본문내용
1. CNC 밀링 개요
1.1. CNC 밀링머신의 구조
CNC 밀링머신의 구조는 범용 밀링머신을 CNC 장치와 서보 구동계를 추가하여 자동화한 것이다. 대부분의 밀링머신은 컬럼-니 구조로 되어있으며 주축의 방향에 따라 수직형과 수평형으로 구분된다.
수직형 범용밀링머신의 경우 주축대가 테이블에 대해 일정 각도로 회전하며, 주축대가 장착되어 있는 램 부분이 컬럼 상부의 안내면을 따라 전후 방향으로 이동하는 구조이다. 작업자가 공작물이 놓인 테이블의 핸들을 돌려가며 작업을 수행한다.
수직형 CNC 밀링머신도 컬럼-니구조로 되어있다. 밀링커터, 엔드밀, 드릴과 같은 회전 공구를 공구홀더에 끼워 주축에 장착하고 회전시킨 상태에서 NC지령에 따라 공작물이 놓은 테이블을 XYZ축으로 움직여 평면가공과 더불어 공작물 윗면에 홈, 포켓 및 곡면가공 등을 수행한다.
1.2. 좌표계 설정
CNC 가공에서는 일반적으로 기계좌표계, 절대(공작물) 좌표계, 상대(중분) 좌표계 3개의 좌표계를 사용한다. 기계 좌표계는 기계원점에서 현재 공구 위치까지를 나타내는 좌표값을 말하며, 모든 CNC 시스템 내의 연산이 이 좌표값을 참조하여 이루어진다. 전원 투입 후 기계원점으로 복귀시키면 기계 좌표계 설정이 완료된다.
절대좌표계는 작업자가 프로그래밍 편의상 임의로 정한 공작물의 기준점을 프로그램 원점으로 설정하는 좌표계이다. 절대좌표계는 공작물 좌표계 또는 프로그램 좌표계라고도 부른다.
상대 좌표계는 현재 공구 위치를 기준점으로 하는 좌표계로, 다음 목적지까지 이동량을 지령으로 표시하기 때문에 프로그래밍이 상대적으로 쉽다.
1.3. G-코드와 M-코드
G-코드는 어드레스 G에 두자리의 숫자를 붙여서 하나의 워드로 된 것이며 그룹 번호별로 각각 표시되어 있다. 모든 G-코드는 그 기능과 의미가 부여되어 있으며 자주 사용하는 G-코드는 작업자가 암기하고 있는 것이 기본이다. 공구를 이송하는 속도를 F 다음의 수치로 표시한다. 지정방법으로는 분당 이송속도(G94)와 회전당 이송속도(G95)가 있다. CNC 밀링에서 G94는 공구 이송속도를 1분당 이동한 거리로 지령하는 방식으로 밀링에서 초기 설정되고(default), G95는 주축당 이송 지령이다.
G-코드 외에 보조장치들을 제어하기 위한 보조기능인 M-코드는 어드레스 M과 2자리수 수치로 지령한다. 프로그램을 제어하기 위한 내부기능 M-코드와 기계작동을 제어하는 외부기능 M-코드가 있다. 내부기능 M-코드로서 M00, M01, M02, M30, M98, M99가 있으며 그 외는 모두 외부기능 M-코드이다.""
2. 가공 정밀도
2.1. 형상정밀도
가공기계의 정밀도는 피삭재인 공작물의 정밀도를 결정하며, 이와 관련된 주요 영향 인자는 정적인 오차와 동적인 오차로 구분할 수 있다. 정적인 오차로는 기하학적, 기구학적, 열적 오차가 있으며, 동적인 오차로는 서보게인과 동특성 오차가 있다. 이와 같은 오차들 중 기하학적 오차는 가공되는 공작물의 형상정밀도에 직접적인 영향을 미친다.
기구볼바를 이용한 측정은 가공기계의 가공정밀도 평가를 고정밀도와 고능률로 가능하게 하며, 원형 시험경로를 이용하여 측정한다. 오차들의 효과적인 분석이 가공기계의 정밀도 평가에 중요하게 적용되며, 일부 CNC 공작기계의 컨트롤러에서는 여러 오차를 보상할 수 있는 기능을 제공하고 있다. 아울러 가공기계의 정밀도 평가를 수행함으로써 공작물의 가공면 형상정밀도를 향상시킬 수 있다"."
2.2. 표면거칠기
표면거칠기는 기계공작 가공을 통해 제품의 표면에 발생하는 미세한 요철 및 파형을 의미한다. 이는 상대운동을 하는 부품의 표면, 예를 들어 미끄럼면, 베어링의 마찰면, 축의 저널부 등에서 성능과 수명에 매우 중요한 영향을 미치게 된다.
기계공작 가공을 통해 제품의 표면에는 가공에 의한 떨림 등의 여러 가지 조건으로 인해 주기가 짧고 진폭이...
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