일반기술

온 머신측정과 반복가공을 이용한 공작기계의 가공정밀도 향상방법

본 기술은 가공된 공작물을 공작기계에서 분리하지 않고 측정한 후 오차를 보상하여 공작물을 반복가공하는 수치제어 공작기계를 이용한 공작물 가공방법에 관한 것이다. 일반적으로 측정점의 반대편 경로를 따라서 재가공함으로써 가공오차를 보상하는 방법은 재가공시 공작기계상에서의 가공좌표를 1차 가공때의 공작물의 가공좌표와 정확히 일치시킬 수 없어 3차원 좌표측정기로 측정하여 계산된 오차가 정확히 보상되지 못하는 단점이 있으며, 공작기계의 주축에 공구 대신에 터치프로브를 장착하여 치수를 이미 알고 있는 기준 형상을 공작기계상에서 측정을 한 후, 측정된 값을 공작기계에 반영하여 오차를 보상하는 방법으로 공작기계의 무부하상태 오차, 즉 스핀들을 회전하지 않고 단순히 공구의 위치 이동에 의한 오차만 보상되고 주요한 가공오차의 원인이 되는 스핀들 회전에 의한 부하상태에서 발생되는 오차를 보상하지 못하는 문제가 있다. 본 기술은 공작물을 가공한 후 가공된 공작물을 공작기계에서 분리시키지 않고 가공좌표의 변경없이 측정기를 이용하여 가공된 공작물을 측정한 후, 오차 보상하여 공작물을 반복가공함으로써 공작기계의 가공정밀도를 향상시킬 수 있도록 하였다.본 기술은 공구를 사용하여 공작물을 가공하는 1차 가공단계, 1차 가공단계에서 가공된 공작물을 공작기계에서 분리시키지 않은 상태에서 측정기를 사용하여 그 치수를 측정하는 온 머신 측정단계, 온 머신 측정단계에서 측정된 공작물의 치수와 가공목표로 하는 공작물의 치수와의 오차를 계산하는 가공오차 계산단계, 소정의 오차보상 알고리즘을 이용하여 오차보상 공구경로를 산출하는 오차보상 공구경로 산출단계 및 오차보상 공구경로 산출단계에서 산출된 오차보상 공구경로에 따라 공구를 사용하여 공작물을 재가공하는 오차보상 가공단계로 이루어진 특징이 있다. 본 기술에 의하면 온 머신 측정과 반복가공을 이용한 공작기계의 가공정밀도 향상방법은 1차 가공된 공작물을 분리시키지 않고, 온 머신 측정을 하여 오차보상 반복가공함으로써 공작물을 분리하여 측정하고 다시 장착하는 번거러움을 없앨 수 있을 뿐만 아니라, 공작기계의 가공오차를 빠른 시간안에 측정 및 보상을 하여 고정밀도의 가공을 할 수 있는 효과가 있다.