획기적인 3차원 미세형상 가공기술

전문가 제언

○ 고속 밀링은 주로 엔드밀 등의 소 지름 회전공구를 고속으로 회전시켜 얕은 절삭 깊이와 높은 이송으로 가공하는 것이다. 종래는 조각기와 같은 가공기로 금형의 형상가공은 할 수 없다고 비판적이었지만, 이제는 소형에 고속 스핀들을 탑재한 머시닝센터를 라인업하고 있다.

○ 최근의 공작기계는 공정집약, 고속？고정밀도화, 환경부하 경감, 네트가공물나 IT화의 기술혁신이 지향적이다. 고속？고정밀도가공기, 다축가공기, 복합가공기, 초정밀가공기 등, 더욱 진화한 새로운 가공기가 공급되고 있다. 고속？고정밀도가공을 실현하기 위해서는 공작기계의 운동정밀도 해석, 공구정밀도의 향상, CAD/CAM데이터의 정밀도 향상이 중요하다.

○ 고정밀도화의 저해요인은 공작기계의 운동정밀도, 주축의 흔들림, 열 변위, 위치결정 정밀도이고, CAD/CAM에서는 모델링 정밀도, CAM정밀도이며, 공구에서는 마모, Relief 면 거칠기, 다이내믹 밸런스 등의 요인에 의해 면 정밀도가 크게 좌우된다. 어떤 피삭재, 툴링, 가공조건을 선택할 것인 지로도 정밀도가 크게 변한다. 그 중에서도 공구마모는 타의 파라미터에 비해 1자리 이상 높고, 이를 억제하는 것이 가공 고정밀도화에 중요하다.

○ 특히 3차원 미세형상을 μm～nm오더의 가공실현은 대단히 어려울 뿐 아니라 불가능으로 생각해 왔으나, 최근 미세가공기술의 발전과 가공기계 및 공구의 내마모성 등이 획기적인 발전을 거듭, 공구절삭 날의 마모에 의한 절삭상태의 변화를 검지할 수 있는 힘 센서 매립 형 고속공구제어(Force sensor-integrated fast tool control: FS-FTC)기술의 개발로 길이가 긴 장척의 롤 금형을 공정 중 가공력 계측 및 실 가공기 상에서의 3차원 미세형상계측으로 대형 롤 가공에 성공한 사례가 있다.

○ 이들 가공기, 절삭공구 및 가공기술은 구미를 비롯하여 일본이 주도적이며 우리나라는 아직 미급한 기술수준이라 판단, 절삭가공기술의 개발을 서둘러야 할 것으로 생각된다.

저자

Yuki SHIMIZU, Yuan-Liu CHEN, Young-Jin NOH, So ITO and Wei GAO

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2016

권(호)

64(4)

잡지명

機械技術

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

36~40

분석자

정*갑

분석물

• 획기적인 3차원 미세형상 가공기술.pdf [548,639 byte]

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