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일본 국제공작기계전시회에서 바라본 새로운 생산 가공 기술

전문가 제언: □ 최근 절삭 가공이나 비절삭 가공에 있어 요구되고 있는 가공정밀도는 상상을 초월할 정도로 엄격화 되고 있다. 특히 모바일기기와 같이 휴대하여 이동하는 기기들은 경량화를 필요로 하기 때문에 재료는 가공이 어려운 난삭재가 많고, 우주항공기에 사용되는 부품은 경량화뿐 만 아니라 형상 가공정밀도도 일반 기계 부품과는 한 자리 높은 수준을 요구하고 있다.

□ 이와 같은 요구를 만족시키기 위해서는 가공에 사용되는 공작기계는 물론 공구도 이에 대응할 수 있는 것이 필요하다. 종래의 절삭 가공인 경우의 최대 정밀도는 마이크로미터(10-6미터), 즉 미크론이 사용단위였다면, 최근에는 나노미터(10-9미터)의 단위가 범용화되고 있는 추세이며, 레이저 가공에서는 이미 피코(pico10-12)단위를 뛰어넘어 펨토초(femto second 10-15초)라는 단위를 사용하고 있다. 아마도 단위계에서 알려진 가장 작은 단위의 명칭으로는 아토(atto 10-18)라 알고 있지만 머지않은 장래에 이의 단위를 적용한 가공정밀도를 요구하게 될지도 모른다. 즉 요구되는 가공정밀도는 끝이 없이 발전해 가고 있다.

□ 이런 추세 속에서 공작기계 분야의 발전 현상을 보면 연삭기의 경우 숫돌을 사용한 연삭으로도 래핑으로만 완성할 수 있었던 경면 가공을 가능하게 하는 연삭기와 숫돌이 개발되었다. 또한, 연삭 가공으로만 해야 했던 캠 샤프트나 크랭크샤프트를 절삭 가공만으로 가공면의 거칠기나 치수 정밀도가 연삭 가공 정도의 정밀도 만족을 얻을 수 있는 가공기와 바이트 팁이 개발되었다. 이는 상기에서 지적한 가공정밀도의 점차적인 발전이라 생각된다. 또 제어성의 극대화로 제어 축의 수가 6축을 기본으로 각각 단독 제어에서 동시 제어로 발전하였고, 제어 가능 정밀도도 나노미터의 분해능을 갖는 제어기가 선보이고 있다.

□ 직선운동을 보다 정밀화하고 위치결정 재현성을 높이기 위한 선형전동기의 도입과 유정압 제어로 슬라이딩면의 기울어짐의 방지 기술은 공작기계의 초정밀화에 크게 공헌할 것으로 기대된다. 이와 같이 세계의 공작기계는 날이 다르게 발전하고 있으므로 우리도 이에 뒤지지 않으려면 새로운 각오로 개발에 임해야 할 것이다.

저자: TAKENO, Nakakatsu
자료유형: 학술정보