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4 (1교시) 15년 절삭가공 세미나(공정계획 방법)-150702
- 1. 1 주제 -공정계획 방법 ’15 년 절삭가공업종 기술세미나 2015 년 07 월 14~15 일 전문위원 이 원 표
- 2. 목목 차차 1. 기계가공의 요점 2.공정 설계 3. 공정설계의 기본적 순서 3-1. 가공방법과 사용공구 검토 3-2. 가공의 우선성 검토
- 3. ▣ 능률적인 기계가공 1) 도면이 지시한대로 정확한 부품을 제작하는 것이 중요 2) 최대한 빠르고 효율이 좋은 가공 3) 가공 초보자보다 가공의 베테랑이 훨씬 가공이 빠르다 . 그러나 , 실제로 공작 기계가 움직이는 시간은 가공 속도에 제 한이 있으므로 초보자와 베테랑의 차이는 거의 없다 . 4) 능률적인 가공을 위해서는 “공구를 교체 할 때의 손재주”와 “ 적절한 가공순서 결정”이 중요 5) 어떤 경우에도 가공 작업을 서둘러서는 안 된다 . 1. 기계가공 요점
- 4. ▶ 기계 가공은기계 도면을 보는 것으로 부터 진행 ▶ 기계 도면은 설계자로부터 가공담당자 에게 전달되는 정보 수단 ▶ 기계 가공을 시작하기 전에 기계 도면을 정확하게 읽을 수 있는 지식 필요 （ 1 ） 組立圖와 部品 圖 ▣ 機械 圖面 읽기 ▶ 기계 도면에는 조립도와 부품도가 있다 . ▶ 조립 도면에는 - 각각의 부품이 어떻게 조립되는 지가 도형으로 표현되어 있으며 , 또 한 각 부품의 재질과 수량이 표기 - 다른 기계나 구조물과 연결에 필요한 나사와 홀 (HOLE) 위치 및 기계 전체 치수 등이 기입 ▶ 부품 도면에는 - 부품을 가공할 때 사용하는 가장 중요한 도면 - 부품의 재질 , 형상 , 치수 , 가공방법 등 부품 제작에 필요한 모든 정 보가 포함
- 5. （ 2 ）加工精度와 치수公差 ▶ 기계 가공으로 도면에 표시된 치수 와 동일한 ( 기준 ) 치수로 마무리 할 수 없다 . ▶ 부품의 길이에 대응해 실제 치수의 허용 된 최대 값과 최소값이 정해져 있다 . - 치수 공차는 최대 값과 최소값의 차이 ▶ 도면에 특별한 표시가 없는 경우 일반적으로 “기준 치수”를 중심으로 “+ 측” ( 크게 만드는 쪽 ) 과 “ - 측” ( 작게 만드는 쪽 ) 에 똑같은 치수 공 차가 있다 . 이것을 보통 공차라 한다 ▣ 機械 加工은 정성스럽게 ▶ 기계 가공은 귀찮은 일을 게을리 하지 않는 것이 중요하다 . - 소재를 자르거나 깎거나 한 후에는 BURR 를 없애야 한다 . - BURR 는 소재를 자르거나 깎거나 할 때 소재의 모서리에 발생한다 . - 눈으로 판단 할 수 있는 큰 BURR 도 있지만 , 만져 보지 않으면 모 르는 작은 BURR 도 있다 . ▶ 정성껏 BURR 를 제거하는 것은 , 정밀 기계 부품을 만드는 기본이다 .
- 6. ▣ 폭 넓은지식을 익히기 ▶ 통상 기계 가공 현장에서 모든 작업을 한 사람이 진행시켜 나가는 것 은 거의 없다 . ▶ 하나 하나의 공정이 여러 사람의 가공 담당자에 의해 진행되어 , 1 개의 부품이 완성 된다 . ▶ 이러한 일련의 작업을 원활히 진행하기 위해서는 폭 넓은 지식을 몸에 익혀두고 , 전체의 흐름을 아는 것이 매우 중요하다 .
- 7. 2. 工程設計 • 공정설계는 부품의 가공순서 , 가공방법 등을 설정 하는 것• 공정 설계는 “가공공정의 설정”과“가공작업의 설정”으로 대별된다 . • 가공공정 설정 (1) 공정수 및 공정순서 설정 (2) 각 공정에서 가공되는 가공형상 특징 할당 (3) 각 공정에서 사용하는 공작기계 지정 (4) 각 공정에 걸쳐있는 CLAMP 위치 및 CLAMP 방법
- 8. • 가공작업의 설정 (1)가공형상 특징을 가공하기 위한 가공작업의 종류 및 그의 가공순서 설정 (2) 각 가공작업에서 사용하는 절삭공구 , 절삭조 건 , 공구동작 , 절삭 깊이 등을 설정 (3) 공정내의 가공작업 순서를 설정 • 기업에서는 주로 다음 목적으로 공정설계를 행한 다 (1) 가공 COST 산출 (2) 가공작업 지시 (3) 공구 , 치구 등 수배 • 가공작업의 설정은 가공기술 DATA BASE 를 준비 하여 자동화가 쉽도록 한다
- 9. 업무 순서 ① 製品圖의각 치수공차를 보고 加工法을 선정 치 수 공 차 대조 선삭으로 가능？ ±0.2μ 연삭으로 가능？ ±0.2μ 밀링으로 가능？ ±0.2μ 해 당 하 는 공 작 기 계 加工方法이 결정 使用하는 M/C 이 결정 과거의 경 험
- 10. ② 加工순서를 決定 2-1加工精度에 의한 순서 결정 조도를 고려한 가공 공정 수 절삭 량을 고려한 가공 공정 수 표면처리는 절삭 가공 후 교정은 표면처리 후 2-2 加工基準에 의해 工程 순서를 검토 前工程의 加工에 의해 다음공정 가공 시에 가공 기준면을 얻을 수 있는지 ? 혹은 척킹이 가능한 지를 CHECK 工作機械 CHUCK 等을 알고 있을必要 有 2-3 加工工程 결정 第１工程 A 第２工程 B 第３工程 C … …과거경험 第１工程 A 第２工程 B 第３工程 C …
- 11. １回에 가능 or불가 능 ③ 各工程 詳細検討 加工조건 ‘加工사이클 , 精度 , TOOLING’ 등을 검토 素材（치수） 素材의 固定方法을 결정（ CHUCK 法） 加工치 수 가공 여유 절삭 조건 공구 종류 ２回 가 공 切削 이송 량 主軸 회전 수 공구 NOSE ‘R’ 이송 속도 이론 조도 R ｙ 제품 조도 비교 ( 소재치수－가공치수）＝가공 여유 Ry ＝ 8R f 2 × 10 3 ※ TOOLING : 공구의 가공 ‘경로’ 工具 R Ry ｆ 이송
- 12. 加工사이클 타 임 目標 사이클타임 ( 加工時間 + 搬送時間 ) 比較 ＞ OK ＜ NG 加工時間 = 正味加工時間 + 급 이송時間 + α( 信號 交換 ) 実際로 加工하고 있는 時間 工具가 빠르게 이송 移動時間 搬送時間 = 로보트가 정위치에서 素材를 잡고 이 동하여 LOADING 후 정위치로 돌아간 시간
- 13. 0.3Z 6.3Z 6.3Z 0.8Z 1.6Z Φ16h7 Φ18h7 Φ16h7 M6 깊이 14이상 169±0.1 Φ14.5h7 INVOLUTE SPLINE 高周波 열처리 HRC58 이상 材質 S55C製品도면 ( 例 ) ① 加工法 選定・・・선삭 , 연삭 , SPLINE 전조 , TAP 홀 가공 , 열 처리 ② 加工 순서 : 선삭 → TAP →SPLINE → 열처리 → 교정 → 연삭
- 14. ③ 詳細検討 175 Φ20 ( 旋削) 素材 端面 가공 + 센터 홀 ・外徑 황삭 + 정삭 ・外徑 황삭 + 정삭
- 15. CLAMP ・ TAP 加工 ・SPLINE 加工 ・열처리
- 16.
- 17.
- 18. ① 황삭 130 15 50 1 L 10m/min 공구 원점 주축회전 1800rpm 절삭 이송속도 0.2mm/rpm mm/sec6602.01800 =÷× ( 이송속도 )
- 19. L=117.5 이면 （급이송시간） （정미가공시간） sec08.1)60100010()50130( sec75.196)15.117( =÷×÷+ =÷+ 加工 時間＝19.75+1.08=20.83sec 搬送 時間이 10sec 면 20.83+10=30.83≒31sec （加工 CYCLE TIME ） IF 目標 사이클타임이 31sec 라면 OK IF 目標 사이클타임이 30sec 라면 NG → 再検 討 2 台 用意？ 搬送 재검토？ etc
- 20. ② 정삭 主軸 회전 2400rpm 切削 이송속도 0.25mm/rpm mm/sec106025.02400 =÷× sec75.11105.117 =÷ 따라서 11.75+1.08+10=22.83≒23sec
- 21. 3. 공정설계의 기본적순서 3-1) 가공 형태 마다 가공방법과 사용공구 검토 3-2) 가공의 우선성에 대해 검토
- 22. 3-1) 가공형태의 종류와가공법 분석 • 부품은 여러 형태로 구성되어 있음 • 가공 형태는 한 개의 공구가 움직이고 있는 모양 • 가공 형태 ( 예제 ) 의 종류는 - 구멍 , 단면 , 외경 , 내경 , 홈 , 나사
- 23. 필요한 精度 표면조도 25μm이하 일반공차 15±0.2mm φ15 소재형상 (1) 구멍 형태
- 24. 사용공구 및 공구경로 사용공구 DRILLΦ15 사용공구 DRILL Φ15 T 코드 T0303 공구재질 TiN 코팅 하이스 TIP 형식 EX-MT-GDR64650 절삭 이송 급 이송
- 25. 필요한 精度 표면조도 3.2μm이하 → 정삭이 필요 일반공차 60±0.3 60 (2) 단면 형태 소재형상
- 26. 공구경로 및 사용공 구 사용공구외경・단면용 바이트 T 코드 T0101 공구재질 CA225( 코팅 ) TIP 形式 CNMG120408HQ 사용공구 외경･단면용 바이트 사용공구 외경･단면용 바이트
- 27. 가공형태（외경 단）의 설계사양 필요한精度 표면조도 1.6μm 이하 → 정삭이 필요 기타 부분의 표면조도는 25μm 이하 일반공차 30±0.2 30
- 28. 외경 단 황삭가공 • 공구경로 및 사용공구 사용공구 외경･단면용 바이트 사용공구 외경・단면용 바이트 T 코드 T0101 공구재질 CA225( 코팅 ) TIP 형식 CNMG120408HQ
- 29. 외경단 중간정삭 가공 •공구경로 및 사용공구 사용공구 외경･단면용 바이트
- 30. 외경단 최종정삭 가공 •공구경로 및 사용공구 사용공구 외경･단면용 바이트
- 31. ● 생산성을 좋게하기 위해 서는 ① 精度가 필요하지 않는 부분은 이송량을 크게 한다 ② 절삭이송 時 AIR CUTTING 량을 줄인다 .
- 32. 가공형태 (GROOVE) 의설계사 양 필요한 精度 표면조도 25μm 이하 일반공차 5±0.1 36±0.3 5 36
- 33. 사용공구 외경 홈 바이트 가공형태（GROOVE ） • 공구경로 및 사용공구 사용공구 외경 홈 바이트 T 코드 T0505/T0513 TIP 재질 TC40N(CERMET) TIP 형식 GB43R400( 날폭 4mm)
- 34. 가공형태（ GROOVE ） •공구경로 및 사용공구 좌 측면 정삭
- 35. 가공형태（ GROOVE ） •공구경로 및 사용공구 우 측면 정삭
- 36. 36 가공형태 （ GROOVE ） •공구경로 1 24 6 53
- 37. 가공형태（나사）의 설계사 양 수나사 외경 JISB0207 에서 40mm M40×2
- 38. 가공형태（나사） 공구경로 및 사용공구 사용공구 외경나사가공 바 이트 사용공구 외경나사 가공 바이트 T 코드 T0606 공구재질 TC40N(CERMET) TIP 형식 TNN32ER200M 0.35 1.25
- 39. 가공형태 요구정도 가공법 및사용공구 공구수황삭가공 Roughi ng 중간정삭 가공 Semi Fini shi ng 최종정삭 가공 Fini shing 1 구명 φ 15± 0.2 Ra25 드릴φ 15 1 2 단면 60± 0.3 Ra3.2 외경・단면용 바이트 외경・단면용 바이트 1 3 외경단 30± 0.2 Ra1.6 외경・단면용 바이트 외경・단면용 바이트 외경・단면용 바이트 1 4 홈 5± 0.1 36± 0.3 Ra25 외경 홈가공 바이트 외경 홈가공 바이트 1 5 나사 M40× 2 외경 나사가공 바이트 외경 나사가공 바이트 1 表１ 가공법 및 사용공구
- 40. 3-2) 가공작업의 優先性 加工의優先性에 대해 검토해야 한다 . 各 OPERATION 은 技術的 또는 經濟的 拘束 條件을 기반으로 優先順序 関係에 따라 順序를 決定하 지 않으면 안 된다 .
- 41. ・기준면을 포함한 치수값에 의한 우선성 F2 B F1 24 +1 0 20±0.3 B F1 F2 面 F1 은，소재상태인 面 B 에 대한 치수로，面 F2 가공 전에 面 F1 을 가공하는 것 이 논리적 ① 面 F2 를 먼저 가공하면 , 面 F1 를 가공할 때，同時에 2 개의 치수를 실현시키 지 않으면 안 된다 . 이것은 매우 힘든 일이다 .
- 42. ・기하공차에 기인하는 우선성 A ⊥0.01 A ① ② φ ① ② 단면①은 DATUM 面（基準面）으로，원통면② 보다 가공순서가 우선된 다 . 반드시 기준이 되는 면을 먼저 가공한다 .
- 43. ・기술적인 우선성 ▶ 단면황삭 가공에 대한 구멍가공의 우선성 이송방향 회전 회전중심 中心軸 부근에서는 절삭속도가 ‘ 0’ 에 가깝기 때문에，공구가 절손되기 쉽다 . 그렇기 때문에 中心軸 부근에서의 단면가공을 피해야 한다 .
- 44. ▶ 외경・내경 황삭가공에 대한 단면 황삭 가공의 우 선성 단면의 위치를 정확하게 알 수 없기 때문에 , 단면과의 거 리를 크게 잡아야 한다 단면의 위치를 정확히 알기 때문에 , 단면 근처까지 공 구를 가져갈 수 있다
- 45. ▶ 나사 절삭가공에대한 홈 가공의 우선성 δ1δ2 가속구간 δ1 감속구간 δ2 나사 절삭 동작의 전단부와 후단부는 SERVO 系의 지연으로 나사 LEAD 의 不正 確한 部分이 생긴다 . 나사 절삭 동작의 후단부를 그루브 일부분 까지 하면 나사부는 완전한 나사를 얻을 수 있다 이송 동작이 안정된 부분을 이용해서 나사 절삭 작업을 하기 위해서는 , 最小限 필요한 보조주행 구간 δ1, δ2 가 필요하다 . δ2 가 그루브의 부분에 해당한다 .
- 46. ▶ 외경 단정삭 및 단면 정삭에 대한 면취의 우선성 중요면 BURR 중요한 면을 나중에 가공하면 , 가공에 의한 「 BURR 」는 무해한 면취 가공에서 제거된다
- 47. ・경제적인 우선성 ▶ 외경・내경황삭 가공에 대한 단면 황삭 가공의 우 선성 ▶ 단면 황삭 가공에 대한 구멍 가공의 우선성 - 단면의 흔들림을 없애 주므로 외경・내경 가공 시에 단면 근처까 지 공구를 가져갈 수 있어서 AIR CUT 량을 감소시켜 , 생산성이 향상된다 - 중심축 부근에서는 절삭속도가 ‘ 0” 근처이므로 , 공구 절손이 쉽다 . 구멍 가공을 먼저 하므로 공구 보호가 가능하다 . - 외경 황삭 가공・중간 정삭 가공을 미리 하면，단면 정삭 가 공 시 절삭면적을 감소 시켜주므로 생산성이 향상된다 . ▶ 단면 정삭 가공에 대한 외경 황삭 가공 , 중간 정삭 가 공의 우선성
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