기계가공에서 가공 조건의 최적화나 가공 능률의 개선을 달성하기 위해 가공 상황을 파악하는 것이 중요하다. 가공상황을 파악하는 하나의 지표로 절삭력을 들 수 있고, 과거에 연구된 절삭력 추정 수법의 하나로 순간 절삭력 모델이 있다. 이 수법은 절삭날과 피삭재의 기하학적인 관계를 수식으로 표현하여 실제 절입 두께를 계산하기 때문에 절삭날과 피삭재의 접촉 상태가 일정하지 않으면 절삭력을 추정하기 어렵다. 이 문제를 해소하기 위해 종래의 순간 절삭력 모델을 참고로 피삭재 형상을 복셀 모델로 표현하여 가공 중의 형상 변화를 계산하는 동시에, 실제 절입 두께를 수식에 의존하지 않고 제거 부분의 복셀로부터 계산하여 절삭력을 추정하는 방법을 개발했다. 여기서는 볼 엔드밀 가공을 대상으로 하고 있으며, 피삭재의 형상 변화가 복잡해져도 절삭력을 추정할 수 있다. 이 글은 일간공업신문사 형기술지에 실린 神戶대학의 하세가와 테루히토, 사토 류타, 시라세 케이이치 등이 저술한 내용이다. 본 기사는 일본 일간공업신문사가 발행하는 <형기술>지와의 저작권 협정에 의거하여 제공받은 자료입니다.
금형가공에서 5축가공의 이점은 공구의 돌출 길이를 짧게 하는 것에 의한 가공 조건의 향상, 공구 끝단의 가공을 회피하는 것에 의한 가공면 품위의 개선, 원 척킹에 의한 공정 집약 등을 들 수 있다. 또한 공구 측면을 효율적으로 사용한 가공을 함으로써 3축가공에 의한 가공과 비교하여 가공 시간, 공구 코스트의 대폭적인 절감이 가능해진다. 이와 같이 5축가공은 3축가공에 대해 많은 우위성이 있는 한편으로, NC 데이터 작성이나 간섭 확인이 번잡해 가공 이외의 시간이 든다는 단점도 있다. 여기에서는 5축가공을 효과적으로 활용하기 위한 NC 데이터를 간단하게 작성할 수 있는 FF/Five의 기능과 그 효과에 대해 소개한다. 이 글은 일간공업신문사 형기술지에 실린 (주)牧野후라이스제작소의 아사미 소이치로, 오토모 유우지, 타니가와 유우키 등이 저술한 내용이다. 본 기사는 일본 일간공업신문사가 발행하는 <형기술>지와의 저작권 협정에 의거하여 제공받은 자료입니다.
오늘날 특히 미세·정밀, 고품위 금형에서 전체적으로 효율적인 금형 제조가 요구되고 있다. 그러나 그 반면에 가공패스는 복잡해지고 지령 데이터도 미세화되어 가공 예측을 하는 것이 어려워 가공 공정의 최적화에 지장을 주는 것이 우려된다. 그래서 자사제 CNC 기술을 탑재한 가공 시뮬레이션 소프트웨어(이하, MotionExpert)를 개발, 실제 가공 전에 쉽게 가공 정보를 얻을 수 있게 했다. MotionExpert에서는 입력된 NC 프로그램을 기반으로 고속·고정도 기능(SEPT)의 파라미터 설정 및 NC 코드의 해독, 모터를 구동시키기 위한 축이동 지령 데이터 생성, 축이동 지령 데이터를 이용한 가공 시뮬레이션을 한다. 모터를 구동시키는 축이동 지령을 이용하여 시뮬레이션함으로써 가공기와 동일한 절삭 동작을 확인할 수 있다. 이 글은 일간공업신문사 형기술지에 실린 (주)소딕의 오오토 유타카가 저술한 내용이다. 본 기사는 일본 일간공업신문사가 발행하는 <형기술>지와의 저작권 협정에 의거하여 제공받은 자료입니다.
기계가공에서 공구 날끝 형상은 가공 공정의 치핑이나 마모 등에 의해 변화하고, 공구 날끝의 기하학적 형상 변화는 가공 정도에 직접 영향을 준다. 따라서 고정도 금형가공의 미세화·고정도화에 대응하는 고경도 재료가공의 고도화·고능률화를 도모하기 위해서는 공구 날끝 3차원 형상의 고정도 비접촉 기상 계측 기술에 대한 요구가 높아지고 있다. 또한 기상 계측에는 공구의 탈착에 의한 재현성 저하나 시간적 손실 절감의 과제를 해결할 수 있다는 이점도 있다. 한편, 공구 계측에서 서브미크론 오더의 고정도화를 비접촉으로 실현할 수 있는 가능성을 지닌 광학식 3차원 형상 계측의 적용이 곤란한 주된 이유로서 90° 이상의 급경사면 계측이 어려운 것, 날끝 표면에 부착한 절삭액에 의해 정도 열화를 초래하는 것 등을 들 수 있다. 이 글에서는 이들 문제를 해결할 수 있는 가능성을 지닌 UV 레이저 여기 형광에 의한 기상 공구 날끝 계측의 기본 원리를 확립하기 위해 기초적인 검토를 했다. 즉, 공구 표면에 부착한 절삭액 원료의 UV 광여기에 의한 형광 특성 및 측정물 표면에 부착한 액막에서 발생하는 형광 검출에 의한 측정물 표면 형상의 계측 가능성에 대해 보고한다. 이 글은 일간공업
여러 가지 제품의 고기능화나 소형·경량화, 의장성 등이 진행되는 가운데, 부품이나 금형은 점점 더 고정도화, 복잡화되고 있다. 이에 동반하여 가공 설비에 대해서는 고속·고정도나 안정성·재현성 수준 등의 기계 기본 성능뿐만 아니라 기상 측정 등의 주변 애플리케이션의 고도화 요구도 커지고 있다. 동사는 기상 공구 측정장치로서 ‘촬상식 공구 측정 시스템’을 독자 개발, 2008년 일본국제공작기계전(JIMTOF 2008)에 소형 정밀가공기 ‘μV1’에 탑재하여 발표한 이래 여러 가지 개선과 신기능을 추가하면서 납입 실적을 쌓아 왔다. 2012년에는 고정도 문형 머시닝센터 ‘LH250’에도 탑재, 사용 용도를 확대해 왔다. 여기서는 촬상식 공구 측정 시스템의 특징과 새로운 측정 기술에 대해서 소개한다. 이 글은 일간공업신문사 형기술지에 실린 三菱중공업(주)의 사토 요시카츠가 저술한 내용이다. 본 기사는 일본 일간공업신문사가 발행하는 <형기술>지와의 저작권 협정에 의거하여 제공받은 자료입니다.
동사의 하마마츠 공장에서는 트랜스미션을 제조하여 국내외 거점에 공급하는 동시에, 사내에서 제조하고 있는 각 구성 부품는 해외 거점에 제조 기술을 제공하는 위치에 있다. 또한 고객의 요구에 대응한 보다 좋은 상품을 제조하기 위해 빠르고 안정되게, 환경을 배려하면서 경쟁력 있는 고효율 생산에 대응을 추진하고 있다. 이번에 다룬 제어계 다이캐스트 부품(메인 밸브 보디)은 생산성 향상을 목표로 주조 사이클타임의 단축과 이형제 도포량의 소량화 양면에서 도전을 해왔다. 그러나 캐비티 홀과 박리에 의한 품질 불량 문제가 현재화되고 있어 개선이 필요하게 됐다. 불량 절감을 위해 알루미늄 용탕·금형 방안·주조 조건 등 개선에 대응하고 있는데, 대책 항목과 품질 개선 효과의 상관관계를 파악하기 어려워 적정한 대책으로 연결되지 못하고 있다. 이 보고에서는 내부 결함의 가시화와 해석 기술을 축으로 대응하여, 캐비티 홀의 절감 효과로 연결한 사례를 소개한다. 이 글은 일간공업신문사 형기술지에 실린 田技硏공업(주)의 코다 시즈요, 후카타 유우이치, 치바 준, 야마모토 나오지 등이 저술한 내용이다. 본 기사는 일본 일간공업신문사가 발행하는 <형기술>지와의 저작권 협정에 의거하여 제공받
최근 기계 부품이나 금형에서 복잡 형상을 신속하게 조형하여 제품 코스트의 절감과 고기능화를 가능하게 하는 어디티브 매뉴팩처링(additive manufacturing) 기술에 대한 기대가 높아지고 있다. 본 연구실에서는 지금까지 용접 기술에서 이용되고 있는 아크 방전에 의해 금속을 용융·고화시키는 기술에 착안하여, 용접 금속을 적층함으로써 3차원 조형을 하는 용융금속 적층법의 실용화를 위한 연구에 대응하고 있다. 이 수법을 이용함으로써 금속 부재에 금속 재료를 필요량만 국소적으로 부가할 수 있다. 그렇기 때문에 금형이나 기계 부품의 보수 부위에 대해 동등한 금속 재료를 적하·퇴적시킴으로써 금형이나 기계 부품의 보수가 가능하다고 생각된다. 이 수법은 아크 용접 기술을 이용하기 때문에 패딩 용접부 근방의 모재에서, 용접 시의 국소적인 가열 및 급랭에 의해 변태가 발생하고 기계적 성질이 변화한 열영향부가 존재한다. 그렇기 때문에 이 수법을 금속 부재의 보수에 적용할 때에 보수 후의 모재나 열영향부, 적층부의 기계적 성질이 동등한 것이 바람직하다. 또한 보수가 필요한 영역은 마모나 결손 등에 의해 균일한 적층면을 얻을 수 없다고 생각된다. 그래서 이들을 제거하고 평
다이캐스트 제품에는 계획 생산 수가 대강 정해져 있으며, 금형도 그 계획 수까지 사용할 수 있는 것이 일반적이다. 그러나 다이캐스트 금형에서 계획 수까지 손상 없이 가는 경우가 없어 정기적 혹은 돌발적으로 금형을 보수하고 있는 것이 현실이다. 다이캐스트 금형의 패딩 용접 보수재로서 많이 이용되고 있는 18% Ni 마르에이징강은 용접 부위에서는 다이캐스트 금형에 필요한 경도를 얻을 수 없어, 조기에 히트체크가 발생하는 문제가 있었다. 용접 후에 시효처리를 실시하면 용접 부위의 경도를 높이는 것은 가능하지만 수고와 코스트가 든다. 또한 시효처리에 의해 용접 부위가 필요 이상의 경도가 되기도 해 큰 크랙이 발생하고, 반대로 용접 보수 기간이 짧아져 보수 시의 면내림량이 증가하기도 한다. 그래서 용접 보수재의 성분을 조정하여 용접 그대로의 상태에서 다이캐스트 금형과 거의 동등한 경도를 얻을 수 있게 함으로써 종래재보다도 히트체크의 발생을 억제하고, 보수 기간을 향상시킬 수 있는 용접 보수재 ‘DHW’를 개발했다. 또한 DHW는 2012년 10월에 개정된 특정화학물질 장해 예방규칙 등에 대응한 코발트를 포함하지 않는 용접재이기도 하다. 이 글은 일간공업신문사 형기술지
측정 데이터에서 CAD 데이터를 생성하는 리버스 엔지니어링의 요구가 높아지고 있다. 리버스 엔지니어링을 하기 위해 필요한 리버스용 소프트웨어의 모델링 방법은 지금까지는 대화형이 주류였지만, 최근에는 완전자동형·반자동형도 적극적으로 사용되게 되었다. 이유는 측정기기류(산업용 X선 CT장치나 고밀도 3차원 스캐너)가 보다 고속·고정도화로 발전해 왔기 때문에 측정 데이터가 비대화되고, 그렇기 때문에 대화형에서는 이미 처리 능력적으로 한계점에 도달했다고 생각된다. 폴리곤 수와 계산 시간의 비교표로부터도 이 경향은 이해할 수 있다. 여기서는 현물 데이터(측정 데이터)에서부터 CAD 데이터까지 완전 자동으로 생성하는 방법(이하, ‘자동 CAD화’라고 한다)에 대해서 소개한다. 이 글은 일간공업신문사 형기술지에 실린 (주)테크노스타의 마츠자키 코이치가 저술한 내용이다. 본 기사는 일본 일간공업신문사가 발행하는 <형기술>지와의 저작권 협정에 의거하여 제공받은 자료입니다.
일본 다이캐스트 조업에서 하이사이클화 및 제품의 대형화가 요구되는 가운데, 다이캐스트 금형 재료에는 고수명화, 고인성화가 요구되고 있다. 특히 고수명화를 위해서는 금형에 발생하는 히트 크랙을 억제할 필요성이 높아지고, 그 해결을 위해 담금질 경도를 높게 하여 고온에서의 강도를 향상시키는 방법이 이용되고 있는데 인성 저하의 원인이 되기도 한다. 고온에서의 강도와 인성을 모두 증대시키기 위해서는 담금질 냉각 속도를 빠르게 할 필요가 있지만, 너무 빠르면 열응력이나 변태 응력의 영향을 받아 큰 변형이나 소착 균열의 위험성이 증가한다. 그렇기 때문에 고인성과 저왜곡·소착 균열 방지를 양립시킨 담금질 작업이 필요하며, 이들을 만족시키기 위해서는 담금질 중 냉각 속도, 재료 특성 및 변형 거동을 사전에 예측하는 것이 매우 중요하다. 또한 이들 예측 기술은 금형의 설계, 가공하는 유저에 있어서도 유익한 정보가 된다. 동사에서는 CAE 해석을 활용한 담금질 예측 기술의 구축을 추진하고 있으며, 그 중에서 외부 연구기관의 협력을 받으면서 독자 개발한 고정도 담금질 해석 소프트웨어 ‘Thermal Prophet’(이하 THP)의 특징과 지금까지의 해석사례를 소개한다. 이 글은
저탄소사회를 향한 풍력발전 개발과 관련 산업동향 중국은 1950년대 후반부터 마이크로형 풍력발전기 연구개발에 착수하여 1972년 출력 18kW의 풍력발전기를 저장성 사오싱현에 설치한 것이 독립형 풍력발전의 시작이었다. 1986년 중국은 해외에서 수입한 출력 55kW의 풍력발전기 3기를 산둥성 룽청현에 설치하고 송전망에 연계한 것이 계통 연계형 풍력발전의 시작이었다. 이후 중국 정부는 2003년 9월부터 2008년 6월까지 5회에 걸쳐 합계 용량 8GW 이상의 대형 풍력발전소 개발권 경쟁 입찰을 실시하여 대규모 풍력발전 개발과 풍력장치의 국산화를 후원했다. 지난 회에 다뤘던 태양에너지 발전과 함께 풍력발전은 에너지 안전 보장과 탄소 배출 삭감에 공헌할 수 있는 많지 않은 전원(電源)이며, 이와 관련된 산업은 경제 성장을 지탱하는 중요한 신흥산업이 될 수 있다. 저탄소사회를 목표하는 중국에서는 풍력발전 개발과 관련 산업의 육성을 본격화해 좋은 평가를 받을 만한 성과를 올리고 있지만 한편에서는 여러 가지 문제 또한 수면에 떠오르고 있다. 이번 연재에서는 중국의 풍력발전 개발과 관련 산업의 현황에 대해 짚어보고 저탄소사회를 위한 중장기 계획의 개요와 관련된 검토를
배선기구 접속부의 구조와 주의사항 시공이 동반되는 배선기구에는 여러 가지 제품이 있으며 반드시 단자가 탑재되어 있다. 단자는 배선기구의 기간부품이라고 할 수 있으며, 배선의 안전성뿐 아니라 품질상으로도 중요한 요소이다. ‘배선기구’와 ‘단자’와 관련한 사고 정보 중 대표적인 전선 접속부 사고의 원인으로 ‘사고품의 속결 단자부에서 스프링 잠금장치와 실내 배선 사이에서 접촉 불량이 발생하여, 이상 발열로 인해 소손된 것이다. 대표적인 배선기구인 스위치, 콘센트는 일반 가정에서도 수십 개는 사용되고 있으며, 가정에서도 가장 사용하는 수가 많은 전기제품이라고 할 수 있다. 여기에서는 배선기구의 주요 부분인 단자에서의 사고를 줄이기 위해 필요한 전선 접속부의 구조와 주의사항에 대해 알아본다.
IEEE1888을 이용한 오픈 사물인터넷 IoT라고 하면, 관측장치(센서)나 제어장치(액추에이터)와 IT 시스템 간의 통신을 중심으로 생각하기 쉽지만, 실제로는 오히려 센서에서 수집한 데이터의 IT 시스템 내 취급 방법이 과제가 되는 경우가 많다. 센서에서 데이터를 수집해도 데이터의 이용 방법에 맞는 애플리케이션 소프트웨어를 개발하지 않고서는 IoT 시스템(센서․액추에이터․IT 시스템으로 구축되는 전체 시스템을 말하며 여기에서는 IoT 시스템이라고 한다)은 생각처럼 기능하지 않는다. 즉, IoT에서는 센서 등을 통해 수집된 데이터를 능숙하게 취급하는 것이 상당히 중요하며, 이러한 기술에 대한 연구개발 및 표준화가 필요했다. IEEE1888은 바로 이 부분(인터넷을 통한 능숙한 센서 데이터 취급을 가능케 한 플레임워크 창출)을 목표로 한 것이다. IEEE1888은 빌딩에 있는 설비(에어컨, 조명, 전력소비 등)의 상태를 인터넷상에서 전송할 때 이용하는 통신 규격이다. 관측장치나 제어장치에의 액세스를 가능케 할 뿐 아니라, 시계열 데이터베이스로서의 기능을 겸비하고 있다. 2014년 현재, IEEE1888의 적용 대상은 빌딩의 설비뿐 아니라
위치정보기술의 발전과 활용 사례 이 세상에 존재하는 모든 사물에는 위치가 있다. 위치에 관한 정보는 사물인터넷(Internet of Things)을 생각하는 데 있어서 중요한 인자 중 하나이다. 그러나 사물의 위치를 언제, 어디에서나 손쉽게 취득하여 등록․이용하는 것은 그리 간단하지 않다. 특히 현재의 위치정보 서비스는 지도나 시설․점포와 같은 특정 대상(Point of Interest)을 주요 대상으로 하고 있으며, 사물이 있는 장소를 취급하게끔은 만들어지지 않았다. 또 위치 취득에 대해 생각해 보면 실외에서는 최근의 범지구위성측위시스템(GNSS)의 발달과 수신기의 보급․저가화로 부담 없이 고정밀도의 위치를 취득할 수 있게 됐지만, 실내에서는 여러 기술이 등장하여 발전하는 중이며, 아직 각각의 특징이 충분히 이해되었다고는 하기 어려운 상황이다. 실외를 대상으로 한 측위기술 중 가장 많이 보급되어 있는 시스템은 미국의 GPS(global Positioning System)일 것이다. GPS는 자동차 내비게이션 시스템과 휴대전화에 탑재되어 있을 뿐 아니라, 최근에는 애완동물이나 화물에 부착해 위치를 추적할 수 있는 기기도 등장했
HEMS를 위한 WoT(IoT) IoT(Internet of Things)란 한 마디로 말하면 ‘모든 사물이 Internet을 통해 연결’되는 것이다. Internet이라고 하면 대부분의 사람들은 브라우저를 상상한다. 브라우저를 구성하고 있는 기술이 Web이며, Internet 인터페이스로 Web이 상당한 부분을 차지하고 있다. 이런 점에서 ‘모든 사물이 Web을 통해 연결’되는 것을 WoT(Web of Things)라고 한다. 최신 Web 사양 HTML5에서는 JavaScript라는 프로그램용 언어와 HTML 언어가 일체화되어 Web을 보기 위한 브라우저 기술 환경에서 프로그램 기술 환경으로 극적인 변화를 실현했다. Internet은 프로그램 인터페이스로서의 Web인 것이다. 기기와의 표준 Web 인터페이스, 즉 API를 정의함으로써 다양한 기기가 직접 Web에서(으로) 상호 통신이 가능하게 됐다는 얘기다. 실제로 최근에는 센서류에서도 이러한 기기가 나오기 시작했다. 이처럼 말단까지 Web으로 구성된 기기를 WoT라고 한다. 앞으로 Web에서 통합된 기기는 더 증가할 것이고, 언젠가 모든 기기는 WoT가 될 것이다. HEMS(Home Energy Manag