[첨단 헬로티] 아지사카 마사히로 (𩷲坂 昌廣) ㈜NTT데이터엔지니어링시스템즈 1. 서론 동사는 금형가공에서 생산성 향상을 목적으로 오키나와 매뉴팩처링 래버러토리(오키나와 래버러토리)를 설립, 일반 사단법인 제조 네트워크 오키나와와 협업해서 기술 개발을 하고 있다. 오키나와 래버의 강점은 현장의 생생한 목소리를 직접 듣고, 실제로 가공을 해 공구의 휨이나 채터링 등의 물리 현상과 가공면의 품질을 확인하고 CAM의 기능에 반영할 수 있는 점이다. 지금까지 대응한 Manufacturing-Space 및 Space-E에서의 기술 개발은 3축에서 5축가공에 의한 공정 최적화 및 분할가공, 4축․5축가공 기능이다. 이 글은 5축 공작기계를 이용한 가공면의 고품위화 및 CAM 기능의 자동화를 목적으로 한 지금까지의 대응을 소개한다. 2. 지금까지의 대응 (1) C축의 급격한 회전 억제 기능 C축의 급격한 회전 억제 기능은 리드각을 스무징하는 기능이다(그림 1). 모델에 대해 공구를 법선 방향으로 기울려서 가능하면, 곡률이 작은 부위에서는 C축이 급격하게 회전하기 때문에 가공면에 뜯김이 발생한다. 스무징 처리를 함으로써 C축의 급격한 회전이 억제
[첨단 헬로티] 3D시스템즈 5축 가공 기술혁신 세미나 개최 지난 10월 17일, 3D시스템즈는 협력사에 5축 가공기술에 대한 올바른 시각을 제공하고자 ‘5축 가공 기술혁신 세미나’를 개최했다. 경기도 시흥에 위치한 금형기술교육원에서 진행된 세미나에서는 5축 가공기술에 대한 정의부터 장비를 선정하는 노하우 등의 내용을 공유했다. ▲사진 : 게티이미지뱅크 생산성 증대를 책임질 5축 가공 기술 3D시스템즈는 협력사와 함께 5축 가공과 관련한 내용을 검토하고, 생산성 증진을 위해 이번 세미나를 기획했다. 또한, 5축 가공과 관련해 협력사가 현장에서 필요로 하는 부분을 파악하고자 했다. 세미나 당일, 약 200여명의 참석자가 금형기술교육원을 방문했다. 일곱 번의 세션으로 나눠진 세미나에서는 5축 가공 기술에 대한 정의와 장비를 선정하기 위해 고려해야 할 사항, 5축 가공 기술을 활용한 실제 사례 등을 소개했다. 5축 가공은 임펠러(Impeller), 터빈 블레이드(Turbin Blades), 타이어 몰드(Tire Mold) 등 특수 가공뿐 아니라 금형, 자동차, 항공, 해양 부품 가공을 비롯한 일반 가공 분야에서도 높은 효율과 생산성을 보장하는
[첨단 헬로티] 카미야 타케오 (紙谷 健生) 지멘스(주) 최근 세팅 절감이나 공수 경감, 가공 정도 향상을 목적으로 5축 기계의 가공이 매우 주목받고 있다. 5축 기계의 가공은 가공대상에 따라 부품가공과 같이 가공면 분할을 하고 거기에서 2차원 형상의 가공을 하는 경사면가공과, 금형가공과 같이 돌출을 짧게 해 주속이 '0'이 되지 않도록 툴을 기울여서 3차원 자유곡면 형상의 가공을 하는 동시 5축가공으로 크게 나눠진다. 각각의 가공에 요구되는 CNC 기능은 다른 점도 있지만, 여기에서는 동사의 최신 5축가공 관련 CNC 기능을, 특히 동시 5축가공을 중심으로 소개한다. 동시 5축가공 기존 동시 5축가공 프로그램은 포스트 프로세서 상에 기계의 축 구성이나 위치 관계, 그리고 공구 보정량이나 워크 좌표계를 입력, 그 기계, 그 지그용 기계 좌표계 기준의 프로그램을 작성할 필요가 있었다. 또한 3차원 형상을 재현하기 위해서는 대량의 미소 선분의 연속 지령으로 프로그램이 작성된다 이것과는 별도로 회전축과 직선축을 보간시키면 식입이 생긴다는 것이 알려져 있다. 이 문제를 회피하기 위해 포스트 프로세서에서는 리니어라이제이션 처리를 할 필요가 있으며, 3차원 형상을 표현
[첨단 헬로티] 이데 소이치로 (井出 聰一郞) 화낙(주) 5축가공기에서는 직선 3축에 회전 2축을 부가함으로써 워크에 대한 공구의 기울기를 자유롭게 변경할 수 있다. 그렇기 때문에 ‘세팅 전환 없는 고정도, 고능률 가공’, ‘오버행 형상 등 복잡한 형상가공’ 등의 메리트가 알려져 있다. 또한 공구의 방향을 변경할 수 있으므로 워크와의 간섭을 피해 공구의 돌출을 짧게 할 수 있고, 더구나 절삭 능력이 낮은 공구 끝단을 피함으로써 금형가공과 같은 고정도․고품위가 요구되는 가공에 효과도 기대되고 있다. 고정도․고품위의 5축가공 실현에는 기계 구조, 가공 조건 등 여러 가지 요소가 있는데, 복잡한 가공에 대응하는 최적의 공구경로 생성, 직선축과 회전축의 고정도 동기, 가공점의 진동 억제 등의 과제를 해결하기 위한 제어 기술도 중요한 역할을 한다. 이 글에서는 동시 5축가공을 지원하기 위한 CNC와 서보의 제어 기술에 대해, 동사의 대응을 소개한다. 동시 5축가공을 지원하는 기술 동작이 복잡해지는 동시 5축가공에서는 가공 프로그램 작성에는 CAM이 필수가 된다. 또한 가공기에 있어 직선축과 회전축의 동시
[첨단 헬로티] 우치다 유지 (內田 勇治) 오쿠마(주) 최근 금형가공의 분야에서도 여러 번의 세팅 교체를 필요로 하는 가공의 시간 단축․가공 코스트 절감 등을 달성하기 위해 동시 5축가공을 채용하는 사례가 증가하고 있으며, 앞으로 점점 더 보급되어 갈 것으로 예상된다. 그 한편으로 5축가공기는 3축가공기와 비교해 기계구성이 복잡하고, 기계 강성에 기인하는 진동이나 변형이 발생하기 쉽기 때문에 보다 매끄러운 가감속 지령으로 이송축을 구동할 필요가 있다. 또한 원하는 형상 정도․가공면 품위를 얻기 위해 필요한 동기축 수가 증가하기 때문에 각 축의 가감속 능력을 충분히 발휘할 수 있게 되어 있지 않으면, 절삭 이송 속도를 높일 수 없는 상황에 직면하는 경우가 있다. 결과적으로 동시 5축가공에서는 3축가공보다 가공 시간이 늘어나는 등의 과제가 있다. 그러나 가공 시간, 형상 정도에 대한 요구는 보다 높아지고 있다. 동사에서는 그 요구에 대응하기 위해 동시 5축가공에 관한 기능 개발을 계속해 왔다. 이 글에서는 최신의 동사 NC 장치 ‘OSP’에 탑재하고 있는 5축 제어 기능에 대해 보고한다. OSP의 5축 제어 기능 여기에
[첨단 헬로티] 오다 미츠나리 (尾田 光成) ㈜牧野후라이스製作所 사람들이 일상적으로 사용하는 스마트폰, 가전 제품, 플라스틱 제품, 자동차, 철도 차량, 항공기, 배 등의 공업 제품은 여러 가지 형상을 갖는 부품으로 구성되어 있다. 이들 부품의 일부는 금형에 의해 성형되고, 이들 공업 제품의 성능이나 안전성을 좌우하는 금형에는 높은 가공 정도가 요구된다. 또한 공업 제품이 많은 사람들에게 보급되는 스피드가 빨라짐에 따라 금형가공에 필요로 하는 생산 속도도 가속되고 있으며, 가공 시간과 가공 후의 후공정(가공면의 연마나 표면처리) 시간단축화가 요구되고 있다. 또한 공업 제품의 고성능화․에너지절감을 위한 경량화, 비용 대 효과 향상의 요구에 동반해 구성하는 부품 수는 줄고, 부품의 형상은 복잡해지는 경향으로 금형도 형상이 복잡해지고 있다. 금형 형상의 복잡화에 동반하는 과제 이와 같은 금형 제작 현장에서 금형을 가공하는 머시닝센터(MC)에 대해, 높은 정도와 생산성이 요구되고 있다. 기존 금형가공에서는 안정된 정도가 나오기 쉬운 3축가공이 주류로 되어 있다. 그러나 금형의 형상이 복잡화됨에 따라 다듬질가공에서는 공구 지름은 작아지고, 공구 길이도 길어
[첨단 헬로티] 스와 오사무 (諏訪 修) ㈜C＆G시스템즈 금형 제조업에서 QCD(품질, 코스트, 납기)를 달성하기 위해서는 가공 공정의 절감이나 수정이 필요하며, 그것에는 직조 범위의 확대가 중요해진다. 직조 범위의 확대를 위해 공구의 돌출을 길게 하면, 공구의 전도에 의한 면품질 저하를 초래할 우려가 있다. 그것을 회피하기 위해 이송 속도를 내릴 필요가 있는데, 결과적으로 가공 시간이 증가하게 된다. 또한 워크를 수동으로 경사시키는 방법도 있지만, 전용 지그나 워크의 세팅 교체가 필요하다. 더구나 세팅마다 가공 원점을 설정하기 때문에 설정 시의 오차가 가공 단차로서 발생하는 문제가 있다. 5축가공의 종류와 특징 5축가공은 직선축(X, Y, Z의 3축)에 회전축(선회․경사의 2축)을 갖는 공작기계를 사용한 가공으로, ‘분할 5축가공’(이하 고정 5축가공)과 ‘동시 5축 가공’으로 나누어진다. 1. 고정 5축가공 회전축을 위치결정으로 사용하고 직선축만을 움직인다. 이것은 3축가공과 동일한 가공으로 분할 방향의 정도가 나오는 이점이 있는데, 다방향에서 분할한 경우, 분할의 단차가 발생하기 쉬운 측면도 있다.
[첨단 헬로티] 미즈노 에이이치 (水野 英一) 베로소프트웨어(주) 그림 1은 평면부의 절삭면인데, 중앙 부근에 오른쪽에서 왼쪽으로 횡단한 줄무늬와 같은 흔적을 볼 수 있다. 절삭 정도는 문제없고 손으로 만져도 단차가 없는 줄무늬인데, 독자 여러분은 어떻게 생각할까.'단차가 없다면 OK․', '외관 중시라면 NG'. 크게는 이 2가지 의견으로 나뉠 것으로 생각된다. 실제로는 그림 1은 동시 5축가공으로 가공한 절삭면으로, 이 의견 차이야말로 고정(분할) 5축가공과 동시 5축가공의 경계가 된다고 필자는 생각한다. 기존의 3축가공과 비교해 동시 5축가공의 메리트(우위성)가 이와 같은 기사나 세미나 등에서 주장된 지 오래되었고, 여러분도 충분히 이해하고 있다. 한편으로 5축가공기를 도입한 유저도 실제 가공에 사용하는 것은 3축가공과 세팅 교체리스를 목적으로 한 고정 5축가공이 메인으로 되어 있는 케이스가 적지 않다. 5축가공기 도입 당초에는 아마 동시 5축가공을 실시하고 있었다고 생각되는데, 왜 동시 5축가공이 적어져 버렸을까. 이 글에서는 동시 5축가공의 도입 목적을 다시 정의하고, 금형가공에서 메리트를 수정해 간다. 또한 첫머리에서 말한 ‘
[첨단 헬로티] 스가이 아키라 (菅井 晃) 오픈마인드 테크놀로지즈 재팬(주) 독일의 OPEN MIND Technologies AG사의 일본 법인인 당사가 2002년에 일본 활동을 개시했을 때부터 메인 타깃으로 정한 것은 5축가공에 대응하는 유저였다. 현재 5축가공은 부품가공에서 금형가공까지 폭넓은 가공 분야에서 이용되게 됐지만, 당시 일본에서는 5축가공은 특수한 부품을 절삭하는 제조업의 극히 일부에서 이용되고 있던 가공 기술이었다. 한편, 유럽에서는 모든 범용적인 가공에 대한 효율화를 위한 가공 기술로서 이미 크게 주목을 받고 있었다. 그러한 가운데 OPEN MIND는 당시의 다임러-크라이슬러사에서 금형의 5축가공 기술 개발의 전략적인 파트너로 지명되어, 기존의 5축가공 연산 로직과는 완전히 다른 새로운 5축가공 알고리즘을 개발해 금형가공용 5축가공 기능을 1999년에 ‘hyperMILL’에 탑재해 릴리스했다. 앞에서 말한 당사의 방침은 이러한 유럽의 움직임을 반영한 것으로, 일본에서도 5축가공을 범용 가공에 보급시키기 위해 정한 것이었다. 이러한 당사의 움직임에 처음으로 대응한 것이 호쿠리쿠(北陸) 지방의 금형가공 유저였다. 이후 hy
[첨단 헬로티] 고시마 카즈히로 (五嶋 和宏) ㈜나고야정밀금형 5축가공기 도입의 계기 동사가 5축가공기를 도입한 것은 2006년이다. 당시 일본국내에서는 자동차용 헤드램프의 금형 제조의 대부분이 3축가공 후에 방전가공으로 형상을 다듬질, 최종적으로 연마해서 완성하는 공정이었다. 유럽에서는 이미 5축가공을 활용한 절삭에 의한 형상가공이 추진되고 있으며, 동사의 사장이었던 와타나베 유키오(渡邊 幸男)(현 명예회장)이 유럽의 실정을 보고 도입을 결정했다. 동사가 취급하는 헤드램프용 금형은 경면 다듬질 (면조도 : Ra 0.004μm․연마 입도 : ＃14000)까지 금형을 연마해 완성해야 한다. 방전가공 후의 형상 다듬질은 금형면에 스파크 흔적(방전 흔적)이 남기 때문에 그것을 제거해 경면까지 연마하는 작업은 많은 시간을 필요로 하고 있었다. 또한 헤드라이트에 유선형을 주류로 하는 디자인이 증가함에 따라, 금형의 제품 형상도 낙차가 커졌다. 3축가공으로는 가공할 수 없는 범위가 증가하고, 방전가공의 작업 공수 증가가 큰 과제였다. 이와 같은 배경에서 ‘방전리스화에 의한 품질과 생산성 향상’을 목표로 5축가공기의 도입을 결정했던
지난 4월 11일과 12일, 이틀간 강릉 한국생산기술연구원에서 DMG MORI ULTRASONIC 세미나가 성황리에 개최됐다. 수도권에서 한참을 벗어난 곳에서 개최한 세미나였지만, 예상을 뛰어넘는 많은 고객이 참관해 초음파 가공기술에 대한 국내 제조업계의 관심을 엿볼 수 있었다. 새로운 디자인과 기존 모델보다 더욱 향상된 기술력으로 다시 돌아온 ULTRASONIC 20 linear 2세대는 첨단 소재 가공에 뛰어난 성능을 발휘해 시장에서 주목을 받고 있다. 혁신적인 ULTRASONIC 가공 기술을 바탕으로, DMG MORI는 첨단 소재의 고정밀 5축가공 분야에 있어 세계적인 인지도를 유지하고 있다. 이번 세미나에서 새롭게 공개된 ULTRASONIC 20 linear 2세대는 옵션 선택 시 최대 60,000rpm의 스핀들 속도를 자랑하며, 더욱 강력해진 드라이브 모터와 작아진 소요 면적 등 여러 면에서 향상된 성능을 과시했다. 여기에 ULTRASONIC 전용 CELOS App을 장착하여 광학, 시계, 의료 분야 등 고정밀 몰드 가공이 요구되는 다양한 분야의 유저들로부터 많은 관심을 받았다. ▲ ULTRASONIC으로 가공된 부품으로 초음파 가공 기술에 대한 설
65년 역사의 공작기계 대표기업인 화천그룹은 ‘세계 최고의 제품과 서비스를 제공한다’는 이념과 그 동안 쌓아온 높은 품질과 기술의 우수성으로 CNC 및 범용 공작기계, 자동화 설비 등을 영위하는 기계 전문 제조기업이다. 이번 인터몰드 코리아 2017에서 화천은 금형가공 공정 자동화를 시연하여 참관객들의 관심을 받았으며, 고정밀가공, 중절삭용, 고속부품가공용 머시닝센터를 비롯해 공정집약형 5축가공기, 터닝센터 등을 전시했다. ▲ 화천그룹의 인터몰드 코리아 2017 전시장 부스 현재 화천그룹은 CNC 공작기계와 주물을 생산하는 화천기공을 모태로 하여, CNC, 범용, 대형 공작기계와 자동차 부품을 생산하는 화천기계와 척, 기어 등을 만드는 서암기계공업, 자동화 설비를 전문으로 제작하는 TPS Korea 등으로 구성되어 있다. 공작기계 단일 품목 생산 시설과 현대화된 생산 시스템으로 국내 최고의 규모를 자랑하고 있는 일류 기계 전문 제조기업으로, 오랜 경험을 통해 축적된 기술력을 바탕으로 국내 시장은 물론 공작기계의 선진국인 미국, 독일 등으로 수출하고 있으며, 고정밀도, 고강성의 제품으로 호평을 받고 있다. 또한 공작기계 생산기술을 접목하여
머신, 제품, 서비스를 네트워크로 연결하려는 시도는 4차 산업혁명의 핵심인 디지털 생산 프로세스 체인 구축을 위한 제조업계의 최신 트렌드라고 할 수 있다. 이에 센서와 소프트웨어의 중요성이 대두되고 있으며, 머신 툴 산업 분야에서도 그 중요성은 끊임없이 강조되고 있다. 디지털 생산 시스템의 궁극적인 목적인 부가가치 극대화를 실현하기 위한 가장 효율적인 방안으로, DMG MORI는 26가지 기술 사이클을 제시한다. 이들 기술 사이클을 효과적으로 실현하는 앱 기반의 컨트롤러 CELOS?는 유저들로부터 많은 관심을 받고 있다. DMG MORI 독점 기술 사이클은 핸들링, 측정, 가공, 모니터링을 대화형 방식으로 CNC 컨트롤러에서 바로 실행 가능하다는 장점을 가지고 있다. 가장 최근 업데이트된 시스템으로, 공정의 안전성과 안정적인 품질을 위해 설계된 내부, 외부, 정면 연삭가공용 지능형 그라인딩 사이클과 더불어 가공 프로세스 실시간 모니터링 시스템을 들 수 있다. ▲ 26가지 DMG MORI 독점 기술 사이클은 대화형 방식으로 CNC 컨트롤러에서 직접 프로그래밍이 가능하다 Powertool은 새로운 기능을 탑재한 최첨단 가상 가공 시스템이다. 이것은 트러블 없는
한국델켐은 최근 대구지사에서 ‘2016년 한국델켐 신기술 세미나’를 개최했다. 한국델켐 대구지사의 주관으로 진행된 이번 신기술 세미나는 대구/경북 지역의 파워솔루션 유저들과 관심 기업 직원들 약 100여명이 참가했다. 한국델켐은 신기능 발표 섹션에서 자사의 주력 솔루션인 PowerMILL의 라스터툴패스의 자동 각도 기능, LR작업이 많은 자동차 분야에서 활용되는 프로젝트미러 기능, 5축가공 시 VeriCL을 통한 검증 기능 소개와 함께, PowerSHAPE의 매쉬데이터를 활용한 역설계 과정, 솔리드 래핑 기능, 다이렉트 모델링과 전극 마법사 등의 신기능 소개를 포함한 데모시연을 선보였다. 또한 한국델켐이 자체 개발한 프레스 금형 솔루션인 Tool Maker와 HD Press의 소개가 진행되었는데, Tool Maker의 모델링 상의 홀 메꾸기, 스프링백 보정을 위한 모핑, 트림라인 전개 등의 소개와 함께 HD Press의 3D 프로파일과 부쉬홀 가공 등의 데모 또한 선보이며 관련 업계 종사자들의 시선을 집중시켰다. 한편, 대구/경북 지역 고객의 밀착 지원을 위해 지난 2004년도에 설립된 한국델켐 대구지사는 현재까지 13년 이상 안정적으로
상호명(명칭) : (주)첨단 | 등록번호 : 서울,자00420 | 등록일자 : 2013년05월15일 | 제호 :헬로티(helloT) | 발행인 : 이종춘 | 편집인 : 김진희 |
본점 : 서울시 마포구 양화로 127, 3층, 지점 : 경기도 파주시 심학산로 10, 3층 | 발행일자 : 2012년 4월1일 | 청소년보호책임자 : 김유활 | 대표이사 : 이준원 | 사업자등록번호 : 118-81-03520 | 전화 : 02-3142-4151 | 팩스 : 02-338-3453 | 통신판매번호 : 제 2013-서울마포-1032호
copyright(c) HelloT all right reserved
UPDATE: 2025년 11월 14일 18시 01분
