치공구 구성요소 - 클램프의 종류 및 고정력 2

▶ 나사 클램프(Screw Clamp) 

이 클램프는 치공구에서 광범위하게 사용되고 있으며 설계가 간단하고 제작비가 싼

이점이 있으나 작업 속도가 느리다는 단점이 있다. 나사에 의한 클램핑 방법에는 나

사가 직접 공작물에 압력을 가하는 방식과, 스트랩을 이용한 간접적으로 압력을 전달

하는 방식이 있다.

또한 클램핑 기구로서 가장 널리 사용되고 있으며 설계 시 주의사항은 다음과 같다.

(1) 절삭력에 의하여 풀림이 잘 되지않도록 한다.

(2) 나사가 클램핑 했을 때 그 체결 길이는 나사 지름의 80%의 정도가 좋지만 치공구

용 너트의 높이는 1.5배(작은 지름의 것)~3배(큰 지름의 것)로 한다.

(3) 일반적으로 클램핑 볼트의 산형은 작은 지름(15mm 종도까지)은 삼각나사, 그 이

상은 사각나사 또는 사다리꼴 나사를 사용한다.

(4) 나사의 선단을 직적 공작물에 접촉하면, 그 면에 상처를 내는 수가 있으므로, 보호

대를 붙이는 것이 보통이다.

(5) 나사에 의한 클램핑은 작은 나사 등을 넣어서 공작물에 간섭으로 부드럽게 움직이

면서 클램핑하는 방법이 좋다.

(6) 급속 클램핑의 나사는 리이드각이 큰 나사를 사용하면 급속 클램핑이 되지만 풀리

기가 쉽다. 부드럽게 움직이는 나사는 보통 나사로 끼워 맞추면 풀리기 전에 클램

핑이 되는 수가 있다.

 

▶ 캠 클램프(Cam clamp) 

캠에 의한 클램핑 방법은 형태가 간단하고, 급속으로 강력한 클램핑이 이루어지는 장

점과, 클램핑 범위가 좁고 진동에 의하여 풀릴 수 있는 단점이 있다, 캠에 의한 클램

핑 방법에는, 공작물과 캠에 직접 접하는 직접 고정식 캠 클램피오가 간접으로 클램핑

되는 간접 고정식 캠 클램핑이 있으며, 주로 사용되는 캠(Cam)의 종류에는 편심 캠,

나사 캠, 원통 캠 등이 있다 클램핑하는 곳이 많은 다량 생산용 치공구에 많이 사용되

며 절삭 조건이 좋거나 자동 클램핑 등의 조건을 가진 것이면 편리하다. 캠의 형상은

제작이 곤란하지만 공작물을 고정하는데 있어서 신속하고 효율적이며 단순한 방법을

제공한다. 직접 가하는 캠 클램프는 5분 이상 절삭이 유지되거나 진동이 큰 경우에는

사용하지 못하며 그 원인은 클램프가 풀려져 위험한 상태가 되기 때문이다. 간접 클

램핑은 캠 작동의 모든 이점을 가지고 있으며 클램핑시 공작물을 헐겁게 하거나 이동

할 가능성을 감소시킨다.

 

▶ 쐐기형 클램프(Wedge Clamp) 

쐐기에 의한 클램핑 방법은, 간단한 클램핑 요소로 경사(구배)를 가지고 있는 클램프

(clamp)를 이용하여 공작물을 클램핑(Clamping)하는 것으로, 경사의 정도에 따라서

강력한 클램핑력(clamping force)이 발생될 쉬 있으며, 쐐기의 한 면은 공작물과 접촉

하고, 한면은 치공구에 접촉하여, 마찰에 의하여 정지상태가 유지되는 간단한 클램

핑 방법중의 하나이다.

쐐기 설계시 주의 사항은 다음과 같다.

(1) 쐐기 각도는 5°또는 1/10의 경사가 좋다.(7°가 가장 좋다)

(2) 재질은 동구강(STC)으로서, 내마모성과 취성을 주기 위하여 경화처리 한다.

(3) 빼내는 방향에는 작용 응력을 주지 않는다.

(4) 박아 넣을 때는 공작물의 미끄럼 멈춤이 필요하다.

 

▶ 토글 클램프(Toggle clamp) 

주로 용접 지그나 조립 지그 등에 많이 사용되며 공유압을 이용한 자동화 지그의

기본이 된다. 경 작업은 주로 스프리이에 의한 링크에 의해 작동되며 편심 clamp와

같은 원리에 기반을 두고 있으며 4가지 기본적인 clamping작용으로 되어있다, 즉,

하양 잠김형(hold down), 압착형(squeeze), 당기기형(Pull)과 직선 이동형(straight

line)이다. 토글 클램프의장점은 고정력과 작용력에 비해 매우 크다는 것이다. 작동

은 레버(Lever)와 세 개의 피븟(pivot)에 의해 움직인다.

 

(1) 클램핑 아중의 분포

[그림 4-7]은 동시에 여러개의 공작물을 클램핑하는 평형클램프 구조로서, 공작

물은 V홈에 의하여 위치 결정이 이루어져 있으며, [그림4-7]은 각 공작물에는 균

일한 클램핑력(f)가 작용 하영야 한다. 핀(pin) P₁, P₂, P₃에는 2f의 클램핑력이

작용하고, 핀 P₄에는 4f의 클램핑이 작용하며, 핀 P₅에 대한 모우멘트(moment)는

다음과 같다.

ㅣx X 2f = l X 4f lx = 2l

로 된다. 즉 l_x의 길이는 l 의 길이의 2배로 하면 되며, P5에는 6f의 클램핑력이

작용하며, 클램핑 핸들로 F의 힘으로 클램핑을 한다면, 반력의 모우멘트(moment)

와 클램핑 모우멘트가 같으므로.

의 힘으로 클램핑력(clamping force)을 가하면 된다.

 

 

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