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생산성 향상의 장애물을 미리 치워 두는 방법은?

절삭 가공의 생산성을 향상시킬 수 있는 방법은 무엇일까? 어디서 튀어나올지 모를 장애물들을 미리 치워 공구가 가공물 위를 쉴틈없이 달릴 수 있게 해주는 방법은 어떨까? 사전 검증과 가공 속도 최적화는 결승선에 보다 빨리 도착할 수 있게 해주는 효율적인 솔루션이 될 수 있다.

신성장 동력으로 많은 주목을 받고 있는 항공 산업. 항공기의 경우 일단 사고가 나면 피해가 엄청나기 때문에 기술의 안정성 및 신뢰성은 업계의 주요 이슈다. 때문에 항공 부품 관련 절삭 가공에서도 고정도·고강성 제품 생산은 필수적이고, 이를 위한 고도의 생산 기술이 요구되고 있는 실정이다. 복잡한 형상의 대형 부품을 가공하는 것 자체가 쉽지 않은 일이었을 뿐더러, 경량화나 내열성 문제 탓에 난삭재 사용이 지속적으로 증가함에 따라 해결해야할 추가적인 문제들이 발생하고 있기 때문이다. 특히 절삭력이 떨어지는 난삭재의 경우 가공 시간 단축이 필수 과제이며, 전반적 생산성 향상은 물론 고가의 소재 비용을 아끼는 차원에서도 가공 상의 실수를 최소화하는 것이 중요하다.

여기서 우리는 세계적 항공기 제작사들이 CNC 시뮬레이션 소프트웨어 도입을 통해 까다로운 가공 문제 해결에 나서고 있는 점을 주목해야 한다. 올해로 창립 30주년을 맞은 장비 시뮬레이션, 검증, 가공 속도 최적화 기술 선도 기업 CGTECH의 VERICUT은 에어버스, 보잉 등 유수의 항공기 및 부품 제작사들이 활용하고 있는 CNC 시뮬레이션 소프트웨어다. 항공 분야는 물론 소규모 임가공 업체에 이르기까지 가공 검증 및 최적화를 위한 VERICUT 도입 사례는 지속적으로 증가하고 있는 상황으로, 지금부터 해당 솔루션이 어떻게 생산성 향상에 기여하고 있는 지 확인해보자.

가공 시간 단축을 위한 검증의 중요성

갈수록 기술 수준이 상향 평준화 되고, 시장 경쟁도 치열해지고 있다. 이에 따라 앞서 설명한 항공 산업뿐만 아니라 모든 산업 분야에서 가공 시간과 오류를 줄이고 높은 생산성을 달성하는 것이 경쟁력을 좌우 하는 핵심 요소가 되었다.

CGTECH 한국지사 임재영 대표는 “생산성 향상을 위한 가공 시간 단축은 기계 가공의 영원한 과제다. 가공 시간을 줄이기 위해 5축 장비, 고속 장비, 고성능 공구 등이 탄생하는 등 가공 툴의 진화가 이루어졌지만 여전히 불필요한 시간 낭비는 일어나고 있다. 아직도 미삭 문제는 재가공을 할 수밖에 없게 만드는 흔한 원인이다. 공구와 소재, 공구와 치구, 장비 헤드와 소재 또는 치구 사이에서 발생하는 충돌은 가공물은 물론 장비나 공구를 손상시키고 그에 따른 가공 중단 시간을 발생시킨다. 또, 가공량이나 칩 두께에 상관없이 일정하게 유지되는 가공 속도 역시도 아낄 수 있는 시간을 낭비하게 만드는 요소가 될 수 있다. 때문에 생산성 향상을 위해선 가공 시뮬레이션을 통해 NC 프로그램을 검증하여 사전에 오류를 방지하고, 가공 속도를 최적화하는 것이 중요하다”고 검증 및 최적화의 중요성을 강조했다.

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CGTECH 한국지사 임재영 대표

검증 및 가공 속도 최적화를 위한 솔루션

CGTECH의 VERICUT은 독자적인 커널을 기반으로 운영되는 CNC 검증 솔루션으로, G 코드를 이용한 시뮬레이션을 통해 신뢰성 높은 검증 결과를 제공한다. 장비 요소들 간의 충돌 위험을 사전에 확인하여 혹시 모를 가공 중단 상황을 방지하여 생산성을 유지시킨다. 또, 최종 가공 형상에 대한 구체적 치수까지 정밀히 검증할 수 있기 때문에 과삭이나 미삭으로 인한 재가공 문제도 해결할 수 있다.

VERICUT의 다양한 기능 중에서도 가장 주목해야할 것은 바로 가공 속도 최적화다. 기존 프로그램을 작은 단위의 구간으로 분할한 후 각 구간의 가공량이나 칩 두께에 따라 이송을 달리하거나(OptiPath 모듈), 공구의 절삭력과 스핀들 파워, 칩 두께, 최대 가공 속도 등의 가공 조건을 고려하여 서로 다른 가공 속도를 부여하는 방식(Force 모듈)으로 가공 속도를 최적화한다.

임 대표는 “특히 절삭력에 따라 가공 속도를 최적화하는 Force 모듈은 난삭재나 복잡한 다축 가공에서 상당한 효과를 낼 수 있는 솔루션이다. 최대 50% 이상의 생산성 향상을 경험할 수 있으며, 일단 소재를 한 번 정의하면 추후에 다른 공구나 새로운 장비에도 쉽게 활용할 수 있다는 것 역시 장점”이라고 설명했다.

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Force 모듈은 절삭력에 따라 가공 속도를 최적화해준다.

Force 모듈은 지난해 말 발표된 VERICUT 8.1 버전에서 다수의 차트 옵션 업데이트를 통해 절삭력 분석 기능을 강화하여 기대를 모았다. 새로운 버전에서는 포스 모듈 외에도 그라인딩 및 드레싱 검증 기능이 향상되고 적층 가공 모듈이 새롭게 추가되는 등 다방면의 개선이 이루어져 이 역시 많은 관심을 받았다.

다음달 개최되는 SIMTOS 2018에서는 올 여름 출시될 VERICUT 8.2를 미리 만나볼 수 있으며, 선반 최적화나 다이노미터기 연동 등 구체적인 업데이트 계획도 소개될 예정이다. CNC 검증과 가공 속도 최적화를 통한 생산성 향상에 관심이 있다면 전시회 기간 중 CGTECH 부스를 찾아보길 바란다.

‘CNC 검증과 가공속도 최적화’ 세미나 개최!

CGTECH이 SIMTOS 2018 기간 중 ‘CNC 검증과 가공 속도 최적화’를 주제로 세미나를 개최합니다. 생산성 향상이 고민이시라면 세미나에 참가해 새로운 솔루션 모색의 기회를 가져보세요!

일시 2018년 4월 4일(수), 13:30 – 15:50
장소 KINTEX 제 2전시장 307호

About 김솔 기자

다양한 취재 경험을 살려 여러분께 읽고 싶은 기사, 재미있는 기사 보여 드리겠습니다:)