정밀 맞춤형 기어 가공: 로봇 및 항공우주 분야 솔루션 | JS Precision

맞춤형 기어 가공은 최첨단 기계 작동의 핵심이며, 로봇 관절의 반복 운동이나 수만 회전 속도로 작동하는 항공기 엔진의 기능에 있어 1mm 미만의 정밀도가 요구되는 상황에서 필수적입니다.

이 두 분야는 기어 변속에 대해 거의 상반되면서도 까다로운 요구 사항을 가지고 있습니다. 즉, 극도로 높은 동력 밀도, 극도로 긴 수명, 극도로 조용한 작동, 그리고 가혹한 환경에서의 절대적인 신뢰성이 요구됩니다. 이러한 요구 사항은 기존의 산업용 기어 제조 방식으로는 충족하기 어렵습니다.

이 글에서는 JS Precision이 혁신적인 기어 제조 공정을 통해 CNC 기어 제조를 새로운 차원으로 끌어올리고, 혁신적인 장비에 필요한 핵심 동력을 제공하는 방법에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

핵심 답변표

주요 결과

• 기술적 전문성은 성능의 한계에 직접적인 영향을 미칩니다. 맞춤형 기어 가공 분야의 진정한 전문가는 재료 과학에서 정밀 연삭에 이르기까지 전체 공정 과정에 능숙해야 합니다.
• 비용 관리의 핵심은 공정 최적화 에 있으며, 최적의 기어 제조 공정에서 부가가치는 단순히 비용을 절감하는 것이 아니라 낭비를 최소화하고 최초 합격률을 극대화하는 데서 비롯됩니다.
• 인증 및 규정 준수 는 항공우주 산업 진출의 필수 조건입니다. 따라서 탄탄한 항공우주 품질 관리 시스템을 갖춘 공급업체를 선택하는 것은 프로젝트 성공의 전제 조건입니다.
• 시장 변화에 대응하기 위해서는 유연한 생산 능력을 갖추는 것이 매우 중요합니다. CNC 기어 제조 능력은 다양한 제품 의 소량 주문에도 신속하게 대응할 수 있어야 제품 개발 주기를 단축할 수 있습니다.

JS Precision: 맞춤형 기어 가공, 소량 신속 납품

JS Precision은 기어 가공 분야에서 다년간의 경험을 보유한 전문 제조업체입니다. ISO 9001 품질 표준을 엄격히 준수하며, 이러한 전문성과 경험을 바탕으로 맞춤형 기어 가공 분야의 모범 기업으로 자리매김했습니다.

이 회사의 핵심 경쟁력은 소재 선정 및 기어 설계부터 정밀 가공, 열처리, 테스트에 이르기까지 전체 공정 체인을 완벽하게 관리하는 데 있습니다. 각 단계마다 엄격한 기준과 전문적인 기술 지원이 제공됩니다.

소량 신속 납품 분야에서 당사는 단품 주문 및 3~5주 이내 신속 납품 부문에서 업계 최고 수준에 도달했습니다. 한 번은 유럽의 한 로봇 회사를 위해 DIN 4 등급의 정밀도를 요구하는 맞춤형 관절 기어를 제작하여 단 4주 만에 20개의 샘플을 납품함으로써 고객사의 연구 개발 주기를 40% 단축하는 데 기여했습니다.

당사는 전 세계 수백 건의 로봇, 항공우주 및 산업 장비 프로젝트 에 맞춤형 기어 솔루션을 성공적으로 제공해 왔습니다.

당사의 기어는 일반적으로 DIN 5-6 정밀도를 달성하며, 핵심 부품은 공정 최적화를 통해 DIN 4 이상으로 향상시킬 수 있습니다. 또한 안정적인 품질과 효율적인 서비스를 바탕으로 많은 고급 고객사의 핵심 전략 공급업체로 자리매김했습니다.

믿을 수 있는 맞춤형 기어 가공 파트너를 찾고 계신다면, 언제든지 저희에게 연락하여 제품 요구사항과 납기를 알려주시면 무료 맞춤 솔루션 및 견적을 제공해 드리겠습니다.

맞춤형 기어 가공은 로봇 관절의 초정밀 요구 사항을 어떻게 충족합니까?

로봇 관절용 기어 가공의 정밀도는 매우 까다롭습니다. 맞춤형 기어 가공은 혁신적인 기술을 통해 이러한 요구 사항을 충족하도록 특별히 설계되었습니다 . 마이크론 수준의 정밀 제어부터 경량화에 이르기까지 모든 측면이 로봇의 기능에 있어 매우 중요합니다.

백래시 없이 마이크론 수준의 정확도

정밀 치형 및 방향 수정: JS Precision은 CNC 기어 가공에 정밀 연삭 기술을 사용하여 미크론 수준의 치형 및 헬리컬 방향 수정을 수행할 수 있습니다. 이를 통해 하중을 받을 때 기어의 변형을 상쇄하여 변속기에서 거의 제로에 가까운 백래시를 구현하고 로봇에 위치 정확도와 반복성을 제공할 수 있습니다.

통합 설계로 여러 번의 설정 과정에서 발생하는 오류 발생 가능성을 제거했습니다. 기어 베어링 마운트, 스플라인 및 기타 관련 요소들을 기어 프로파일과 함께 동시에 가공함으로써, 여러 번의 설정 과정에서 발생하는 오류를 완전히 없앴습니다. 이는 맞춤형 기어 가공을 통해 초정밀 기어 가공을 구현하는 데 있어 매우 중요한 기반이 됩니다.

경량 및 고강성 소재 및 공정

특수 합금 사용: 선택된 재료에 따라 경량 알루미늄, 티타늄 합금 또는 금속 기반 복합 재료의 특수 합금을 사용하면 연결부의 무게를 줄이면서 기어의 강성과 피로 저항성을 향상시킬 수 있습니다.

구조 위상 최적화: 무게 감소 최적화는 기어의 중요하지 않은 응력 영역에 대한 과학적인 무게 감소 설계를 통해 수행되며, 이를 통해 기존 공정으로는 제작할 수 없는 복잡한 경량 구조를 5축 맞춤형 기어 가공을 통해 제작할 수 있습니다.

그림 1. 기어는 움직임을 조절하고, 토크의 균형을 유지하며, 로봇이 복잡한 작업을 완료하는 데 필요한 안정성과 정확성을 제공할 수 있습니다.

기어 제조 공정에서 최적의 열처리 방법 선택하기

기어 제조 공정 에서 열처리는 기어의 성능과 수명에 매우 중요한 단계입니다. 용도에 따라 적합한 열처리 공정이 필요합니다. JS Precision은 기어 가공 분야에서 풍부한 경험을 보유하고 있으며, 다양한 종류의 기어에 대한 정밀한 열처리 서비스를 제공합니다.

적절한 열처리 공정을 선택하면 기어의 신뢰성을 크게 향상시키고 향후 고장 위험을 줄일 수 있습니다. 귀사의 기어 작동 조건 및 성능 요구 사항을 알려주시면 당사 기술팀에서 귀사의 기어 제조 공정에 가장 적합한 열처리 솔루션을 추천해 드리고 무료 공정 검증 자문을 제공해 드립니다.

그림 2. 일반적인 담금질 매체의 열 전달률.

항공우주 분야 맞춤형 기어 가공을 위한 특별 표준

항공우주 산업에서 요구되는 맞춤형 기어 가공 조건은 일반 산업보다 훨씬 까다롭습니다. 극한의 환경과 극도로 높은 신뢰성 요구 사항으로 인해 기어 제조에는 특별한 기준이 적용되어야 합니다.

JS Precision은 완벽한 시스템과 전문 기술을 보유하고 있어 항공우주 산업의 맞춤형 기어 가공 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

AS9100 인증 프로세스의 완벽한 구현

AS9100은 단순히 인증 문서에 적힌 이름 이상의 의미를 지니며, 기어 제조 공정 전반에 걸쳐 추적 가능한 품질 관리 프로세스입니다. 입고 자재 검사부터 출하 시 배치 보고서에 이르기까지 모든 과정이 감사 및 추적 가능 하므로 생산되는 모든 기어가 항공우주 규격을 충족하는지 확인할 수 있습니다.

특수 재료 및 공정 요구 사항

항공우주 분야에 승인된 등급의 재료만 사용됩니다. 모든 공정은 검증되고 강화되었으며, 모든 변경 사항은 엄격한 PPAP(사전 생산 승인 절차)를 거쳐야 합니다 . JS Precision은 항공우주 제품 생산 과정에서 전문성과 독립성을 유지하기 위해 생산 및 관리 채널을 분리하여 운영합니다.

극한 환경 검증

항공우주용 기어의 성능 검증을 위해서는 고온 및 저온 시험, 염수 분무 시험, 진동 시험 등 다양한 환경 검증 시험이 필요합니다. 당사는 기어 가공 공정 설계 시 처음부터 이러한 극한 환경 조건을 충족하도록 설계했습니다.

최적화된 기어 가공 공정이 총비용을 절감하는 방법은 무엇일까요?

대부분의 기업들은 기어 비용 최소화가 가격 인하를 통해 달성된다고 잘못 생각하고 있습니다. 사실, 총비용을 최소화하는 데 있어 가장 중요한 것은 기어 가공 공정 최적화입니다. JS Precision은 품질 저하 없이 과학적인 공정 최적화를 통해 고객의 전체 비용을 크게 절감할 수 있도록 지원합니다.

시뮬레이션 기반 공정 최적화:

기어 가공에 앞서, 전문 절삭 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 가공 과정 중 공구 부하를 시뮬레이션함으로써 기어 가공 중 재료 낭비와 시간을 최소화 하고, 가공 매개변수를 최적화하여 공구 수명을 극대화합니다.

자동화 및 지능형 생산 라인:

로봇 자동 적재 및 하역 기능과 온라인 측정 및 보정 기능을 통합함으로써 인력 개입을 최소화하고 장비 효율(OEE)을 극대화하며 제품 배치의 안정성을 확보하는 동시에 품질 관련 재작업 및 고객 서비스 비용을 절감할 수 있습니다.

CNC 기어 제조 방식은 어떻게 소량 주문에 대한 유연한 대응을 가능하게 할까요?

소량 생산 및 다양한 종류의 주문에 대한 수요가 증가하고 있지만, 전통적인 산업용 기어 제조 방식은 이러한 수요에 신속하게 대응할 수 없습니다.

결과적으로, 우수한 기술적 특성을 지닌 CNC 기어 제조는 이러한 요구 사항을 충족하는 데 필수적인 솔루션이 되었으며, 이를 통해 JS Precision은 고객의 유연한 주문 요구 사항을 충족할 수 있게 되었습니다.

빠른 전환 기술

원점 위치 결정 시스템을 사용하면 공구 교체 및 고정 장치 교체에 단 몇 분밖에 걸리지 않습니다. 모듈식 공구 사전 조정 라이브러리와 결합하면 기존 산업용 기어 제조 공정에서 시간이 많이 소요되는 기어 제조 준비 시간을 상대적으로 단축할 수 있습니다. 따라서 소량 생산의 효율성이 크게 향상됩니다.

디지털 프로세스 라이브러리 및 지능형 스케줄링

숙련된 기어 가공 공정의 매개변수는 프로그래밍되어 모듈식으로 저장됩니다 . 유사한 주문이 다시 발생하면 저장된 매개변수를 즉시 불러와 최적화하고 생산할 수 있습니다. 지능형 스케줄링 시스템을 통해 긴급하거나 소량의 주문도 납기 일정에 영향을 주지 않고 적시에 처리할 수 있습니다.

소량 주문 기어의 납기 및 가격 문제로 어려움을 겪고 계시다면, 당사의 CNC 기어 제조 서비스를 통해 도움을 드리겠습니다. 주문 정보와 희망 납기를 알려주시면 신속하고 저렴한 맞춤형 제조 서비스를 제공해 드립니다.

산업용 기어 제조에서 대형 기어의 정밀 가공

풍력 터빈에 사용되는 요 기어와 같은 대형 기어의 가공은 산업용 기어 제조에서 상당한 난제였습니다.

크기가 크고 제조 정밀도가 높아야 했기 때문에 제조 장비와 공정에 어려움이 있었습니다 . 하지만 JS Precision은 대형 기어의 고정밀 제조를 성공적으로 달성했습니다.

대형 장비의 정밀도 보장: 직경이 수 미터에 달하는 대형 기어를 생산하기 위해서는 공작기계의 형상과 강성이 정확해야 합니다. 현재 당사는 레이저 간섭계를 장착한 플로어 스탠딩 밀링 및 보링 머신과 대형CNC 기어 호빙 머신을 사용하고 있습니다.

분할 가공 및 조립 공정: 초대형 기어의 경우, 고정밀 분할 가공 공정과 첨단 현장 보링 및 볼트 체결 공정을 결합하여 최종 기어 링의 정밀도 요구 사항을 충족합니다.

기계 내 측정 및 현장 수리: 대형 기어는 이동이 불가능하므로 휴대용 대형 기어 측정 장비를 사용하여 현장에서 검사를 진행합니다. 현장 검사 데이터를 바탕으로 현장에서 부분적인 정밀 수리 또는 연삭 작업을 수행하여 기어의 정밀도가 표준 요구 사항을 충족하도록 합니다.

고정밀 대형 기어 가공 서비스가 필요하십니까? 당사의 산업용 기어 전문팀에 필요한 치수, 정밀도, 적용 시나리오를 알려주시면 됩니다. 무료 기술 평가와 함께 최적화된 산업용 기어 제조 솔루션을 즉시 제공해 드리겠습니다.

그림 3. 첨단 CNC 가공 및 열처리 기술을 통해 뛰어난 내구성과 성능을 갖춘 대형 기어를 생산합니다.

사례 연구: 12주에서 3주로 단축 - 기어 세트 길들이기 제로가 휴머노이드 로봇 개발을 가속화하는 방법

도전

이 로봇 혁신 기업은 차세대 휴머노이드 로봇 개발 과정에서 핵심 고관절 감속기에 대해 매우 높은 성능 기준 을 요구했습니다. 동력 전달 시 유격은 항상 1분각 미만이어야 했으며, 설계 확정부터 모든 기능을 갖춘 검증된 시제품 제작까지 소요되는 기간은 12주를 넘지 않아야 했습니다.

기존 공급망은 여러 차례의 시험 생산, 독립적인 공정, 현장 시운전 및 디버깅을 거칩니다. 이러한 환경에서 기존 공급망은 주기 시간과 성능 측면에서 이중적인 병목 현상 에 직면하게 되며, 프로젝트 일정 요구 사항을 충족하기 어렵습니다.

해결책:

JS Precision은 체계적인 엔지니어링 접근 방식을 통해 고객의 불편 사항을 해결하고, 4단계 핵심 솔루션을 제공합니다.

1. 소재 및 디자인 협업 최적화:

개념 확정 단계부터 프로젝트에 참여하여, 열처리 후 치형 변형을 30% 감소시키는 저변형 침탄강을 추천함으로써 치형 가장자리 설계를 근본적으로 최적화 하고 향후 가공을 위한 기반을 마련했습니다.

2. 통합 프로세스:

혁신적인 5축 밀링 및 터닝 센터를 활용하여 유성 캐리어와 기어 블랭크를 한 번에 클램핑하고 일체형으로 성형 합니다. 이를 통해 여러 번의 클램핑으로 인한 기준점 오차를 완전히 방지하여 기어 세트의 조립 정확도를 향상시킵니다.

3. 폐쇄 루프 내 정밀 제조 및 검사:

엄격한 " 가공-측정-보정 " 폐루프 프로세스를 구현합니다. 정밀 연삭 직후 기어 측정 센터를 통해 치면 전체를 스캔하고, 미세 오차 데이터를 실시간으로 피드백하여 후속 가공 매개변수를 자동으로 보정함으로써 치면의 정확도가 DIN 4 이상을 일관되게 유지하도록 합니다.

4. 디지털 선택 및 사전 조립:

정밀 검사 데이터를 기반으로 기어를 디지털 시뮬레이션하여 정밀하게 조정합니다. 기어는 사전 조립, 윤활 처리 후 10,000등급 클린룸에서 단거리 운전 테스트를 거쳐 성능이 기준을 충족하는지 확인합니다. 이렇게 제작된 기어 는 "바로 사용 가능한" 상태로 고객에게 제공되어 현장 디버깅 시간을 절약할 수 있습니다.

결과

결과적으로 고객이 12주로 예상했던 기어 세트 납품 주기가 3주로 단축되어 효율성이 75% 향상되었습니다. 납품된 기어 세트는 "제로 브레이크인" 작동에 도달했으며, 변속기 백래시는 0.8 arcminutes 이내로 꾸준히 유지되어 고객의 성능 요구 사항을 완벽하게 충족했습니다.

고객은 이 협력을 "연구 개발 속도의 핵심 요소"라고 극찬했습니다 . 이에 JS Precision은 해당 회사의 전략적 공급업체로 선정되었습니다.

효율적인 납품과 최적의 성능을 보장하는 기어 시스템을 원하십니까? "사례 연구와 동일한 서비스"라는 메모와 함께 기어 설계도와 프로젝트 요구사항을 업로드해 주시면, 신속한 프로젝트 구현을 위한 맞춤형 기어 가공 솔루션을 제공해 드리겠습니다.

그림 4 휴머노이드 로봇 관절 감속기

자주 묻는 질문

Q1: 일반적으로 어느 정도의 기어 정밀도로 작업할 수 있습니까?

로봇공학 및 항공우주와 같은 고급 분야에서 당사의 기어 가공 능력은 DIN 5~6 수준입니다. 하지만 중요 부품의 경우, 맞춤형 기어 가공을 통해 DIN 4 수준의 정밀도를 달성할 수도 있습니다.

Q2: 내 용도에 맞는 적절한 열처리 공정을 어떻게 선택할 수 있습니까?

열처리 방법을 신중하게 선택하는 것은 하중 유형, 회전 속도 및 제조 재료를 고려한 복잡한 분석입니다. 당사 엔지니어는 고객의 특정 작업 조건에 맞춰 최적의 기어 제조 공정을 도출하기 위해 침탄, 질화 또는 유도 경화 에 대한 전문적인 조언을 제공합니다.

Q3: 소량 시제품 기어 주문의 최소 주문 수량(MOQ)은 얼마이며, 비용은 얼마입니까?

소량 생산 시제품 기어의 단품 주문에 적합합니다. CNC 기어 제조는 유연한 생산 능력을 갖추고 있어 대량 생산보다 단가는 높지만 전체 비용을 고려할 때 훨씬 경제적이고 실현 가능성이 높아 제품 개발 및 검증 단계에 매우 적합합니다.

Q4: 가공 과정에서 품질 관리는 어떻게 이루어지나요?

기어 가공 공정 전반에 걸쳐 IPQC 품질 관리를 실시하며, 주요 공정 후 100% 검사를 진행합니다. 최종 납품 전, 전문 기어 측정 센터에서 상세 치수 검사 보고서를 발행하여 모든 기어 배치에 대한 품질 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

Q5: 도면 접수부터 시제품 납품까지 평균 소요 시간은 얼마나 됩니까?

단순 기어 시제품의 납기는 2~3주 입니다. 복잡한 구조 또는 높은 정밀도를 요구하는 기어 세트는 3~5주가 소요됩니다. 또한, 긴급한 요구 사항은 신속 처리 서비스를 통해 충족할 수 있습니다.

Q6: 항공우주 관련 인증에는 어떤 것들이 있나요?

AS 9100 품질 시스템을 엄격하게 준수하며, NADCAP 공정 표준 또한 충족합니다. 당사는 항공우주 맞춤형 기어 가공 프로젝트 수행에 있어 풍부한 경험을 보유하고 있으며, 이 분야의 모든 특수 요구 사항을 만족시켜 드립니다.

Q7: 비표준 치형이나 특수 구조의 기어를 가공할 수 있습니까?

네, 저희 5축 CNC 장비와 첨단 CAM 소프트웨어는 인벌류트, 사이클로이드, 원형 호와 같은 비표준 치형 가공은 물론 캠과 스플라인이 통합된 복합 기어 부품 가공에도 특화되어 있어 다양한 가공 요구를 충족할 수 있습니다.

Q8: 중국 공급업체와 협력할 때 의사소통과 프로젝트 후속 조치는 얼마나 원활하게 이루어지나요?

당사는 전문적인 이중 언어 구사 프로젝트 관리자와 전문 PLM 플랫폼을 통해 실시간 프로젝트 대시보드 관리를 보장합니다. 이를 통해 효율적인 소통과 정보 투명성을 확보합니다. 또한, 시차 차이를 활용한 "릴레이 방식" 진행 상황 추적을 통해 프로젝트 전반에 걸쳐 원활한 진행 상황을 관리할 수 있습니다.

요약

맞춤형 기어 제조는 단순한 가공 및 제조 이상의 의미를 지니며, 기술, 공정, 경험 및 요구 사항의 정밀한 조합입니다.

로봇 시스템의 정밀한 관절, 항공우주 분야의 극한 환경, 산업 기계의 안정적인 성능 등 어떤 분야에서든 심도 있는 기술 지식, 경험, 효율적인 서비스를 갖춘 공급업체를 선정하는 것은 기어의 성능을 극대화하는 데 결정적인 요소가 될 수 있습니다.

JS Precision은 고급 CNC 기어 제조 분야에서 축적된 심도 있는 기술과 성숙한 기어 제조 공정 제어 시스템, 그리고 세계 최고 수준의 고객사를 위한 산업용 기어 제조 경험을 바탕으로, 혁신적인 프로젝트가 구상 단계부터 실제 비행에 이르기까지 전폭적인 지원을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

당신의 다음 기어 드라이브 변환을 시작하세요.

지금 바로 JS Precision 팀에 연락하여 기어 설계 컨셉 또는 도면을 제출하십시오. 당사는 견적뿐만 아니라 풍부한 적용 경험을 바탕으로 한 예비 타당성 분석 및 가치 최적화 제안을 제공해 드립니다.