CNC 공작법 최근 공작기계의 동향. 공작기계의 고속화와 요소기술  고속가공의 개요 고속가공이란 절삭속도 및 이송속도를 증대시켜, 재료제 거율을 크게 향상시킴으로써 생산비용 및 생산기간을 단 축시키는 가공기술을 말한다. 피삭제 절삭속도 (m/min) 절삭깊이 (mm)

Presentation on theme: "CNC 공작법 최근 공작기계의 동향. 공작기계의 고속화와 요소기술  고속가공의 개요 고속가공이란 절삭속도 및 이송속도를 증대시켜, 재료제 거율을 크게 향상시킴으로써 생산비용 및 생산기간을 단 축시키는 가공기술을 말한다. 피삭제 절삭속도 (m/min) 절삭깊이 (mm)"— Presentation transcript:

1 CNC 공작법 최근 공작기계의 동향

2 공작기계의 고속화와 요소기술  고속가공의 개요 고속가공이란 절삭속도 및 이송속도를 증대시켜, 재료제 거율을 크게 향상시킴으로써 생산비용 및 생산기간을 단 축시키는 가공기술을 말한다. 피삭제 절삭속도 (m/min) 절삭깊이 (mm) 이송속도 (mm/rev) 알루미늄 합금 900~15000.13~0.500.05~0.20 구리합금 500~11000.13~0.500.03~0.15 소결 텅스텐 카바이드 50~5000.01~0.130.03~0.08 유리섬유 / 플라스틱 복합제 120~1100.13~0.080.03~0.25 탄소 / 플라스틱 복합제 150~6100.25~2.300.13~0.10 고알루미나 세라믹 500~9200.01~0.130.03~0.10 탆소강 300~6000.02~400.02~0.40 고속 가공의 절삭조건

3  고속가공의 절삭특성 절삭현상 독일의 Carl Salomon 은 1931 년에 절삭속도의 증 가에 따르는 절삭 온도와 마모의 거동에 관하여 “ 절 삭속도가 증가함에 따라 절삭공구의 온도와 마모는 어떤 특정한 값에 도달할 때까지 증가한다. 그리고 이 특정 영역을 지나면 가공속도가 증가함에 따라 온도와 마모는 감소한다 ” 는 가설을 제시하였으나 가설검증을 해본 결과 절삭 공구의 마모에 큰 영향 이 없는 온도영역 이하의 용융점을 가지는 재료에 는 고속가공이 가능하다. 그러나 용융온도가 높은 피삭재는 고온에서의 공구마모로 인하여 고속가공 의 적용이 곤란하다

4 모멘텀 효과 (Momentum effects) 가공속도가 빨라질수록 달라지는 것 중의 하나가 모멘텀 효과에 의한 영향이다.. 모멘텀력은 전단면에서 칩의 모멘텀을 바꾸기 위한 힘을 말 하며, 모멘텀력의 크기는 다음식과 같다. ① 모멘텀력 (Fm ) = p(btV) / Vs 위의 식에서 V 는 가공 속도. Vs 는 전단속도 (shear velocity), p 는 밀도. btV 는 단위 시간당 제거되는 칩의 부피이다. 전단속도는 V 를 사용하여 다음과 같이 표현할 수 잇다. ② 전단속도 (vs)= cos a / cos (ψ-a) 이 관계식을 이용하여 모멘텀력을 표현하면 ③ fm = p 또한 모멘텀력에 의한 단위체적 당 모멘텀 에너지를 구할 수 있다. ④ Um = FmVs / Vbt = PV²

5  고속가공의 분류와 적용분야 장점적용분야적용예 단위시간당 절삭량의 증가 경합금항공기 분야 강, 주강공구 표면 조도의 향상 고품위 정밀가공광학분야, 사출금형 특수 형상 부품스파이럴 압축기 절삭력 감소 박판 가공항공기, 자동차 분야, 가구류 높은 가진 주파수 고정밀 가공반도체 장비의 노즐, 잉크젯 프 린터의 노즐 등 칩에 의한열발산 휨이 없어야 하는 정밀가공정밀부품 열 발생이 없어야하는 가공마그네슘 합금 고속가공의 장점과 적용분야

6 다축 복합화 다축가공의 장점 NC 공작기계와 다축 (5 축 ) 복합가공기의 차이 작업 요소일반 CNC 공작기계다축 가공기장점 경사면가공 단계적인 소량 절삭공구의 경사에 의하여 단한번으로 완성가공 가공시간 단축 표면 품질향상 수작업 시간단축 고정방법 여러 종류의 고정구 필요함 고정구의 사용빈도가 줄어든다. 시간 및 비용 절약 정밀도 향상 볼엔드밀 가공 수직으로회전하여 접 촉되므로 공구 중심부 는 절삭속도가 0 에 가 까운 사점으로인하여 절삭 불량 및 표면 거 칠기 저하됨. 공구를 기울여 접촉시 킴으로 요구하는 절삭 속도를 얻을 수 있다. 공구 중심부의 긁힘 현상 없음 가공 능률 향상 사용공구 다양한 공구가 필요함적은 종류의 공구로 가능 공구비용의 감소

7 고속가공 머신 B8 / H10

8  복합가공기의 툭수장치 3D 레이저 가공장치 레이저 가공의 이용분야 이용분야 작업분야 연구소 일반연구 및 시험제작 금형 직각이 요구되는 금형, 마이크로 스위치, 사출 금형, 인서트 금형, 개스킷 금형, 전 자부품, 전극 제작 공구 제작 업체 인서트 팁의 커팅, PCD CBN 공구 제작, 프로파일 고구의 칩 가이드 고단가의 모형 제작 차모형, 기차모형, 장난감 모형 조각, 스템프 제작 로고, 동전, 엠보싱 공구, 금형에 글자 및 조각 삽입

9 초음파 가공 초음파 가공의 이용 및 작업 분야 이용분야작업분야 신소재 가공광학유리, 석영유리, 유리세라믹, 고효율 세라믹, 실리콘, 카바이트, 합성소재, 야금, 강옥등 금형 산업프레스 공구, 케비티, 컷팅 공구 의료 분야힙 조인트 볼, 무릎 관절 광학 분야광학렌즈, 인공위성 반사경, 삼차원 프리즘 반도체웨이브 플레이트, 웨이브 틀, 쉐도우링 측정기 산업측정기, 프리브, 스템모터 항공 산업터빈 플레이트. 봉합, 절연, 단열부품. 브레이크 디스크 자동차 산업브레이크 디스크. 베어링. 클러치 디스크. 반사경 펌프, 전기전자 사업봉합링. 부싱. 플란저. 펌프 하우징 보석 산업다이얼. 시계 하우징. 기능성 부품. 섬유 분야방사노즐. 가이드 관련부품

10 개방형 NC 와 PC-NC 개방형 (Open) NC 개방형 NC 란 NC 각각의 기능들을 포듈화 하고 그모듈간의 인터페이 스를 표준화하여 유연성을 줌으로써 하드웨어와 소프트 웨어가 서로 다른 제작사의 제품도 이용할 수 있도록 구현된 NC 를 말한다 NC 개방화의 효과 공 정공 정효과 설 계설 계 기계 메이커의 복수선정이 가능하고, 설계의 효율성 및 규격의 통일화 를 가져올수 있다 제 조제 조 같은 인터페이스 사양이라면 조립할 때 공수를 줄일 수 있고 오차가 줄 어든다. 구 매구 매기계 메이커의 복수선정이 가능하므로 가격 저하효과를 가져온다. 보 수보 수 규격화되면 깊이 있는 지식을 신속히 상호 교환할 수 있고, 보전 부품 의 재고량이 줄어든다.

11 PC-NC PC-NC 는 PC based NC 라고 부르기도 하면 Two CPU PC-NC,One CPU PC-NC 두가지 형태로 나누어 볼 수 있다. –PC-NC 의 특징 조작이 용이 하다 넓은 범용성을 가질수 있다 NC 의 사용범위를 확장할수 있다 네트위크에 대한 대응성을 높일수 있다