머시닝 센터 이송계 신장 분석

Abstract

공작기계는 제조산업의 기반을 이루는 우수한 성능의 가공정밀도를 가진 핵심 장치이다. 가공 정밀도에 영향을 주는 오차는 다양한 환경 및 조건에서 발생된다. 그 중에서 기계 열변형에 의한 이송축(feed-axis) 열변위(thermal displacement)는 그 크기와 방향을 예측하고 제어하기 어렵다. 이러한 누적된 열변위는 이송축 신장량(elongation amount)으로 정량화될 수 있다. 일부 공작기계 제조사들은 제품출하 전에 조립품질 및 가공정밀도를 검증하기 위하여 이송축 신장 시험(elongation test)을 시행하고 있다. 본 연구에서는 공작기계 머시닝 센터 이송축 위치결정 정도 시험으로 61개 기종의 신장 시험 데이터를 얻었다. 이송축 신장량 절대값을 기준으로 4개 등급으로 분류하여, 공작기계 사양(구조, 가이드 종류, 스트로크 등)에 따른 신장량 특성을 분석하였다. 신장 형태 구분을 위한 최적 기준값을 선정하여 이송축 양 끝단의 위치 이동에 따른 신장 형태를 5가지로 분류하였다. 또한 신장 형태에 따라 가공 오차에 미치는 영향을 분석하고자 하였다.