영점 클램핑은 어떻게 작동합니까?

제로 포인트 클램핑이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

제로 포인트 클램핑은 공작 기계가 공작물이나 팔레트를 정확하고 반복 가능한 위치에 배치하고 클램핑할 수 있도록 하는 워크홀딩 시스템입니다. 일반적으로 다음과 같은 반복성이 있습니다. ±0.002mm 이상 . 핵심 원리: 공작물 팰릿에 고정된 정밀 풀 스터드(클램핑 볼트 또는 고정 손잡이라고도 함)가 기계 테이블에 장착된 리시버 모듈로 당겨집니다. 맞물리면 스터드는 한 번의 동작으로 축 방향(Z축)과 반경 방향(X/Y축)으로 잠기므로 수동으로 다시 정렬할 필요가 없습니다.

에서 유압 영점 클램핑 특히 시스템에서는 클램핑 메커니즘을 해제하는 데 유압이 사용됩니다. 모듈에 유압 오일이 공급되면 스프링 장착 클램핑 요소가 수축되어 풀 스터드를 삽입하거나 제거할 수 있습니다. 유압이 해제되면 강력한 스프링이 클램핑 요소를 구동하여 일반적으로 다음과 같은 힘으로 스터드를 잠급니다. 모듈당 15,000N ~ 60,000N , 모델에 따라 다릅니다. 이 "스프링 클램프, 유압 해제" 원리는 유압력이 손실되더라도 작업물이 안전하게 유지되도록 보장합니다.

영점 클램핑 시스템의 주요 구성 요소

시스템을 이해하려면 주요 부분과 상호 작용 방식을 알아야 합니다.

• 수신기 모듈(클램핑 장치): 에서stalled on the machine table or tombstone. Contains the spring/hydraulic mechanism and precision bore that accepts the pull stud.
• 풀 스터드(고정 손잡이): 공작물 팰릿이나 고정판에 고정된 경화된 접지 스터드입니다. 테이퍼형 또는 원통형 구조는 수신기의 클램핑 요소와 짝을 이룹니다.
• 클램핑 요소(볼 또는 세그먼트): 시스템이 고정될 때 풀 스터드의 홈을 잡는 리시버 내부의 강화된 강철 볼 또는 세그먼트입니다.
• 스프링: 실제 클램핑력을 제공합니다. 유압 시스템에서 스프링은 해제 중에 압축되고 클램핑 중에 완전히 팽창합니다.
• 유압 회로: 내부 채널이나 외부 호스를 통해 연결된 해제 장치를 작동시키기 위해 오일 압력(일반적으로 50-80bar)을 공급합니다.
• 씰 및 와이퍼 링: 냉각수, 칩 및 오염으로부터 내부 구성 요소를 보호합니다. 이는 장기적인 정확도에 매우 중요합니다.

단계별: 클램핑 사이클 작동 방식

1. 유압이 가해짐 수신기 모듈에 연결됩니다(일반적으로 50~80bar). 이는 스프링 팩을 밀어서 클램핑 볼이나 세그먼트를 안쪽으로 후퇴시키고 보어를 엽니다.
2. 풀 스터드가 삽입되었습니다. 오픈 리시버 보어에 넣습니다. 팔레트 또는 고정 장치가 모듈 면에 떨어져 정밀하게 연마된 데이텀 표면(Z 기준)과 접촉합니다.
3. 유압이 해제됩니다. 스프링이 팽창하여 클램핑 요소를 바깥쪽으로 당겨서 풀 스터드의 홈 안으로 밀어 넣습니다.
4. 풀 스터드가 아래쪽으로 당겨집니다. 클램핑 요소로 팔레트를 데이텀 표면에 단단히 누르십시오. 이러한 동시 X/Y 위치와 Z 배치는 단일 작업으로 달성됩니다.
5. 클램핑력이 유지됩니다. 스프링 장력만으로. 가공 중에 공작물을 고정하는 데 유압력이 필요하지 않습니다.

해제하려면 유압이 다시 적용되고 스프링이 압축되고 클램핑 요소가 수축되며 풀 스터드를 제거할 수 있습니다. 총 전환 시간은 일반적으로 60초 미만 .

반복성: 핵심 장점

영점 클램핑의 결정적인 이점은 뛰어난 위치 반복성입니다. 풀 스터드와 리시버는 엄격한 공차에 맞게 정밀하게 연마되어 팔레트가 장착될 때마다 미크론 단위로 동일한 위치로 돌아갑니다.

이러한 반복성은 일단 부품의 프로그램 오프셋이 설정되면 재프로빙이나 재인증이 필요하지 않습니다. 팔레트를 제거하고 다시 장착할 때 — 심지어 며칠 또는 몇 주가 지난 후에도 마찬가지입니다.

유압식 대 공압식 대 수동 영점 시스템

영점 클램핑 모듈은 해제 메커니즘에 대해 다양한 작동 방법을 사용할 수 있습니다. 비교 방법은 다음과 같습니다.

유압 영점 클램핑

유압 오일 압력을 사용하여 스프링 장착 클램프를 해제합니다. 최고의 클램핑력과 최고의 오염 저항성을 제공합니다. 대형 머시닝 센터, 대량 생산, 절삭유나 칩 부하가 심한 환경에 이상적입니다. 유압 공급 장치가 필요하거나 기계 내부 유압 회로와의 통합이 필요합니다.

공압식 영점 클램핑

방출을 위해 압축 공기(일반적으로 6bar)를 사용합니다. 유압 기반 시설이 없는 시설에 쉽게 통합할 수 있고 유압 버전보다 클램핑력이 낮아 가벼운 공작물과 연삭 또는 EDM 응용 분야에 적합합니다.

수동 영점 클램핑

작동은 육각 키 또는 수동 펌프를 사용하여 손으로 수행됩니다. 외부 전원이 필요하지 않습니다. 자동화된 작동이 필요하지 않은 도구실, 검사 또는 저용량 설정에 적합합니다.

영점 클램핑 시스템이 사용되는 곳

영점 클램핑은 광범위한 정밀 제조 환경에서 사용됩니다.

• CNC 머시닝 센터: 여러 부품 번호 간의 신속한 팔레트 변경; 재고정을 피해야 하는 5축 설정.
• 터닝 센터 및 선반: 동일한 원리를 기반으로 한 퀵 체인지 척 및 콜릿 시스템.
• EDM(방전 가공): 미크론 수준의 정렬을 유지하면서 와이어 EDM과 다이 싱크 EDM 기계 간에 전극 또는 공작물을 전송합니다.
• 연삭기: 공차가 엄격한 표면 또는 원통형 연삭을 위해 일관된 방향으로 연삭 고정구를 장착합니다.
• CMM 및 검사: 데이텀 참조를 보존하면서 다시 고정하지 않고 기계에서 CMM으로 부품을 이동합니다.
• 자동화 및 로봇 셀: 로봇 엔드 이펙터 또는 자동화된 팔레트 교환 장치를 사용하여 반복성을 보장하면서 로드/언로드할 수 있습니다.

영점 클램핑으로 설정 시간을 줄이는 방법

에서 traditional workholding, setup involves mounting the part, indicating datums with a dial gauge, applying offsets, and test-cutting — a process that can take 30분에서 몇 시간 직업당. 영점 클램핑을 사용하면 공작물 팰릿이 기계 외부에서 사전 구성됩니다. 로드되면 알려진 데이텀이 즉시 설정됩니다. 작업자는 팔레트를 로드하고 프로그램을 실행하기만 하면 됩니다.

영점 시스템을 사용하는 제조업체는 설정 시간이 다음과 같이 단축된다고 보고합니다. 70~90% . 하루에 10번의 설정을 실행하는 머신에서는 이는 복구로 해석될 수 있습니다. 매일 3~6시간의 생산적인 스핀들 시간 — 추가 장비를 추가하지 않고.

영점 클램핑 구현 시 중요한 고려 사항

• 모듈 배치 및 수량: 안정적인 3점 위치를 확보하려면 팔레트당 최소 3개의 모듈을 사용하십시오. 대형 팔레트에는 4개의 모듈이 표준입니다. 모듈이 많을수록 클램핑력과 강성이 향상됩니다.
• 오염 관리: 데이텀 면의 칩과 절삭유는 반복성을 손상시킵니다. 장착하기 전에 항상 수신기 표면을 청소하고 스터드를 당기십시오. 대부분의 유압 모듈에는 이러한 목적을 위한 내부 공기 퍼지 포트가 포함되어 있습니다.
• 풀 스터드 설치 토크: 토크가 부족한 스터드는 절삭력에 따라 움직일 수 있습니다. 제조업체가 지정한 토크 값을 정확하게 따르십시오.
• 수압 유지: 유압 씰과 오일 레벨을 정기적으로 점검하십시오. 팔레트 교체 중 압력 강하는 부분적인 맞물림과 낮은 반복성을 유발할 수 있습니다.
• 팔레트 재질 및 강성: 팔레트 자체는 클램핑 힘으로 인해 휘어지지 않을 정도로 견고해야 합니다. 무거운 가공에는 강철 또는 주철 팔레트가 선호됩니다.

FAQ: 영점 클램핑

Q1: 무거운 기계 가공에서 공압식보다 유압식 영점 클램핑이 더 나은 이유는 무엇입니까?

유압 시스템은 훨씬 더 높은 조임력(모듈당 최대 60,000N, 공압식의 경우 일반적으로 10,000~20,000N)을 생성하여 단단한 재료를 밀링, 드릴링 또는 터닝하는 동안 절삭력에 대한 저항력이 훨씬 더 높아집니다. 또한 절삭유와 칩에 대해 더 나은 밀봉 기능을 제공합니다.

Q2: 내장된 유압 장치가 없는 구형 기계에 영점 클램핑을 사용할 수 있습니까?

예. 독립형 유압 동력 장치를 외부에 연결하여 기계의 내부 시스템과 독립적으로 모듈을 작동할 수 있습니다. 공압 또는 수동 버전은 유압 회로가 없는 기계에도 적합한 대안입니다.

Q3: 영점 클램핑 모듈은 얼마나 자주 유지보수가 필요합니까?

일반적으로 사용하는 경우 유압 모듈에는 정기적인 씰 검사(일반적으로 매년), 유압유 품질 점검, 사용 전 기준면 청소가 필요합니다. 반복성 문제가 발생하는 경우 인장력 게이지를 사용하여 클램핑력을 확인해야 합니다.

Q4: 영점 클램핑은 소규모 배치 또는 프로토타입 작업에 적합합니까?

예. 소규모 배치의 가장 큰 이점은 작업당 설정 시간을 없애는 것입니다. 단일 부품의 경우에도 팔레트가 사전 구성되어 있으면 기계 설정에 1분 미만이 소요되므로 프로토타입 및 소량 생산에 매우 비용 효율적입니다.

Q5: 영점 클램핑 모듈의 일반적인 서비스 수명은 얼마나 됩니까?

고품질 유압 영점 모듈의 등급은 다음과 같습니다. 수백만 클램핑 사이클 정상적인 작동 조건에서. 서비스 수명은 주로 씰 마모와 기준면 및 풀 스터드의 표면 상태에 따라 결정됩니다.

Q6: 팔레트당 몇 개의 풀 스터드가 필요합니까?

안정적이고 반복 가능한 3점 위치를 위해서는 최소 3개의 풀 스터드(해당 수신기 모듈 포함)가 필요합니다. 대부분의 생산 팔레트에는 4개의 스터드가 표준입니다. 추가 스터드는 고강도 작업에 대한 총 조임력을 증가시킵니다.