1.1 연구개요 자동차의 경우 2만 여종의 수많은 부품으로 이루어지고 있으며, 이 중 변속을 위한 자동차 미션용 슬리브[그림1-2]는 수동 트랜스미션[그림1-1]에 들어가는 핵심 부품이다. 일반적으로 슬리브는 소재의 절삭(선삭)가공 및 치형 소성가공, 열처리 공정 등을 통해 제작되고 있다. 자동차 미션용 슬리브가 최종 완성품으로 출하되기 위해서는 치형설계 단계, 절삭 및 소성 가공(4축 ...
1.1 연구개요 자동차의 경우 2만 여종의 수많은 부품으로 이루어지고 있으며, 이 중 변속을 위한 자동차 미션용 슬리브[그림1-2]는 수동 트랜스미션[그림1-1]에 들어가는 핵심 부품이다. 일반적으로 슬리브는 소재의 절삭(선삭)가공 및 치형 소성가공, 열처리 공정 등을 통해 제작되고 있다. 자동차 미션용 슬리브가 최종 완성품으로 출하되기 위해서는 치형설계 단계, 절삭 및 소성 가공(4축 절삭가공 및 전용공구를 이용한 소성가공), 열처리, 연마가공, 최종 검사 등 공정[그림1-4]을 거치게 되는데, 이 중 가공 단계에서 선반을 통한 원통 형상제작, 어프로칭을 통한 일자형태의 1차 치형 소성가공, 마지막으로 슬리브 전용 공구를 통한 2차 치형 소성가공이 이루어지게 된다. 국내의 경우 2차 치형의 소성가공을 위하여 현재 전량 일본 fine-LABO사의 전용 공구[그림1-5]를 수입하여 사용하고 있으나, 공구 가격이 고가인 반면에 절삭수명이 상대적으로 낮다. 또한, 해외 제품의 특성상 주문기간이 오래 소요되어 업계의 생산변화에 효율적인 대응이 어려운 상황이다. 이러한 이유로 슬리브 가공을 위한 전용 공구의 국산화가 절실히 요구되고 있는 실정이다. 1.2. 연구 필요성 절삭공구산업은 소모성으로서 연관 산업에 파급 효과가 큰 핵심기반 산업이며, 국가기반산업의 경쟁력 확보에 중요한 역할을 하는 요소산업이다. 다품종 소량생산의 기술집약적 중소기업형 산업으로써 대량생산이 불가하며 공정자동화에 어려움이 많은 자본집약적 산업이기도 하다. 또한, 원자재의 원가구성비가 높은 재료공업으로 기술축적에 많은 시간이 소요되는 전형적인 노하우 산업이며 수요계층이 다양한 수출 유망산업이다. 최근 절삭공구의 기술개발 동향을 살펴보면 고속도강 계열에서 초경합금 제품으로 전환 및 원료의 고급화가 이루어지고 있으며 고속, 고능률 및 난삭재 가공비중 증대에 따른 코팅 절삭공구 비중이 확대되고 있다. 이와 더불어 고속가공, 건식가공, 고경도 가공 및 고정밀 사상 작업 공구가 개발(저절삭, 저저항, 다기능)되고 있으며, 환경문제 해결과 환경보호를 위해 코팅방법에서는 PVD코팅으로 전환과 드라이 커팅 공구 개발이 이루어지고 있는 상황이다. 또한, 난삭재 및 신소재 개발에 따른 공구 형상 가공 연구가 활발하며, 비철금속 가공용에서 금속과 고정밀 가공용 다이아몬드 공구개발이 이루어지고 있다. 한편, 특수한 가공을 위한 전용가공공구의 경우 대부분 주문생산에 의해 이루어지는 특성을 보이며, 자동차 트랜스미션 슬리브 및 기어류 치형형상 소성가공용 전용공구는 아직 국산화되어 있지 않은 실정이다. 국내의 경우 슬리브 가공용 공구는 일본 Fine LABO사가 시장을 선점하고 있으며, 일본 뿐만 아니라 국내 및 해외 선진 시장의 대부분을 점유하고 있는 상황이며, 특히 슬리브는 기어형상 등에 따라 다양한 형태로 제조되어야 하기 때문에, LABO사는 이에 대응하여 전용 공구를 주문 제작하여 판매하고 있는 상황이다. 수입되고 있는 일본 공구의 경우에 고객사에서 물량 변동에 따라 공구 확보가 어려운 경우가 빈번히 발생하고 있으며, 공구의 납품 기간이 3개월 이상이 소요되고 있는 실정이다. 이에 본 논문 연구를 통해, 슬리브 소성가공 전용 공구의 국산화 개발과 관련한 연구를 수행하고자 하며, 제조공정 프로세스별 심화연구를 통해 공정표준을 제시함은 물론, 선진사 대비 동등 이상의 공구 개발을 통해 기술/품질 경쟁력을 극대화하기 위한 토대를 마련하고자 한다.
1.1 연구개요 자동차의 경우 2만 여종의 수많은 부품으로 이루어지고 있으며, 이 중 변속을 위한 자동차 미션용 슬리브[그림1-2]는 수동 트랜스미션[그림1-1]에 들어가는 핵심 부품이다. 일반적으로 슬리브는 소재의 절삭(선삭)가공 및 치형 소성가공, 열처리 공정 등을 통해 제작되고 있다. 자동차 미션용 슬리브가 최종 완성품으로 출하되기 위해서는 치형설계 단계, 절삭 및 소성 가공(4축 절삭가공 및 전용공구를 이용한 소성가공), 열처리, 연마가공, 최종 검사 등 공정[그림1-4]을 거치게 되는데, 이 중 가공 단계에서 선반을 통한 원통 형상제작, 어프로칭을 통한 일자형태의 1차 치형 소성가공, 마지막으로 슬리브 전용 공구를 통한 2차 치형 소성가공이 이루어지게 된다. 국내의 경우 2차 치형의 소성가공을 위하여 현재 전량 일본 fine-LABO사의 전용 공구[그림1-5]를 수입하여 사용하고 있으나, 공구 가격이 고가인 반면에 절삭수명이 상대적으로 낮다. 또한, 해외 제품의 특성상 주문기간이 오래 소요되어 업계의 생산변화에 효율적인 대응이 어려운 상황이다. 이러한 이유로 슬리브 가공을 위한 전용 공구의 국산화가 절실히 요구되고 있는 실정이다. 1.2. 연구 필요성 절삭공구산업은 소모성으로서 연관 산업에 파급 효과가 큰 핵심기반 산업이며, 국가기반산업의 경쟁력 확보에 중요한 역할을 하는 요소산업이다. 다품종 소량생산의 기술집약적 중소기업형 산업으로써 대량생산이 불가하며 공정자동화에 어려움이 많은 자본집약적 산업이기도 하다. 또한, 원자재의 원가구성비가 높은 재료공업으로 기술축적에 많은 시간이 소요되는 전형적인 노하우 산업이며 수요계층이 다양한 수출 유망산업이다. 최근 절삭공구의 기술개발 동향을 살펴보면 고속도강 계열에서 초경합금 제품으로 전환 및 원료의 고급화가 이루어지고 있으며 고속, 고능률 및 난삭재 가공비중 증대에 따른 코팅 절삭공구 비중이 확대되고 있다. 이와 더불어 고속가공, 건식가공, 고경도 가공 및 고정밀 사상 작업 공구가 개발(저절삭, 저저항, 다기능)되고 있으며, 환경문제 해결과 환경보호를 위해 코팅방법에서는 PVD코팅으로 전환과 드라이 커팅 공구 개발이 이루어지고 있는 상황이다. 또한, 난삭재 및 신소재 개발에 따른 공구 형상 가공 연구가 활발하며, 비철금속 가공용에서 금속과 고정밀 가공용 다이아몬드 공구개발이 이루어지고 있다. 한편, 특수한 가공을 위한 전용가공공구의 경우 대부분 주문생산에 의해 이루어지는 특성을 보이며, 자동차 트랜스미션 슬리브 및 기어류 치형형상 소성가공용 전용공구는 아직 국산화되어 있지 않은 실정이다. 국내의 경우 슬리브 가공용 공구는 일본 Fine LABO사가 시장을 선점하고 있으며, 일본 뿐만 아니라 국내 및 해외 선진 시장의 대부분을 점유하고 있는 상황이며, 특히 슬리브는 기어형상 등에 따라 다양한 형태로 제조되어야 하기 때문에, LABO사는 이에 대응하여 전용 공구를 주문 제작하여 판매하고 있는 상황이다. 수입되고 있는 일본 공구의 경우에 고객사에서 물량 변동에 따라 공구 확보가 어려운 경우가 빈번히 발생하고 있으며, 공구의 납품 기간이 3개월 이상이 소요되고 있는 실정이다. 이에 본 논문 연구를 통해, 슬리브 소성가공 전용 공구의 국산화 개발과 관련한 연구를 수행하고자 하며, 제조공정 프로세스별 심화연구를 통해 공정표준을 제시함은 물론, 선진사 대비 동등 이상의 공구 개발을 통해 기술/품질 경쟁력을 극대화하기 위한 토대를 마련하고자 한다.
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