5축 머시닝센터를 이용한 항공기부품 가공
항공기는 초대형기 시대에서 중형기 시대로 접어들고 있으며, 최근 몇 년 동안 많은 신형기의 취항이 시작되고 있다. 항공기 엔진은 규제 완화로 4발기에서 2발기로 바뀌어 대형화되었으며, 마찬가지로 더욱 연비가 높은 기종이 최근 몇 년 동안 사용되기 시작하고 있다.
여기에서는 5축 머시닝센터 HERMLE C 시리즈를 사용한 블리스크(Blade In Disk) 가공사례 및 구조부품의 3축 트로코이드 가공을 소개한다.
항공기의 경우, 연소기보다 앞 측의 압축기는 티타늄계 재질을 사용한다. 티타늄계 재질은 강철계 가공에서 최근 들어 자주 사용되는 얕은 깊이 절단/고이송으로 가공할 경우, 고이송으로 날끝만 크게 손상을 받는다. 일반적으로 어느 정도 Z방향의 주사선이 많아지도록 속도를 떨어뜨리는 가공이 많이 사용된다. 이로 인해 스핀들에 부가되는 부하도 커지며 강성도 높아져야 한다. Inconel계 재질은 고경도이며 가공 시 진동이 심하다.
5축 머시닝센터 HERMLE C 시리즈의 스핀들은 강성이 높으며, 특히 C42보다 소형기에서는 프레임에 인조석을 사용하고 있어 가공할 때 진동이 감쇠되기 쉬우므로 이러한 가공에 적합하다고 할 수 있다.
엔진은 대형화되고 있으며, 필연적으로 블리스크도 대형화된 압축기의 앞단 날개의 외경이 1m 가까이 된다. 블리스크를 가공할 때에는 동시 5축 가공으로 하고, 외경이 1m 가까이 되는 가공이 가능하며 고속으로 동시 5축 가공이 가능한 기계는 한정될 수밖에 없다.
HERMLE C 시리즈는 최대 스트로크 1,200mm의 C60까지 라인업되어 있으며, 소형기와 동등한 가공속도로 원활한 동시 5축 가공이 가능하다. 또한, C 시리즈는 선삭 기능을 겸비한 기종으로, 외형 선삭가공에서 날개면 절삭가공까지 대응할 수 있다.
