모듈러 지그 및 고정구 성능 평가 방법

목차

개요

1. 적용범위


2. 인용 표준


3. 용어의 정의


4. 종류


5. T-Slot 종류

5.1 플레이트 (Mounting Plate)
5.2 디스크 와셔 (Disk Washer)
5.3 블록 (Mounting Block)
5.4 지지대 (Abutment)
5.5 T 블록 (T Block)
5.6 T 클램프 블록 (T Clamping Block)
5.7 렌치 (Wrench)
5.8 클램프블록 (Clamping Block)
5.9 중간 매개 블록 (Intermediate Block)
5.10 보조 클램프대 (Support Clamping Bar)
5.11 보조 플레이트 (Support Plate)
5.12 위치결정 분할대 (Locating Segment)
5.13 위치결정 클램프대 (Position Clamping Bar)
5.14 그러브 나사 (Grub Screw)
5.15 위치결정 핀 (Locating Pin)
5.16 나사지지 받침 (Screwed Rest Button)
5.17 자동각도(경사) 받침 (Self-aligning Pad)
5.18 T-너트 (T-nut Extended)
5.19 T-너트용 스터드 볼트 (Stud for T-nut)
5.20 지그용 와셔 (Spherical Washer )
5.21 평면 와셔 (Plain Washer)
5.22 고정 너트 (Fixture Washer)
5.23 와셔 붙이 너트 (Collar Nut)
5.24 연장된 너트 (Extension Nut)
5.25 클램프 (Clamp)
5.26 베드 받침 (Bedding Support)
5.27 높이조절 실린더 (Height Adjusting Cylinder)

6. Hole 형 종류

6.1 플레이트 (Mounting Plate)
6.2 디스크 와셔 (Disk Washer)
6.3 마운팅 엘리먼트
6.4 클램핑 블록
6.5 클램핑 헤드
6.6 서브 블레이트
6.7 V-블록
6.8 V-블록 엘리먼트 nz 120° 오른쪽 왼쪽
6.9 스토퍼
6.10 위치 핀 스크루
6.11 유니버설 어댑터 블록 (한 방향 T-슬롯)
6.12 스크루 DIN 6332 돌출부가 있는 S 형
6.13 나사고정식 패드
6.14 구면와셔 원추형 시트
6.15 원추형 시트
6.16 칼라 너트 DIN 6331
6.17 연결너트
6.18 클램프 DIN 6315B 포크형
6.19 클램프 코가 달린 형
6.20 다운 홀더 클램프
6.21 워크 스포트
6.22 높이 조절 바

7. 겉모양 및 동작상태

7.1 겉모양 검사
7.2 동작상태 검사

8. 품질

8.1 평면도
8.2 직각도
8.3 평행도
8.4 T 홈간의 평행도
8.5 높이차
8.6 표면 거칠기
8.7 경도
8.8 위치결정 정도

9. 검사

9.1 겉모양 및 동작상태 검사
9.2 치수 검사
9.3 표면 거칠기 검사
9.4 경도 검사

10. 제품의 호칭 방법


11. 표시

KS B 4227 : 2008 해설

모듈러 지그 및 고정구 성능 평가 방법

Performance test method of modular jig and fixture ,KS B 4227 : 2008

개요

이 표준은 모듈러 지그 및 고정구 (modular jig and fixture)의 성능평가 방법을 규정하기 위하여 2008년에 제 1 판으로 발행한 한국산업 표준이다.

1. 적용범위

이 표준은 모듈러 지그 및 고정구에 대하여 규정한다.

이 표준은 일반 산업용기계, 공작기계, 금형제작용 및 자동화 가공라인의 피삭재의 고정 및 검사구로 사용되는 모듈러 지그 및 고정에 대하여 규정한다.

시스템은 지그 플레이트 및 모듈형 금형세트(Modular tooling set) 의 모든 구성품들이 T-slot 형 및 Hole 형을 이용하여 서로 연결할 수 있으며, 요소의 조립은 제조자의 재량이다.

2. 인용표준

다음의 인용표준은 이 표준의 적용을 위해 필수적이다. 발행연도가 표기된 인용표준은 인용된 판만을 적용한다. 발행연도가 표기되지 않은 인용표준은 최신판 (모든 추록을 포함)을 적용한다.

KS B 0161표면 거칠기 정의 및 표시
KS B 0501촉침식 표면거칠기 측정기
KS B 0806금속재료의 로크웰 경도 시험 방법
KS B 1342지그 및 고정구 조임쇠
KS B 5202마이크로미터
KS B 5203-1버니어캘리퍼스-제 1부 : 적용범위 0.1 mm 및 0.05 mm
KS B 5247전기 마이크로미터
KS B 5526금속재료의 로크웰 경도 시험기 - 제2부 : 시험기의 검증과 교정
KS B ISO 40176 각 머리 스크루 - 부품등급 A B
KS B ISO 40356 각 낮은 너트(모따기) - 제품 등급 A 및 B
KS B ISO 6753-1프레싱 및 몰딩용 공구 - 기계판 - 제1부 : 프레스 공구, 지그 및
고정구용 기계가공 평판
KS B ISO 6753-2프레싱 및 몰딩용 공구 - 제2부 : 몰딩용 메인 플레이트
BS 5078Jigs and Fixture components
DIN 6300Jigs and Fixture for Form-modifying Production Processes
ISO 4762Hexagon socket head cap screw

3. 용어의 정의

이 표준의 목적을 위하여 다음의 용어의 정의를 적용한다.

3.1 플레이트

공작물을 모듈러 지그세트에 고정구, 클램프를 이용하여 장착하기 위한 베이스로서 공작물의 위치를 결정하도록 설계되어 있다.

3.2 위치 결정구

위치 결정구의 머리부는 마모를 방지하기 위해 설계되고, 고정할 때 위치결정 패드가 수직이 되게 하며 공작물의 두께보다 작게 설계되어 있다.

3.3 지지구

드릴링이나 클램핑 압력에 대해 얇고 약한 부분의 휨이나 파손을 방지하기 위해 사용한다.

3.4 잠금 핀 (Locking Pin)

드릴 형판과 같이 사용하여 지지 역할을 한다.

3.5 너트 (Nut)

치공구의 구성 부품으로 여러 가지가 사용되며 보통압력(exert pressures)이 작용하는데 적합하다. 보다 큰 압력이 작용해야 하는 데는 육각 너트를 사용한다.

3.6 볼트 (Bolt)

드라이버나 렌치가 필요 없이 나사는 작은 하중이 작용하는 드릴 지그에 많이 이용되며, 모양은 널링을 이용하여 제작한다.

3.7 클램프 (Clamp)

공작물을 모듈러 지그에 장착시키기 위한 도구로서 사용된다.

4. 종류

모듈러 지그 및 고정구의 종류는 체결방법에 따라 분류한다. 분류 방법의 예는 표 1과 같다.

표 1 모듈러 지그 및 고정구의 체결방법에 따른 분류

제목 단위 (mm)
고정 방법호 칭
볼트 체결T-slot
T-너트 체결Hole

5. T-Slot 형 종류

모듈러 지그 및 고정구의 T-slot 형 부속품의 종류는 다음과 같다.

5.1 플레이트 (Mounting Plate)

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 연마처리

5.2 디스크 와셔 (Disk Washer)

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 연마처리

5.3 블록 (Mounting Block)

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 연마처리

5.4 지지대 (Abutment)

재질 : 스틸, 흑색 처리

5.5 T 블록 (T Block)

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 연마처리

5.6 T 클램프 블록 (T Clamping Block)

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 연마처리

5.7 렌치 (Wrench)

재질 : 스틸, 표면 경화 처리

5.8 클램프 블록 (Clamping Block)

재질 : 스틸, 흑색 처리

5.9 중간 매개 블록 (Intermediate Block)

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 연마처리

5.10 보조 클램프대 (Support Clamping Bar)

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 연마처리

5.11 보조 플레이트 (Support Plate)

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 연마처리

5.12 위치결정 분할대 (Locating Segment)

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 연마처리

5.13 위치결정 클램프대 (Position Clamping Bar)

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 연마처리

5.14 그러브 나사 (Grub Screw)

재질 : 스틸, 재질 5.8, 흑색 처리, 돌출부 연마처리

5.15 위치결정 핀 (Locating Pin)

비고 거친 표면의 공작물에 사용, 팁 부착형은 특히 케이스 부품에 적당하다
재질 :
몸체 : 열처리된 스틸, 비 경화 처리, 흑색 처리 스틸, 표면 경화 처리, 흑색 처리 [ c 만 해당]
인서트 : 경금속판, 널링형/ 뾰족형

5.16 나사지지 받침 (Screwed Rest Button)

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 흑색 처리

5.17 자동각도(경사) 받침 (Self-aligning Pad)

비고 위치를 결정할 때와 클램핑 포인트에 사용, 회전되지 않는 볼
재질 : 몸체 : 스틸 , 열처리, 인산염 처리
볼 : 볼 베어링 스틸, 경화처리
너트 : 스틸, 흑색 처리 (KS B ISO 4035)

5.18 T-너트 (T-nut Extended)

재질 : 열처리 스틸, 재질 8 무색, 재질 10 흑색 (테스트는 DIN 267 , 파트 4 에 따름)

5.19 T-너트용 스터드 볼트 (Stud for T-nut)

재질 : 열처리 스틸, 재질 8.8 , 흑색

5.20 지그용 와셔 (Spherical Washer)

비고 D 형 원추형 시트는 평면에 좁은 링 부위에만 사용, 뾰족한 라운드 홈에는 G 형만 사용
구면와셔 : 표면 경화처리 스틸, 표면 경화처리 스테인리스 스틸 1.4005 열처리 스틸, G 형 열처리

5.21 평면 와셔 (Plain Washer)

재질 : 스틸, 열처리, 펀치 타발, 인산염 처리

5.22 고정 너트 (Fixture Washer)

비고 구면의 표면은 DIN 6319 (EH 2305) 원추형 시트와 걸 맞는다.
이러한 결합은 고르지 않는 표면을 보정해준다.
재질 : 스틸, 재질 10, 인산염 처리

5.23 와셔 붙이 너트 (Collar Nut)

재질 : 스틸, 재질 10, 인산염 처리

5.24 연장된 너트 (Extension Nut)

재질 : 스틸, 재질 10, 인산염 처리

5.25 클램프 (Clamp)

재질 : 스틸, 열처리, 흑색 처리

5.26 베드 받침 (Bedding Support)

클램프 : 스틸, 표면 경화처리, 흑색 처리, 연마 처리
핸들 : 아연 다이캐스트

5.27 높이조절 실린더 (Height Adjusting Cylinder)

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 흑색 처리, 연마처리

6. Hole 형 종류

모듈러 지그 및 고정구의 T-slot 형 부속품의 종류는 다음과 같다.

6.1 플레이트 (Mounting Plate)
6.2 디스크 와셔 (Disk Washer)
6.3 마운팅 엘리먼트

재질 : 회 주철, 연마 처리

6.4 클램핑 블록

재질 : 스틸, 표면경화 처리, 연마 처리

재질 : 스틸, 흑색 처리

6.5 클램핑 헤드

재질 : 스틸, 흑색처리

6.6 서브 블레이트

재질 : 스틸, 표면경화 처리, 연마 처리

6.7 V-블록

재질 : 스틸, 표면경화 처리, 연마 처리

6.8 V-블록 엘리먼트 nz 120 오른쪽 왼쪽

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 연마 처리

6.9 스토퍼

재질 : 스틸, 표면경화 처리, 연마 처리

6.10 위치 핀 스크루

재질 : 스틸 재질 10.9

6.11 유니버설 어댑터 블록 (한 방향 T-슬롯)
6.12 스크루 DIN 6332 돌출부가 있는 S 형

재질 : 스틸, 재질 5.8, 흑색 처리 : 돌출부 경화 처리

6.13 나사 고정식 패드

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 흑색 처리

6.14 구면와셔 원추형 시트

비고 DIN 6319 구면 와셔 표면 경화 처리 스틸 혹은 스테인리스 스틸 G 형
D 형 원추형 시트는 평면에 좁은링 부위에만 사용, 뾰족한 라운드 홈에는 G 형만 사용
재질 : 구면와셔 표면 경화처리 스틸, 표면 경화처리 스테인리스 스틸

6.15 원추형 시트

재질 : 표면 경화처리 스틸, 표면 경화 처리 스테인리스 스틸, 열처리 스틸, G 형 열처리

6.16 칼라 너트 DIN 6331

재질 : 스틸, 인산염 처리

6.17 연결너트

재질 : 스틸,인산염 처리

6.18 클램프 DIN 6315B 포크형

재질 : 열처리스틸, 에나멜 코팅

6.19 클램프 코가 달린 형

재질 : 스틸, 열처리, 흑색 처리

6.20 다운 홀더 클램프

클램핑 레버 없음.
재질 : 스틸표면 경화 처리, 흑색 처리, 연마 처리

6.21 워크 서포트

이 제품은 초과되는 클램핑 부위를 서포트 하기 위해 사용한다.

* 변형 없이 민감한 제품들을 서포트
* 가공중에 진동을 막아 줌
* 클램핑 되는 제품들을 튼튼하게 해주기 위해 리브 부위, 고리 부위의 서포트
* 소재 부위를 서포트 하여 변형을 막아줌.
재질 : 표면 경화 처리 스틸, 질화물 처리, 흑색 처리, 연마 처리

6.22 높이 조절 바

재질 : 스틸, 표면 경화 처리, 흑색 처리, 연마 처리

7. 겉모양 및 동작상태

7.1 겉모양 검사

a) 흑피, 녹, 유해한 흠집(긁힘, 찍힘, 눌림 등) 이 없어야 한다
b) 기계 가공면에는 해로운 흠 및 다듬질이 불균일 등이 없어야 한다.
c) 치수 지정이 없는 모서리는 적당히 모떼기, 둥글기 등으로 한다.

7.2 동작상태 검사

a) 조합한 상태 또는 마스터에 조합하여 동작상태를 점검한다.
b) 결합 장치나 나사 장치에 걸림이 없어야 한다.

8. 품질

8.1 평면도

평면도를 구하는 계산을 단순화 하기 위하여 사각격자 추출 방법을 사용한다.
사용면의 면에 평행한 각 측정선산의 측정 점 수는 홀수로 하고 그 간격은 표2 에 따른다.

표 2 측정범의 간격 및 측정 점 수
제목 단위 (mm)
사용면의 길이
또는 나비
mm
측정 점의 간격
mm
측정 점 수
2501103
400905
6301405
10001557
그림 1 평면도 측정 방법

그림 1 과 같이 A, B, C, D, X 의 5 점에 대하여높이를 측정한 후, 절차 a) ~ g)에 따라 계산하여 결정한다.

a) 양 네모서리의 A, B, C, D 각 지점에서 수준기의 값이 0 이 되도록 고정베이스를 조정한후,
표 2 에서 규정한 측정 간격으로 각 점에 대하여 측정한다.

b) 대각선 AC 및 BD 양 끝의 높이를 같은 값으로 하였을 때, 중앙 교점 (X 점)의 값을구한다.

c) 상기 (X) 점의 값은 같은 값이 되도록 어느 측정선의 값에 가감산을 하여 양끝의 값을구한다.

d) 대각선 이외의 주변 측정선의 양끝 값을 (C) 로 결정한 구석 4 점의 값에 합하여 그중간점의
값을 구하고 최고점과 최저점의 차이를 계산한다.

e) 수직 격자를 축으로 하여 AB선 및 DC 선의 중앙값이 동일하도록 계산하여 기록한후
최고점과 최저점의 차이를 계산한다.

f) 수직 격자 AD선 및 BC 선의 중앙값이 동일하도록 계산하여 기록한 후 최고점과 최저점의차이를
계산한다.

g) d)~f) 의 최고점과 최저점의 차이 중 가장 작은 값을 표면도로 채택한다.

8.2 직각도

직각도는 직각이어야 두 부분 (직선이나 평면 부분)이 직각에서 벗어난 정도, 즉 대상이 되는
형체의 기준, 데이텀이 있어야 되는 형상공차로 데이텀 평면이나 축심이 90° 를 기준으로 한
완전한 직각으로 부터 벗어난 크기로 수직인 두 직선 (또는 평면)을 다른 한 부분에 끼웠을 때
그 간격의 최소가 되는 길이로 표시한다.

그림 2와 같이 고정 베이스의 직각도를 측정하기 위한 방법으로는
a) 정밀 정반에서 평면도가 가장 양호한 곳에 고정 베이스를 준비한다.
b) 고정 베이스에 전기마이크로미터의 레버를 고정시킨다.
이때 전기마이크로미터 레버의 방향은 레버의 밑면이 정반면과 수직으로오도록 한다.
c) 이때 고정베이스와의 최대한 근접시켜 측정방향에 나란히 설치한다.
d) 고정베이스에 부착된 전기마이크로미터 레버의 측정자가 고정베이스 하단부 임의의 기준점에 오도록 조정하고 0 점을 맞춘다.
e) 고정베이스의 하단부에서 상단부까지 적당한 구간을 정하여 3 회 이상 반복 측정한다.
전기마이크로미터의 지시값을 읽을 때는 손잡이에서 손을 떼고 지시값이안정되었을 때 값을 읽는다.
f) 측정 시 부호는 측정하려는 각도가 데이텀 면을 기준으로 90 ° 보다 크지면 양(+)로 한다.

8.3 평행도

정반 면에 데이텀으로 지정된 고정 베이스를 올려놓고 전기마이크로미터를 이용하여 고정베이스의 상단면 전면에 대하여 이동시켰을 때 전기마이크로미터가 지시하는 |최대값 -최소값 | 의 차이를
고정 베이스의 평행도 값으로 한다.

8.4 T 홈간의 평행도

정반 면에 데이텀으로 지정된 고정 베이스를 올려놓고 전기마이크로미터를 이용하여 양끝 단면으로 부터 약 2 mm 를 제외한 A 면을 기점으로 반대면 전면에 대하여 이동시켰을 때, 전기마이크로미터가 지시하는 | 최대값 -최소값 | 의 차이를 T 홈간의 평행도 값으로 한다.

8.5 높이 차

동일한 영역 내에서 조합되어 사용되는 2개 이상의 고정 블록을 정반 위에 올려 두고
전기마이크로미터를 사용하여 최소 3 개소 이상을 측정한 값을 평균하여산출한 값으로 한다.

8.6 표면 거칠기

고정 베이스 및 고정블록의 연삭면에 대하여 연삭 방향과 직각인 방향으로 촉점식 표면 거칠기를 사용하여 측정하며, 3 회 측정 후 산술 평균한 값을 측정값으로 한다.

그림 5 표면 거칠기 측정방법

표면 거칠기를 나타내는 요소로는 산술 평균 거칠기(Ra) 외 10 점 평균 거칠기(Rz)및
거칠기 최대값 (Rmax) 으로 구분할 수 있다.

8.7 경도

주로 로크웰 경도의 C 스케일을 사용하여경도를 측정한다.
그러나 고정베이스의 경우, 일반적으로 중량이 무겁고 크기가 크므로 로크웰 경도기에서
측정할 수 잇는 범위를 초과하기 때문에 별도의 시험편을 제작하여 경도를 측정하거나
다른 방법을 사용하여 경도를 환산하여 사용하는 방법으로 한다.
쇼어 경도 시험기에 의한 측정값을 기준으로 로크웰 경도값으로 환산하여 사용할 수 있다.
경도값의 결정은 5 개소에 대하여 측정하고 그 평균값을 경도값으로 결정한다.

8.8 위치결정 정도

설계 도면에 표기된 방법에 따라3 차원 측정기를 이용하여 기준원점을 설정하고 기준원점을
중심으로 기준 축을 설정한 후 각 기준 구멍에 대한 위치공차를 산출한다.
위치 공차는 중심점에 대한 원통형의 공차를 적용하며 각 기준 구멍에 대한 좌표를 구한 후
각 방향 (X 방향 및 Y 방향)에 대하여 |설계값 - 측정값|2을 구하여더한 후 , 루터를 계산하여
2 배 한 값으로 한다 즉,
위치도 공차 = 2 x [ (설계값 - 측정값 )2 · X +(설계값 - 측정값 )2· Y]1/2로 계산한다.

그림 6 위치 결정 정도 측정 방업

9. 검사

9.1 겉모양 및 동작상태 검사

겉모양 및 동작상태 검사는 육안 및 청각으로 시행하고, 7. 의 규정을 만족시켜야 한다.

9.2 치수 검사

치수 검사는 8.1 ~ 8.5의 규정에 만족하여야 한다.
측정기는 원리적으로 KS B 5247 에 규정한 전기마이크로미터를 사용한다.

9.3 표면 거칠기 검사

표면 거칠기 시험은 8.6 의 규정을 만족하여야 한다.
측정기는 원칙적으로 KS B 0501 에 규정한 접촉식 표면 거칠기를 사용한다.

9.4 경도 검사

경도 시험은 8.7 의 규정을 만족하여야 한다.
측정기는 원칙적으로 KS B 5526 에 규정한 로크웰 시험기 또는 마이크로 경도시험기를 사용한다.

10. 제품의 호칭 방법

모듈러 지그와 고정구의 호칭 방법은 각 제조업체의 재량에 따른다.

11. 표시

모듈러 지그와 고정구와 케이스의 적당한 곳에 호칭, 제조자명 또는 약호를 표시한다.

KS B 4227 : 2008 해설

이 해설은 본체에 규정한 사항 및 이들과 관련된 사항을 설명하는 것으로, 표준의 일부는 아니다.

1. 개요

1.1 제정의 취지

이 표준은 산업용 기계, 공작기계, 금형 제작용 및 자동화 가공 라인의 피삭재의 공정 및 검사구로 사용되는 모듈러 지그와 고정구에 대하여 규정한다.
시스템은 지그 플레이트 및 모듈형 금형 세트 (modular tooling set) 의 모든 구성품들을 T-slot 형 및 Hole 형을 이용하여 서로 연결, 고정시킬 수 있다

1.2 제정의 필요성

모듈러 지그는 선진국에서 이미 활발하게 개발 상용화 되고 있으며, 국내에서도 일부 기업들이
제품 개발을 추진하고 있다. 이에 국내 기업들의 제품 개발 지원 등을 위하여 모듈러 자그 및
고정구에 대한 성능 평가 방법을 KS 로 제정하게 되었다.

2. 현안 문제

이 표준은 2008년도에 한국산업표준으로 제정되었으며, 특별한 현안 무제가 없다.