서보 프레스를 사용한 고정밀도 냉간단조

전문가 제언

○ 최근 자동차 메이커 각 사가 개발추진하고 있는 저연비 자동차용 엔진의 가변밸브타이밍시스템에 연비향상을 위해 엔진에 부하를 주지 않고 저속으로 공회전하는 아이들링스톱(idling stop)등의 새로운 엔진제어시스템을 채용하고 있지만, 기존의 유압제어 가변밸브타이밍시스템은 엔진시동 시에 유압이 안정화 되지 않아 시동과 정지를 반복하는 아이들링스톱 등 치밀한 컨트롤을 필요로 하는 엔진에의 대응에는 문제가 있어 유압대신에 모터구동에 의한 전동가변밸브타이밍시스템이 채용되고 있는데 이 시스템의 구성부품인 2단 사이클로이드 기어는 일반 프레스로는 단조가 불가능하다.

 

○ 이런 특수용 부품의 단조를 위해 탄생한 것이 서보프레스기이다. 기존의 기계프레스의 램 슬라이드 구동은 크랭크기구를 이용한 회전모터에 의한 회전운동의 직선운동화로 슬라이드의 추력과 속도는 가변불가로 재료의 소성변형에서 시시각각으로 변화해야하는 가공력과 가공속도를 필요에 맞추어 대응할 수 없다. 그러나 서보프레스의 경우는 디지털제어가 가능하기 때문에 컴퓨터 소프트웨어의 알고리즘에 의한 제어가 가능하여 시뮬레이션결과와 연계 정밀제어를 할 수 있어 소성변형에 시시각각으로 가공속도와 가공력을 가변시킬 수 있어 복잡 다양한 형상의 성형이 가능하다.

 

○ 서보프레스를 사용하여 냉간후방압출에 있어 제품의 고정밀화와, 냉간단조로는 거의 불가였던 인터널기어의 치형성형의 성공사례, 또 서보제어에 의한 진동모션의 윤활법과 펄스모션 제어로 홀 가공, 서보다이쿠션 등 다양한 서보기구의 활용법에 대하여 소개한 자료가 있다.

 

○ 서보기구가 많이 적용되고 있는 곳이 유압밸브이지만 기계에 직접 적용되는 사례는 그다지 많지 않다. 그러나 최근 프레스기에 적용 좋은 성과를 내고 있다는 연구보고도 있다. 4개의 서보모터를 4축 직동 식에 적용한 서보프레스를 개발 정밀냉간단조에 적용한 사례보고도 있다. 서보프레스는 일본에서 처음 시작 십여 년이 경과하였지만 우리나라에서도 개발제작을 서두르고 있는 단계이다. 

저자

Takashi ISHIKAWA and Takahiro ISHIGURO

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2014

권(호)

55(645)

잡지명

塑性と加工

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

902~906

분석자

정*갑

분석물

• 서보 프레스를 사용한 고정밀도 냉간단조.pdf [544,127 byte]

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