일반기술

공작기계의 가공오차 및 내구수명 예측기술

여러 종류의 부품들을 단시간 및 저가격으로 생산하면서 각 부품이 요구하는 여러 종류의 가공공정들을 가능한 한 하나의 공작기계에서 실현하고, 자동화 할 수 있는 형태의 공작기계는 FMS 또는 CIM과 같은 첨단생산시스템의 생산성을 높이기 위한 필수조건이라 할 수 있다. 그러나 일반적으로 이러한 형태의 공작기계는 기존의 공작기계와 비교할 때 자유도가 많고, 그 구조도 크게 달라지게 된다. 결과적으로 첨단생산시스템에 적합한 새로운 형태의 공작기계를 설계 및 제작하는 과정에서는 많은 노력, 시간, 비용 등이 필요하게 됨은 당연하다. 따라서 본 연구과제에서는 첨단생산시스템에 적합한 형태의 공작기계를 설계하는 단계에서 요구되는 공작기계의 설계 및 품질평가 예측을 체계적이고, 효율적으로 수행할 수 있도록 하기 위한 노력의 일환으로 공작기계의 가공오차 및 내구수명을 예측하는 기술을 개발하는 데 그 일차적인 목표를 두었다. 이를 위해서 공작기계의 정밀도 요구조건의 분류, 공작기계의 구조 요소부품의 분류, 공작기계의 3차원 가공운동 해석, 부품 조립정밀도에 의한 공작기계의 가공오차 예측, GUI환경을 이용한 공작기계의 가공오차 예측결과의 가시화 등과 관련된 기술 정립을 통하여 공작기계의 가공오차 예측시스템을 개발하고, 아울러서 공작기계의 내구수명 요구조건의 분류, 공작기계의 구조 요소부품의 허용 부하조건의 분류, 공작기계의 사용조건을 고려한 구조 요소부품의 내구수명 해석, GUI환경을 이용한 공작기계의 내구수명 예측결과의 가시화 등과 관련된 기술 정립을 통하여 공작기계의 내구수명 예측시스템을 개발할 것이다. 이러한 공작기계의 가공오차 및 내구수명 예측시스템은 막대한 노력, 시간, 비용 등이 소요되는 공작기계의 개발에 대한 부담을 최소화시킬 수 있으며, 설계단계는 물론 가공단계 및 조립단계에서의 시행착오를 효율적으로 감소시키는 데 크게 기여할 것이다. 특히 공작기계의 부가가치를 좌우하는 가공정밀도와 내구수명을 초기 설계단계에서 평가할 수 있다는 점은 공작기계의 요구성능을 만족하기 위한 구조 및 핵심요소부품들의 설계 및 선정에도 적용될 수 있다는 사실을 의미하기 때문에 공작기계의 가공오차 및 내구수명 예측기술의 중요성은 매우 높다고 말할 수 있다.