공정집약으로 고품질 금형 가공 실현

공정집약으로
고품질 금형 가공 실현


세계 공작기계 시장은 복합가공기술이 주류를 이루고 있으며, 제어축 수의 다축화 및 연삭과 방전가공 등의 공정을 집약하는 제품이 시장의 이슈로 떠오르고 있다.

위아㈜의 SKT200TTSY는 대향형 2스핀들, 상하 2터렛을 가지고 있는 공정집약형 차세대 복합가공기로서 고출력 빌트 인 스핀들 모터를 가지고 있으며, 상하부 터렛 적용으로 높은 생산성을 보장하고 있다.

글/ 전유준 기자(yjchun@motioncontrol.co.kr)





2006년 공작기계 분야의 국내 설비투자는 6% 이상의 높은 증가율을 기록할 것으로 전망되고 있다.

통계에 따르면 공작기계 분야는 1998년부터 수주 총액이 증가 추세에 있으며, 2004년 5월부터 전년 동월 대비 22개월 연속 흑자를 기록하고 있다.

국내 공작기계 분야의 선도기업인 위아㈜는 지난해 매출 2조5천866억원에 영업이익 1천13억원과 순이익 630억원을 기록하는 등 매년 뛰어난 실적을 보이고 있으며, 2005년 현대 자동차 공작기계와 사업부를 통합한 이후 국제 시장에서도 경쟁력을 강화하고 있다.

SKT200TTSY

위아의 공작기계는 독자적인 설계에서부터 생산과 A/S에 이르기까지 높은 생산성과 정밀도를 기반으로 세계시장에서 호평을 받고 있다.

전 세계 80여 대리점을 편리한 작업성과 최소의 가공시간으로 최대의 생산성을 추구하는 수직형 머시닝센터 시리즈를 비롯하여 공장 자동화에 이용되는 수평형 머시닝 센터 시리즈, 세계 최고속도와 생산성을 가지고 있는 CNC 선반 시리즈, 유체 베어링의 특성을 살린 연통 연삭기 시리즈, 고강성과 고정도 및 편리한 작업을 위한 로터리 테이블형 보링 머신 등 다양한 제품을 시장에 공급하고 있다.

특히 고객의 다양한 요구를 수용하고 있는 공작기계에 대한 우수성은 국내외 각종 인증을 통해 확인되고 있으며, ISO 9001은 물론 유럽 안전 규격인 CE마크, 장영실상 등을 획득한 바 있다.




차세대 복합가공기로
고정밀, 생산성 향상

최근 국내의 공작기계 산업은 꾸준히 성장하고 있으며, 재료비가 차지하는 부분이 작아 고유가 추세에도 고부가가치를 창출할 수 있는 분야로 각광받고 있다.

또한 급속한 세계화 추세로 국제 경쟁이 심해지는 가운데 제조업에서는 경쟁력 강화를 진행시키기 위해 신제품과 제품의 고품질 등을 목적으로 공격적인 설비 투자가 진행되고 있어 산업 시장의 파급 효과를 높이고 있다.

세계 공작기계 시장은 복합가공기술이 주류를 이루고 있으며, 제어축 수의 다축화 및 연삭과 방전가공 등의 공정을 집약하는 제품이 시장의 이슈로 떠오르고 있다.

복합가공기의 개발, 생산은 예전부터 추진해왔지만 최근에 와서 특히 선삭기능과 밀링기능을 겸비한 공작기계의 판매대수가 급속히 증가하고 있으며 앞으로는 머시닝 센터에 필적하는 규모의 생산, 판매가 기대되고 있다.

특히 위아의 SKT200TTSY는 대향형 2스핀들, 상하 2터렛을 가지고 있는 공정집약형 차세대 복합가공기로서 고출력 빌트 인 스핀들 모터를 가지고 있으며, 상하부 터렛 적용으로 높은 생산성을 보장하고 있다.

또한 상부 터렛에 Y축을 부가하여 복합가공을 실현하고 있으며, 서브 스핀들 회전동기 제어로 비절삭 시간을 단축하고 있다.

또한 고정도와 고강성 일체형 베드는 각 축의 볼 스크류와 디지털 서보모터를 직결로 연결하여 고정도를 실현하고 있으며, 동급 최대 출력과 토크의 고속, 고강성의 축 구조를 가지고 있다.

특히 SKT200TTSY는 X축 새들에 일체형 구조를 적용하여 응답성과 강성 및 정도를 높혀 고객에게 좋은 반응을 얻고 있다.

상부와 하부의 2터렛에는 총 24개의 공구를 장착하여 한번의 셋팅으로 모든 복합 형상의 가공을 고속, 고정밀도로 수행할 수 있으며, 양쪽의 터렛은 고속의 빌트 인 주축으로 구동하여 높은 생산성 및 고정도를 보장하고 있다.

이외에도 최근 개발된 신형 회전 공구 홀더는 아답터에 의한 2면 구속을 통해 고강력, 고정밀 가공이 가능하며, 공구 교환도 매우 간편하다.


빌트 인 스핀들로
품질 극대화 구현

빌트 인 스핀들 구조

SKT200TTSY는 고정밀 빌트 인 스핀들 구조를 채택하고 있다.

기존의 기술은 모터에서 클러치 부분에 이르기까지 복수의 타이밍 벨트나 기어를 이용하여 동력을 전달시키는 방법을 채택하고 있었으며, 백러쉬로 인해 정도가 떨어지는 문제점을 안고 있었다.

빌트 인 스핀 타입은 자장이 일어날 수 있는 전자선을 두어 주축 자체가 돌아갈 수 있는 구조를 가지고 있어 직접 클러치로 전달이 가능하고 전달효율의 향상과 열영향, 소음, 진동 등을 억제할 수 있다.

C축까지 내장된 동일 성능의 좌우 스핀들은 모두 저속 고토크의 강력 중절삭부터 고속 정삭까지의 가공을 수행할 수 있으며, 장시간 연속가공에서도 열 변위를 최소화할 수 있도록 설계되어 있다.

또한 대향형 좌우 동급의 제 2주축의 경우는 한번의 척킹으로 동시 배면가공이 가능해 일반 장비의 2배 이상의 생산성을 실현하고 있다.

빌트 인 타입은 주축 안에 워터 쿨링을 사용해 대용량 열 발생에도 문제가 없다. 이와 함께 열 변형 보상 시스템은 고속의 움직임으로 인해 발생하는 열을 내부적으로 보상하고 있다.

이러한 시스템은 내부 AC에서 주축 발생열을 감지하고 재질에 따른 변이량을 측정해 보정할 수 있다.

위아의 이영만 부장은 “현재 빌트 인 타입의 경우 많은 업체들이 수입에 의존하고 있다.”며, “위아는 빌트 인 기술과 함께 특허로 등록되어 있는 열 보상 시스템 기술을 통해 고품질 금형 가공을 실현하고 있으며, 각 축의 고속화를 위해 축 쿨링 시스템 채택하고 있다. 현재 위아는 이러한 국산 기술을 기반으로 세계로 뻗어나가고 있다.”고 덧붙였다.

SKT200TTSY는 Y축 직교형 제어방식의 BMT65 공구대를 사용해 한번의 척킹으로 모든 복합 가공이 가능하며, 컴팩트한 설계로 기존 장비와 동일한 가공영역이면서도 장비의 설치공간을 축소할 수 있다.

또한 극좌표 보간이 필요없는 손쉬운 조작과 함께 C축 분할이 필요없어 비절삭 시간을 단축하였으며, 센터를 벗어난 위치의 밀링 가공이 가능하다.

이외에도 위아는 지난 4월에 개최된 SIMTOS 2006을 통해 선반 11종, 버티칼 9기종, 수평형 머신 5기종 등 총 25개의 제품들을 선보였으며, 다양한 제품들을 시장에 공급하고 있다.

위아의 이영만 부장은 “2000년부터 국내 시장 점유율 1위를 고수해온 위아는 2005년 2월에 현대 자동차 공작기계와 통합하여 풀 라인업을 갖추고 있다.”며, “현재 한층 업그레이드 된 기술과 생산력을 바탕으로 적극적으로 해외시장을 공략하고 있으며, 전세계 유수의 대학, 기업들과 공동 연구를 통해 꾸준히 고품질의 제품을 개발, 연구하고 있다.”고 밝혔다.

고정도, 고강성 일체형 베드