위치결정 - 장착과 장탈/치공구구성요소-클램핑의 개요

▶ 장착(loading)과 장탈(unloading)

 

1. 방오법(Fool proofing)

 

공작물의 형태가 주로 비대칭형인 경우, 치공구에 공작물을 장착할 때 착오로 인하여

잘못 장착할 경우가 있다, 공작물의 장착 위치를 틀리지 않도록 하기 위하여 사용되

는 것이 방오법으로서, 공작물의 형태가 대칭인 경우에도 발생할 수 있으며, 이 경우

가공 부위가 바꾸게 된다. 방오법을 적용하기 위한 방법으로는 공작물의 가공 홈, 구

상의 비 대칭면을 가진 공작물을 쉽게 장착하기 위해 치공구에 부착된 보조장치이다.

공작물이 완전한 대칭구조일 때는 문제가 되지 않으나 비대치 형상일 때는 위치가 바

뀌지 않도록 장착시켜야 하며 이때마다 위치를 확인하는 것은 작업능률을 저하시키

게 되므로 공작물이 올바른 위칠 때만이 치공구에 장착 되도록 설계함으로써 작업

시간의 단추고가 위치 잘못을 방지할 수 있다. [그림 3-5]는 간단한 방오법 구조를 나

타낸 것으로 공작물의 돌출부(비대칭부분)를 이용하였다.

 

2. 분할법(indexing) 

(1) 분할부분에 마차에 의하여 마모가 방생하면 보정이나 교환이 가능한 구조이어야

한다.

(2) 끄덕임은 한쪽으로만 있게 한고 흔들림은 항상 한 방향에서 없애도록 한다.

(3) 분할부는 칩이나 먼지 등에 의한 분할 오차가 발생되지 않도록 설계 보호되어야

한다.

 

3. 공작물 장탈을 위한 이젝터(Ejector) 

치공구의 사용 목적은 경제적으로 생산하는데 있다고 할 수 있으며, 가장 경제적인

생산을 위해서는 공작물의 장착과 장탈이 짧은 시간에 이루어지는 것이 중요하다. 장

착의 경우는 정해진 절차에 의하여 하나, 장탈의 경우는 절차보다는 짧은 시간에 쉽

게 제거하는 것이 중요하다. 공작물 제거에 도움을 주기 위하ㅣ여 활용되는 기구가 이

젝터로서, 구성요소는 주로 핀(Pin), 스프링(spring), 레버(lever), 유공압 등이 이용된다.

이젝터(Ejector)를 사용할 경우 작업능률의 향상과 원가절감, 생산시간 단축, 치공구의

중량 감소, 안전사고 예방 등의 이점이 있다.

 

▶ 치공구 구성요소

 

클램핑(Clamping)의 개요

 

1. 클램핑의 정의 

클램핑은 치공구의 중요한 요소 중의 하나로서, 공작물을 주어진 위치에서 고정

(clamping), 처킹(chucking), 홀딩(holding), 구속(gripping) 등을 하는 것을 말하며, 공작

물은 치공구의 위치 결정면에 장착된 후에 절삭 가공 및 기타 작업 이루어지게 된다.

그러나 공작물은 주어진 위치에 고정이 이루어지지 않게 되면 절삭력이나 진동 등의

외력에 의하여 이탈되어 절삭이 불가능할 것이다. 그러므로 공작물은 절삭이 완료될

때까지 위치 변화가 발생 되어서는 안되며, 공작물의 주어진 위치를 계속 유지시키기

위하여 클램핑이 필요하게 된다.

 

2. 각종 클램핑 방법 및 기본원리 

각종 치공구에서 공작물을 클램핑(Clamping)하는 방법에는 여러 가지가 이용되며

(1) 공작물의 클램핑 과정에서 공작물의 위치 및 변형이 발생되지 말아야 한다.

(2) 공작물의 가공 중 변위가 발생되지 않도록 확실한 클램핑이 이루어져야 한다.

(3) 클램핑 기구는 조작이 간편하고 신속한 동작이 이루어져야 하는 일반적인 사항을

만족하여야 한다.

[그림 4-1]는 공작물의 위치 결정면과 고정력이 작용하는 위치와의 관계를 설명하고

있으며, 공작물에 대한 고정력의 작용은 그림에서처럼 위치 결정면 위에 작용하여야

공작물의 변형을 방지할 수 있게 된다. 클램핑할 때의 알반적인 주의 사항은 다음과

같다.

 

(1) 절삭력은 클램프가 위치한 방향으로 작용하지 않도록 한다.([그림 4-2] 참조) 절삭

력의 반대편에 고정력을 배치하지 않도록 한다.

(2)　절삭면은 가능한 테이블(table)에 가깝게 설치되도록 하여야 절삭시 진동을 방지할

수 있다.([그림 4-3]참조) 

 

 

(3) 클램핑 위치는 가공시 절삭압력을 고려하여 가장 좋은 위치를 택한다.

(4) 클램핑력(clamping)은 공작물에 변형을 주지 않아야 하며, 공작물이 휨 또는 영구

변형이 생기지 않도록 한다. 가능한 절삭력보다 너무 크지 않도록 최소화하는 것

이 좋다.

(5) 공작물의 손상이 우려 시 클램프에 다음과 같이 처리하여 사용한다.

1. 알루미늄, 구리 등을 연질 재료의 보호대를 부착한다.

2. 받침대를 부착하여 사용한다.

3. 베클라이트 또는 단단한 플라스틱의 보호대를 사용한다.

(6) 비강성의 공작물에 대한 손상, 변형, 뒤틀림을 방지하기 위하여 여러 개의 작은 힘

으로 분산하여 클램핑하며 , 클램핑력이 균일하게 작용하도록 한다.

(7) 클램핑 기구는 조작이 간단하고 급속 클램핑 형식을 택한다.

(8) 공작물의 형상에 적합한 클램핑 기구를 택한다.

(9) Clamp로 인한 휨이나 비틀림 발생하지 않도록 공작물의 견고한 부위를 가압 한다.

(10) Clamp는 상대 위치 결정구 또는 지지구에 직접 가하고 공작물을 견고히 고정하

여 Tooling 력에 충분히 견딜 수 있도록 하며, 공작물이 지지구에 대해 힘이 가해

지지 않도록 한다.

(11) Clamp는 진동, 떨림 또는 중압 등 공작물에 발생되는 힘에 충분히 견딜 수 있도

록 한다.

(12) Clamp는 공작물을 장. 탈착 시 이로 인한 간섭이 없도록 한다.

(13) Clamp는 치공구 본체에 설치 및 제거가 용이해야 한다.

(14) 중요하지 않는 곳을 Clamping함으로써 공작물이 손상되지 않게 한다.

(15) 가능한 한 복잡한 구조의 clamp보다 간단한 구조의 clamp를 사용한다.

(16) 가은한 한 Clamp는 앞쪽으로부터, 바깥쪽에서 안쪽으로, 위에서 아래로 작동 되도

록 설계하며 나사 clamp에서는 왼손 조작일 경우는 왼 나사를 사용하도록 한다.

(17) Clamp의 심한 마모가 우려될 경우 열처리 된 보호대를 부착시켜 사용한다.

(18) 기계 가공면의 고정시 가공 표면이 손상되지 않도록 주의하고 가공 중 또는 그

전후에 있어 작업자, 공작물, 치공구에 대한 위험이 없도록Clamp를 설치한다.

(19) 절삭력은 치공구에서 흡수토록 한다.

 

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