[기술기고] 스카이빙(SKIVING) 원리

스카이빙 기법은 1910년 독일에서 첫 번째 특허가 출원된 점을 감안하면 새로운 제조 방법이라고 할 수는 없다. 하지만 거의 한 세기 동안 소프트웨어와 하드웨어의 기술적 한계로 인해 확산되지 못했으며, 편리하고 생산적일 수 있도록 신뢰성, 정밀도 및 속도를 보장하지 못했다.

작동 원리
작동 원리에 대해 대략적으로 이해하려면, 기어 호빙(hobbing)과 기어 쉐이핑(shaping)의 결합을 상상 해 볼 수 있다. 스카이빙 커터는 절단기는 멀티 스레드 기어 호브와 공정에 연결될 수 있다. 기어 호브의 나사산 수를 극단화해 각 원리가 절삭 날과 일치하도록 하면 스카이빙 공구가 된다.

그러나 기어 호빙과 달리 스카이빙은 공구 팁 진출시의 네거티브 경사각으로 인해 칩 생성이 균일하지 못해 스카이빙에는 다중 패스 접근 방식이 필요하다.

기어 스카이빙을 하는 이유는?
공작기계, 소프트웨어 및 툴링의 기술적인 발전 덕분에 스카이빙은 빠르고 효율적이며 유연한 기어 제조 방법이다.

이 기술을 사용하면 단일 셋업으로 하나의 복합 가공기나 머시닝 센터에서 부품의 모든 단계를 작업 할 수 있다. 전용 장비가 더 필요하지 않으므로 한 기계에서 다음 기계로의 소재를 이동시키며 발생하는 셋업 오류를 방지하고 반경 방향 런아웃 문제를 해결한다. 이 가공 방식은 브로칭, 프로파일링 또는 호빙 작업에 비해 총 가공 시간을 크게 줄일 수 있어 기어의 안정적이고 반복 가공이 가능하다.

공작물 스핀들과 공구 스핀들 간의 동기화 정밀도는 이제 높은 절삭 속도에서도 가능하며 품질을 유지한다. 스카이빙에서 공구의 각 절삭날은 연속적인 절삭으로 기어의 톱니를 가공해 브로칭과 관련해 기어 쉐이핑에 대한 효율적인 대안이다.

이 기법의 생산성과 다목적성은 단일 부품 생산과 중간 규모 로트의 생산에 모두 적합하다.

스카이빙은 특히 작은 기어 가공이나 출구 공간이 짧을 때 필수적이다. 연삭 휠을 사용하는 경우 공구 출구 공간이 과도하게 늘어나고 도면에 따라 간섭이 일어날 수 있다. 반면, 스카이빙 공구는 필요한 출구 공간이 작아 다른 제조 방식의 일반적인 단점들을 피할 수 있다.

초경 인서트를 사용하는 기어 호빙은 기존의 솔리드 공구처럼 재연마 할 필요가 없다. 이는 공장에서 더 이상 두 개의 공구를 재고로 보관하지 않아도 되므로 공구실을 최적화 할 수 있다. 교체식 초경 헤드가있는 솔루션의 참신함으로 인해 생크는 그대로 두고 헤드만 교체하면 되며, 최대 4배까지 날카롭게 할 수 있다.

<기고=Anna McQueen, Photos by=Malou van Breevoort(Seco Tools)>