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절삭 가공의 기본, 툴 발란싱 – 하이머의 툴 발란싱 머신

가공에 필요한 빠른 회전과 힘을 얻기위해 공작기계의 스핀들 속도도 꾸준히 빨라지고 있다. 문제는 스핀들의 속도가 높아지면 발란싱이 맞지 않는다는 점이다. 발란싱이 맞지 않으면 진동이 발생해 여러가지 가공 상의 문제가 발생될 뿐 아니라 툴 수명 역시 줄어들게 된다. 툴과 툴홀더의 발란싱이 정밀하게 맞아야만 가공 속도와 가공량, 가공 품질까지 보장할 수 있기에 회전 발란싱을 측정하는 발란싱 머신의 역할도 중요해졌다.

툴 발란싱은 필수
진동을 방지하기 위해 속도와 정밀도를 모두 만족시키려면 공구 장착 시 언발란스를 찾아 내어 이를 조정해야 한다. 공구가 정확히 장착되지 못하고 한 쪽에 치우쳐 회전축의 중심에서 벗어나 진동이 생기기 때문이다. 특히 고속가공에서는 높은 속도를 유지하려면 진동은 반드시 제어되어야 한다. 게다가 툴 형태가 정확한 대칭이 아닌 한쪽이 무겁거나 넓은 형태의 공구는 특히 언발란스가 생기기 쉽다. 이 작업은 매우 미세한 발란스 수치를 측정해야 하는 작업이기 때문에 정밀한 측정 장비가 필요하다. 특히 1만 rpm이상의 5축 장비 구매 시 반드시 발란싱 머신을 검토해야 한다.

툴 다이나믹 컴포트 플러스
하이머의 툴 다이나믹 컴포트 플러스 발란싱 머신은 언발란스 측정과 1면, 2면 보정을 수행한다. 수평 드릴가공, 밀링, 발란싱링 또는 발란싱 스크류로 빠른 시간 내에 언발란스를 보정한다. 공구가 정확한 발란스로 장착되었는지 측정하여 보상 방법을 제시하는 방식이다. 예를 들어 불균형을 맞추기 위해 절삭해야 하는 부분과 그 수치를 알려주거나, 홀더에 나 있는 구멍으로 특정 무게의 나사를 꽂아 발란스를 맞추도록 하기도 한다. 이처럼 발란스를 조정함으로써 가공 속도와 정밀도를 높일 수 있다.

 매우 미세한 발란스 수치를 측정해야 하는 작업이기 때문에 정밀한 측정 장비가 필요하다
매우 미세한 발란스 수치를 측정해야 하는 작업이기 때문에 정밀한 측정 장비가 필요하다

정확한 발란싱은 높은 rpm에서도 안정적으로 가공이 가능하게 하여 고속가공에 적합하다. 안정적인 가공은 그만큼 문제 발생을 줄여 기계 정지시간을 감소하고 공정신뢰도를 높인다. 이 밖에도 진동 발생을 막기 때문에 공구 수명을 늘리고 스핀들 베어링 마모를 줄여 생산성을 향상시킬수 있다.
하이머코리아 관계자는 국내 홀더 생산업체뿐 아니라 전세계 많은 기업에서 최종 제품의 발란스를 잡을 때 하이머의 발란싱 머신을 사용하고 있다고 말했다. 특히 국내 항공 관련 기업에서는 이 장비를 거의 필수적으로 사용하고 있다고 덧붙였다.

 하이머의 툴 다이나믹 컴포트 플러스 발란싱 머신
하이머의 툴 다이나믹 컴포트 플러스 발란싱 머신

About 이상준 기자

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