층에게 꾸준히 판매되고 있는 머신바이스
메카바이스는 기존 유압바이스의 누유와 유지보수 문제를 보완한 기구식 중력바이스다.
메카바이스는 기존 유압바이스의 누유와 유지보수 문제를 보완한 기구식 중력바이스다.
대중적으로 널리 쓰이는 제품은 파워바이스다. 삼천리기계의 베스트셀러 PCV-160.
대중적으로 널리 쓰이는 제품은 파워바이스다. 삼천리기계의 베스트셀러 PCV-160.

 

파워 바이스를 범용 밀링에 사용하고 있는 모습니다.
파워 바이스를 범용 밀링에 사용하고 있는 모습이다.

세계에서 가장 부드러운 바이스로 알려진 삼천리기계의 파워바이스의 프리셋팅 장치는 0단부터 4단까지 스프링의 압축량을 조절해 2.4톤에서 6톤에 이르는 파악력을 단계 별로 조절할 수 있다. 중력장치 방식의 파워바이스는 유압이나 공압장치를 갖춘 바이스 처럼 누유 문제가 없고 작업자의 숙련도와 상관없이 일정한 워크 세팅을 할 수 있게 해 준다.

익히 알려진 바이스의 문제로는 강력한 파악력이 고정죠까지 밀어버려 공작물을 부상시키는데 있다. 부상은 고정죠와 이동죠 사이의 공작물이 파악력에 의하여 살짝 떠오르는 현상을 말한다. 부상량에 따라 가공 완료품의 치수가 모자라는 경우가 생길 수도 있다. 이 때문에 부상을 방지하기 위해 부상이 적다고 알려진 마그네틱 테이블을 사용하려는 소비자도 있지만, 사용할 수 있는 상황이 제한적이고 자성이 완벽히 제거되지 않으면 칩이 달라 붙는 등의 문제점도 안고 있다.

삼천리기계의 파워바이스는 S45C(SM45) 기계구조용 강을 사용하고 표면을 열처리 해 강성이 높고, 그들만의 가공 노하우를 이용해 부상을 0.03mm 이하로 낮췄다. 이는 시장에서 충분히 허용되는 범위로 알려져있다. 국내 시장에서 50% 정도를 점유하는 것으로 알려진 일부 대만제 바이스는 바디로 주물을 사용하는 데, 이 경우 바디에 남아있는 잔류 응력으로 인해 변형이 생겨 공작물 부상의 정도가 크다.

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삼천리기계는 심지어 부상을 아예 없앤 제품인 드로우다운 바이스도 개발했다. 일반적인 공작물이 슬라이드 면에 정확하게 안착되지 않았다면, 죠의 파악력에 의해 공작물과 바닥면 사이에 미세한 틈이 발생하고 부상의 원인이 된다. 드로우다운 바이스는 죠가 2피스로 되어 있다. 보조죠가 수평 방향과 수직 방향의 힘이 합성된 방향으로 작용해 공작물을 바닥면에 더욱 정확하게 안착시켜 부상을 방지한다.

국내에서는 죠의 폭을 기준으로 6인치, 바이스 벌림 길이 300mm인 파워바이스를 가장 많이 사용한다. 특히 삼천리기계의 파워바이스의 정밀도는 0.01mm 안에 들어오기 때문에 양산 현장에서 긴 공작물에 대해 병렬로 사용하는 경우도 많다.

삼천리기계의 파워바이스는 정밀도가 높아 양산 현장에서 긴 공작물에 대해 병렬로 사용하는 경우도 많다.
삼천리기계의 파워바이스는 정밀도가 높아 양산 현장에서 긴 공작물에 대해 병렬로 사용하는 경우도 많다.

 

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About 이상준 기자

생산제조인을 위한 매거진 MFG 편집장 이상준입니다. 대한민국 제조업 발전을 위해 일합니다.