바이스, 지그 고정의 모든 것

이해를 돕기위한 바이스 무료 저작권 이미지.

소재 고정 실패가 불량을 만든다.

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1. 고정이 흔들리면 가공도 흔들린다

머시닝센터(MCT)에서 가공이 시작되기 전, 가장 중요한 첫 단계는 공작물의 고정이다.
아무리 정밀한 공구를 사용하고, 완벽한 NC 프로그램을 짜더라도
공작물이 흔들리거나 기울어져 있으면 모든 게 무너진다.
실제 가공에서 불량의 상당수는 공구가 아닌 소재의 고정 실패에서 시작된다.

공작물 고정에는 일반적으로 바이스(Vise)나 지그(Jig)가 사용되며,
이 두 요소는 단순한 고정구가 아니라 가공의 정확도, 안전성, 작업 효율을 좌우하는 핵심 장비다.
이 글에서는 바이스와 지그의 기본 개념부터, 실무에서 자주 발생하는 고정 실패 사례,
그리고 그것이 어떻게 불량으로 이어지는지까지 깊이 있게 다뤄보자.

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2. 바이스란 무엇인가?

바이스(Vise)는 공작물을 물리적으로 고정하기 위한 기계 장치다.
대부분의 밀링 작업, 특히 평면 가공이나 단면 정삭에서 자주 사용된다.
바이스는 **이동조(움직이는 턱)**와 **고정조(고정된 턱)**로 구성되며,
조임 나사를 통해 공작물을 강하게 눌러 고정한다.

바이스의 핵심은 다음 세 가지다:

1. 클램핑력: 공작물을 단단히 누르는 힘
2. 평행도: 바닥과 턱이 평행해야 공작물이 기울지 않음
3. 반복 정밀도: 동일한 위치에 정확히 고정될 수 있는지

바이스가 흔들리거나 수평이 맞지 않으면,
공구가 아무리 정확해도 가공면이 기울거나 편심 가공이 발생한다.
이 경우, 전체 공정이 무의미해지고 소재, 공구, 시간 모두 낭비된다.

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3. 지그란 무엇인가?

지그(Jig)는 바이스보다 더 복잡한 형상이나 반복 가공에서 쓰이는 맞춤형 고정 장치다.
지그는 단순한 고정을 넘어, 다음과 같은 역할을 한다:

• 정렬 및 기준 잡기: 공작물이 항상 동일한 위치에 고정되도록 도와줌
• 가공 정확도 향상: 측정 없이 반복 가공 가능
• 작업 속도 향상: 고정 → 가공 → 분리 사이클 단축

지그는 주로 가공품의 형상, 방향, 재질에 따라 설계되며,
특히 비규격형 부품, 곡면, 비정형 소재에 필수적으로 사용된다.

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4. 실무에서 일어난 고정 실패 사례

내가 처음 바이스를 쓸 때, 가장 많이 했던 실수가 공작물 기울기 체크를 생략한 것이다.
처음엔 바이스에 딱 넣고 조이면 된다고 생각했다.
그런데 가공 후에 보면, 한쪽이 0.1mm 이상 틀어져 있었고,
그건 그대로 불량으로 이어졌다.
왜 그랬을까?

바이스의 바닥이 수평이 아니었고,
공작물에 **버(Burr)**가 남아 있었으며,
클램핑 시 지나치게 강하게 눌러 소재가 살짝 들리는 현상이 생겼기 때문이다.

또 다른 경우는 지그를 잘못 설계해서 생긴 문제였다.
반복 가공을 위해 만든 지그였는데, 기준 홀이 살짝 어긋나 있었다.
결과적으로 같은 제품을 수십 개 깎았는데,
모두 한쪽 끝 치수가 0.15mm 이상 틀린 불량이었다.

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5. 고정 실패가 만드는 불량 유형들

고정이 제대로 되지 않으면 다양한 형태의 불량이 발생한다:

불량 유형설명

📐 치수 불량	바이스 기울기/수평 미확인으로 치수 오차 발생
💥 진동/소음	클램핑 불량 → 가공 중 진동 유발 → 면 품질 저하
🧩 편심 가공	공작물 기준점이 틀어져 한쪽 치수만 과삭/미삭
💣 공구 파손	고정 미흡 + 급피드 → 공작물 이탈로 공구 충돌
🔁 반복 정밀도 저하	지그 오차 누적 → 제품 간 치수 일관성 무너짐

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6. 소재에 따른 고정 방법 차이

• 알루미늄: 연질이라 너무 강하게 조이면 압흔 발생
• 스틸/주철: 강성은 좋지만 진동이 크므로 안정 고정 필수
• 파이프류/곡면: 전용 지그 없으면 미끄러짐 발생 → 클램프와 받침대 조합 필요
• 복합소재/플라스틱: 열 발생 시 변형 우려 → 열전도 고려한 고정 필수

소재가 바뀌면 바이스 조이는 압력부터 받침 구조까지 모두 달라져야 한다.

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7. 공정 최적화를 위한 고정 전략

바이스와 지그는 그저 ‘잡는 장치’가 아니라, 공정 효율을 좌우하는 전략 장비다.
단순한 고정 실패 하나로,
🔧 가공공정 3번 이상 반복
🔧 불량률 증가
🔧 공구 수명 단축
🔧 작업자 피로도 상승
이 모든 결과가 실제로 일어난다.

따라서 공정 설계 시 가장 먼저 해야 할 일은 다음이다:

1. 공작물 기준면 선정
2. 바이스 or 지그 선택
3. 클램핑 시뮬레이션
4. 실측 후 시운전
5. 1개 가공 후 검증 → 양산 진행

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8. 기술자는 고정을 설계할 줄 알아야 한다

초보 때는 단순히 "바이스에 넣고 돌리면 되는 거 아닌가요?"라고 생각했다.
지금은 그 생각이 얼마나 무서운 건지 안다.

“소재를 어떻게 잡을 것인가?”는 가공의 시작이자, 가장 깊은 설계다.
그걸 알면 ‘왜 공차가 안 나오는지’, ‘왜 공구가 자꾸 깨지는지’
모든 문제의 원인이 보인다.

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끝 맺으며

바이스는 가공이라는 종목에서 제일 중요한 요소중 하나라고 해도 과언이 아니다.

그 종류만해도 엄청나고 브랜드만 봐도 눈이 아플 정도 이다.

바이스와 지그는 단순한 보조 장비가 아니다.
정확한 고정 없이는 정확한 가공이 있을 수 없다.
고정이 흔들리면, 설계도 가공도 모두 흔들린다.

이 글을 통해
‘가공의 시작은 고정이다’라는 사실을
조금 더 현실감 있게 전달할 수 있었기를 바란다.