최근 기계공업분야에서 수직제어공작기계란 말이 매우 주목을 끌게 되었다. 그래서 기계공업의 형태에 있어서는 NC기술과 NC공작기계가 매우 중요한 역할을 하리라 예상된다. 그 까닭은 현 재 공산품의 질과 재료에 있어서 NC공작기계가 그 주역을 담당해 가고 있기 때문이다. 다년간 인간이 경험적으로 축적해온 종래의 기계체조기술에다 최근 쉴새없이 진행되는 기술혁신과 특히 비약적인 발전을 거듭하는 전자기술 그리고 그 제품들을 기계에 활용하므로써 NC공작기계 는 드디어 두뇌산업의 기수라고 해도 과언이 아닐 것이다. 따라서 NC기술과 NC공작기계가 그렇게 중요시되는 이유와 전망을 살펴보기로 한다.
우리 나라에서의 NC 공작기계에 관한 현황을 보면 약 100대의 각종 NC 공작기계가 수입되어 사 용되고 있다. NC 공작기계의 국산화는 KIST에서 최초로 시도되었는데 그 개발결과 성능면에서 호평을 받게 되었다. 기계를 국산화함에 있어서 그 구성부품들을 정밀가공하는 것도 중요하지만 그 보다 더 중요한 것은 완성된 기계시스템이 기능면에서 소기의 목적을 달성하는 것이라고 본다 . 본 개발연구에서는 이 점을 중요시하여 Systematic 한 해석과 그에 따른 구성부품의 선택및 제작에 신중을 기하여 소기의 NC 선반을 국산화하였는데 이 과정에서 고려가 되었던 기술적인 제문제와 그에대한 대책등을 소개하기로 한다.
NC 공작기계의 운동정밀도는 키네마틱 트랜스듀서 링크 컨투어 측정시스템(Kinematic transducer link contour measuring system), BDD 측정시스템, Circular Test 등에 의해 측정될 수 있으며, 오차 발생원인을 규명할 수 있다. 이 글에서는 NC 공작기계의 오차가 컨투어 시험 결과에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 공칭원(nominal circle) 혹은 공칭호(nominal arc)로부 터의 반경방향 편위를 포함하는 컨투어 운동결과를 이론적으로 해석하였다.
공작기계업계는 이와 같은 수출전략산업화라는 측면과 내수면에서의 압박을 벗어나기 위해서는 공작기예의 NC화, 자동화를 강력히 추진하지 않을 수 없는 입장인 바 본고에서는 첫째, 공작기계 의 NC화 배경을 좀더 상세히 고찰하고, 둘째, 미, 일등의 기술동향을 검토하여 한국 공작기계업 계의 방향을 모색하며, 세째, NC공작기계의 국산화에 따르는 제문제점을 검토하여 이에 대한 해결방안을 모색해 보려 한다.
NC(Numerical Control)는 1949년 미 공군이 Parson (Fig. 1 (a))이라는 사람에게 프로펠러 (Propeller)용 블레이드(Blade)의 윤곽을 검사하기 위한 판 게이지(Gauge)(Fig. 1 b)) 개발을 의뢰한 것이 계기가 되어 발명되었다. 이후, 신시나티 미라크론(Cincinati Miracle)이라는 공작기계 업체가 NC 사업에 참여하게 되고, 1952년 최초로 MIT(Massachusetts Institute of Technology)의 서보기구연구소(Servo-mechanism laboratory)에 의해 NC 공작기계가 탄생(Fig. 1 (c)) 되었다.(중략)
이 조사연구를 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 국내에 도입된 NC공작기계(절삭가공)1973 년도부터 도입되기 시작하여 1979년도까지에는 10개국에서 9개기종 669대에 5,371만불어치가 도입되었으며 90개이상의 생산 업체에 들어가 있다. 2) NC공작기계를 도입한 업체는 5종류의 부류로 나눌 수 있다. 즉 (1) NC공작기계를 도입하여 그대로 방치하여 두고 있거나 설치만을 하여 둔체 아무런 준비도 하지 않고 있는 업체 (2) 설치는 하여 놓았으나 일거리가 없는 업체. (3) 일 거리는 있으나 기술미숙으로 인하여 잘 사용하지 못하고 있는 업체, (4) 유효하게 잘 사용하고 있는 업체, (5) 이제는 개발 생산하고 있는 업체 3)파아트 프로그래머의 수준높은 교 육이 더 필요하다. 4) 자동프로그래밍을 조속히 이용하여 국제수준에 가야한다. 5) 고장수리와 보수능력을 조속히 키워야 한다. 6) 재래식 공작기계에 의한 가공방법과 항상 비교하여 우위를 지키는지 검토해야 한다. 7) 경영자, 관리자, 기계운전공, 프로그래머, 및 보소수리상당자가 일체가 되어 유효하게 쓰도록 노력해야 한다. 8) 대학 및 공고생들에게 NC공작기계와 그 가공법에 관한 교육을 해야 한다.
NC 포스트프로세서는 CAD/CAM시스템에서 생성된 공구경로데이터 파일을 입력받아 NC공작기계를 구동시킬 수 있는 공작기계 제어데이터 파일로 변환해 주는 소프트웨어이다. 본 논문에서는 범용 NC 포스트프로세서를 웹에서 실행될 수 있도록 구현한 내용을 기술하고 있다. 사용자가 웹에 접속하여 NC 콘트롤러의 사양 및 매개변수를 설정해주면 절단에 사용할 NC파일이 자동 생성된다. 개발된 본 시스템을 사용하면 고가의 전용 NC 포스트포로세서 구입에 소요되는 비용을 줄일 있어 생산성 향상에 기여할 수 있다.
This paper presents an efficient method for the identification of motion error sources in NC machine tools by making use of the circular interpolation test, which is often used in estimating the motion accuracy of NC machine tools. Mathematical formulae are described for motion errors due to various kinds of error sources. Two identification formulae are proposed: one is based on the frequency analysis and the other is formulated with the weithted residual method. Motion error signal is classified into two patterns, mean errors(mean of CW and CCW test signals from mean errors). The sources of the mean errors are identified by using the frequency analysis technique and the sources of the deviation errors by the weighted residual formulaltion. A menu driven, user oriented, computer program is written to realize the full steps of the proposed identificationprocedure. Then, the identification method is applied to two NC machine tools.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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