절삭 모서리의 반경 처리를 확인하고 기록하기

절삭 모서리의 반경 처리를 검증하고 기록하기

렘샤이드에 위치한 Schumacher Precision Tools GmbH는 내부 나사산 가공용 공구를 개발 및 생산합니다. 이 공구 전문 기업은 광학 검사 장비 »mμFocus«를 사용하여 신속하고 간편하며 신뢰성 있게 측정하고 기록합니다. 산업 현장에서 가공되는 다양한 소재에 대해, 절삭날에 정의된 이러한 둥글림은 절삭 공정 시 공정 안정성을 보장합니다. 따라서 절삭날 둥글림은 절삭 공구의 중요한 품질 특성 중 하나입니다.

렘샤이드에 위치한 공구 제조업체 슈마허 프리시전 툴스(Schumacher Precision Tools GmbH)의 대표이사인 볼커 노첼(Volker Nötzel) 공학박사도 이를 확인해 주었다. 슈마허는 100년 이상 렘샤이드 사업장에서 산업용 내부 나사산 가공 공구를 개발 및 생산해 왔다. 레姆斯하이트의 엔지니어들은 설계 및 제조 과정을 이제 완전히 디지털화했습니다. 이 과정에서 최적화를 위해 완전한 매개변수화 모델이 유한요소법(FEM) 고체 시뮬레이션에도 활용됩니다. 익스프레스 서비스를 통해 개별적으로 설계된 공구를 디지털 설계 방식으로 단품 또는 소량 시리즈로 단 48시간 이내에 제작할 수 있습니다.

완전 파라미터화

슈마허 프리시전 툴즈(Schumacher Precision Tools GmbH)는 자매 기업인 GAP Gesellschaft für angewandte Prozesslenkung GmbH와 함께 30년 이상 과학적 차원에서 데이터 통합 및 디지털 제어 방법에 대해 심도 있게 연구해 왔습니다. 연구 초기에는 CIM 전략을 통해 생산 및 처리와 관련된 모든 영역을 정보 기술적으로 상호 연결했습니다. 이미 20년 전부터 인공지능(AI) 분야의 딥러닝 접근 방식을 탐구해 왔으며, RWTH 아헨 공과대학과 협력하여 CNC 가공 센터의 상태 모니터링을 위한 신경망을 도입했습니다.

이러한 모든 연구 및 개발 활동을 통해 슈마허는 오늘날 제품 개발 과정에서 자체 개발한 모듈식 엔지니어링 방식을 채택하고 있습니다. 이 모듈식 시스템은 ToolDesign(TD) 및 ToolSimulation(TS) 모듈로 구성되어 있으며, 이를 통해 절삭 공구를 디지털 방식으로 변형 설계를 통해 설계하고, 생산 전 고체 시뮬레이션(FEM)을 통해 실제 사용 환경을 시뮬레이션하고 테스트합니다. 이에 따라 슈마허 엔지니어링 팀은 완전한 매개변수화 된 공구 모델을 활용합니다. 자동화된 변형 설계를 통해 최대 180개의 매개변수가 3D 공간에서 각 공구를 묘사하며, 이는 모서리 반경 처리까지 포함합니다.

슈마허(Schumacher)와 GAP의 개발 성과를 바탕으로 한 완전 디지털화된 공구 제작 키트는 E. ZOLLER GmbH & Co. KG사와의 긴밀한 협력을 위한 훌륭한 기반을 제공합니다. 슈마허와 GAP의 소유주이자 대표이사인 베른트 슈니링(Bernd Schniering) 박사는 특히 크리스토프 졸러(Christoph Zoller) 씨와의 개인적인 유대 관계 덕분에 참여 기업들의 개발 엔지니어들이 매우 신뢰할 수 있는 협력 관계를 구축할 수 있었다고 전했습니다.

베른트 슈니링과 폴커 노첼은 ZOLLER가 공구의 모든 관련 매개변수를 고정밀도로 측정하는 데 있어 특히 뛰어난 전문성과 역량을 갖추고 있다고 평가합니다. 특히 그들은 플라이델스하임에 있는 전문가들이 측정 기술 실무에서 나온 권고 사항을 적극적으로 수용하고 있음을 강조합니다. “그들은 이를 바탕으로 단기간 내에 측정 장비와 소프트웨어를 최적화합니다,”라고 베른트 슈니링은 설명합니다.

앞서 강조했듯이, 절삭 공구 제조업체들은 수년 동안 특정 방식으로 둥글게 처리된 절삭날을 가진 공구를 필요로 해왔습니다. 따라서 렘샤이드에 위치한 슈마허(Schumacher)의 공정 기획자들은 이에 상응하는 생산 설비, 예를 들어 글라이딩 연마 설비를 갖추고 있습니다.

그 결과, 이 회사는 절삭날 매개변수에 대한 문서화가 포함된 인증된 품질 보증 체계를 갖추고 있습니다. 이 과정에서 ZOLLER의 »mμFocus« 검사 장비를 사용하고 있습니다. “현재 이용 가능한 측정 방법과 측정 장비를 상세히 비교한 결과, ZOLLER의 »mμFocus«가 당사의 재현성 요구 사항을 충족한다고 확신하게 되었습니다.”라고 Volker Nötzel은 설명합니다. 이 장비는 콤팩트하고 견고하여, 생산 과정 중 측정뿐만 아니라 최종 검사 단계에서도 사용하기에 적합합니다. 레이저 광원과 측정 현미경을 이용한 비접촉식 광학 방식으로 작동하며, 측정 영역은 10 x 10 mm에 불과합니다. 가장 미세한 윤곽과 형상도 1 μm 미만의 정밀도로 측정할 수 있습니다. 또한 »mμFocus« 검사 장비는 고회전 나사산 드릴의 절삭 세그먼트에 있는 절삭 모서리나 나사산 측면과 같은 복잡한 형상도 문제없이 처리합니다.

넓은 수직 작업 및 조정 범위(Z축) 덕분에 »mμFocus«를 사용하면 매우 작은 공구부터 큰 공구까지 유연하고 반복 정밀하게 측정할 수 있습니다. “따라서 »mμFocus«는 특히 나사 가공 공구의 경우, 전 과정에 걸친 품질 보증에 탁월하게 적합합니다. 매우 짧은 세팅 및 조정 시간 덕분에, 당사의 측정 기술자들은 예를 들어 소량 생산되는 특수 공구를 제작할 때 모든 공구를 완벽하게 측정할 수 있습니다. 설계상 2~5 μm 범위로 지정된 치수 영역을 가진 라운딩 부위를 공정 안정성과 높은 반복 정밀도로 측정할 수 있습니다. 이를 통해 당사는 제작된 나사 가공 공구가 사양을 정확히 충족하도록 보장할 수 있습니다.”라고 Volker Nötzel은 전합니다. 그는 나사 가공 공구를 지속적으로 최적화하기 위해 »mμFocus« 검사 장치의 광학 측정 기술이 이제 없어서는 안 될 필수 요소가 되었다고 확신하고 있습니다.