캠가공/CAM 가공 - NC 가공/CNC 공작법

◐ 캠가공/CAM 가공 - NC 가공/CNC 공작법 ◑

 

▶ NC 가공

 

1. 2축 가공

2축 가공은 윤곽 가공과 포켓팅을 주로 생각할 수 있다. 선반이나 밀링, Wire-EDM등

 

2. 2.5축 가공

2.5축 가공은 3차원의 곡면 가공을 편하게 하려고 등고선 등으로 나누어 가공하는 것

이며, 밀링에서 가전제품의 금형을 가공할 때 많이 사용한다. 처음에는 NC 기계가 동

시 3축이 되지 않아서 이와 같은 가공법을 사용하였는데 현재는 동시 3축이 됨에도

불구하고 가공의 편의에 의하여 많이 사용한다.

2.5축 가공 특징으로 다음과 같다.

ㄱ. 윤곽 가공을 반복하는 것을 이용하여 3차원 형상을 쉽게 가공할 수 있다.

ㄴ. 곡면에 대한 이해가 쉽다.

ㄷ. 곡면 가공면이 깨끗하고 원호 보간을 사용하기 때문에 NC 데이터가 짧다.

ㄹ.가공할 수 있는 곡면에 제한을 받는다.

2.5차원 가공의 종류는 구멍가공, 단면과 윤곽곡선에 의한 곡면 형상 가공이 있다.

 

3. 3축 가공

3축 가공은 일반적으로 곡면을 가공할 때 사용되며 자동차 부품이나 금형, 가전제품

등 우리가 흔히 접할 수 있는 밀링 가공에 의한 제품이 얻어진다.

 

4. 4축 가공

4축 가공은 4축 Wire-EDM을 대표적인 예로 들 수 있다. 상하 2축씩을 가지고 있어서

임의의 데이퍼 형상을 가공한다.

 

5. 5축 가공

5축 가공은 터빈 브레이드(turbine blade)나 선박의 스크류(screw), 타이어 금형 등을

가공할 때 사용하는 방법이다.

 

6. Z-map을 이용한 모의가공

Z-map은 XY평면에 사각형 격자를 규칙적으로 형성하고 모든 해당격자에서 Z값을 저

장하여 형상을 표현하는 방법이다.

Z-map의 표현된 모델은

ㄱ. 전형적인 2차원 배열 형태의 매우 간단한 데이터 구조를 가진다.

ㄴ. 데이터의 사용과 조작이 편리하고 계산 속도가 빠르다.

ㄷ. 형상의 기울기가 큰 부분은 형상 표현의 정확도에 문제가 있다.

ㄹ. 가공 시물레이션에서 널리 사용된다.

이 방법은 컴퓨터를 이용하여 실제 가공하는 것과 비슷하게 시물레이션 하는 방법이

있고 가공된 완성 제품을 만져 볼 수는 없지만 컴퓨터 그래픽을 이용하여 가공된 형

상을 랜더링(rendering)이나 쉐이딩(shading)하여 볼 수 있다. 또한 오류가 발생할 만한

위치를 보다 쉽게 발견할 수 있다.

 

▶  CNC 공작법

1. CNC 공작기계의 특징

 

ㄱ. 제품의 균일성을 유지할 수 있다.

ㄴ. 생산성을 향상시킬 수 있다.

ㄷ. 제조원가 및 인건비를 절감할 수 있다.

ㄹ. 특수 공구제작의 불필요로 공구관리비를 절감할 수 있다.

ㅁ. 작업자의 피로를 줄일 수 있다.

ㅂ. 제품의 난이성에 비례해서 가공성을 증대시킬 수 있다.

 

2. CNC 구성요소

 

(1) CNC 공작기계의 주요 구성요소

ㄱ. 컨트롤러(Controller) : 천공테이프에 기록된 언어, 즉 정보를 받아서 펄스(pulse)

화시킨다. 이 펄스화된 정보는 서보기구에 전달되어 여러 가지 제어 역할을 한다.

ㄴ. 서보모터(Servo Motor) : 펄스에 의한 각각 지령에 의하여 대응하는 회전 운동

을 한다.

ㄷ. 서보기구(Servo Unit) : 펄스화된 정보는 서보기구에 전달되어 정밀도와 아주

관계가 깊은 X, Y, Z 등 각 축을 제어한다.

ㄹ. 볼 스크류(Ball Screw) : 서보 모터에 연결되어 있어 서보 모터의 회전 운동을

직선운동으로 바꾸어 주는 장치

ㅁ. 리졸버(Resolver) : 기계의 움직임을 전기적인 신호로 표시하는 장치

ㅂ. 엔코더(Encoder) : 서보 모터 호전운동의 위치검출 및 이송속도를 검출하는 장

치이고 서보 모터 뒤쪽에 부착되어 있다.

 

(2) 공정의 흐름도

부품도면에서 가공까지 공정의 흐름도는 다음과 같다.

ㄱ. 부품도면 

ㄴ. 가공계획 . CNC가공범위와 사용기계 선정

. 가공물 척킹 방법 및 치공구 선정

. 가공순서 결정

. 가공할 공구 선정

ㄷ. 파트프로 그래밍 

ㄹ. 천공테이프 

ㅁ. CNC장치 

ㅂ. 공작기계

ㅅ. 가공물

 

(3) 군관리(DNC) 시스템

CNC 공작기계의 작업성 및 생산성을 향상시키는 동시에 이것을 CNC 공작기계 군

으로 시스템 하여 그 운용을 제어 및 관리하는 시스템이다. DNC 시스템의 4가지

기본요소는 다음과 같다.

ㄱ. 중앙 컴퓨터

ㄴ. NC프로그램을 저장하는 기억장치

ㄷ. 통신선

ㄹ. 공작기계

 

(4）유연한 생산(FMS : Flexible Manufacturing system)시스템

FMS의 장점은 다음과 같다.

ㄱ. 생산성 향성

ㄴ. 생산 준비시간 단축

ㄷ. 재고품 감소

ㄹ. 임금절약

ㅁ. 생산품 품질향상

ㅂ. 작업 안전도 향상

 

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